Turbopunjač: jedinica turbopunjača

Stalna utrka inženjera za povećanje snage ICE dovela je do pojave turbopunjača. Ova se rješenja pokazala najučinkovitijima na benzinskim i dizelskim motorima.

Postaje sasvim očito da je konačna snaga motora proporcionalna količini mješavine za proizvodnju goriva i zraka koja ulazi u cilindre motora. Naravno, motor s velikom količinom zraka može proći i više, i na taj način dati više snage u odnosu na manji volumen motora. Ako je naš zadatak je da biste dobili niske glasnoće motor s unutarnjim izgaranjem je ista sila koja motori pokazuju veći volumen, onda morate na silu stane što više zraka u cilindre motora.

Malo povećanje ili znatno povećanje snage

Postoji nekoliko načina prisiljavanja elektrane bez turbopunjača. Moguće je proizvesti niz dizajnerskih poboljšanja u glavi motora, bregaste osovine sportski pružiti instalacija, opskrbe filter nulte otpora, poboljšanu čistku i time osigurati veću količinu dovoda zraka u cilindre prilikom vožnje u najvećoj brzi način.

Moguće je i ne žele promijeniti količinu zraka koja ulazi u motor, ali umjesto toga povećati omjer kompresije i prebaciti na gorivo s većim oktanskim brojem. Čak je moguće isprazniti cilindre i povećati njihov volumen. To će također povećati učinkovitost vašeg motora.

Sve ove metode su prikladne i rade, ali samo kada se očekuje sposobnost da se poveća za samo 15-20%.

Kada je riječ o temeljnim promjenama i značajnog povećanja snage motora, a zatim bez kompresora više nisu neophodni. Najučinkovitija metoda je instalacija turbopunjača. Štoviše, ugradnja turbo punjača može povećati snagu bilo posebno obučeni za takve povećane opterećenja motora.

U prethodnim člancima smo površno nabrojali glavne elemente turbo sustava. Sada, neka je uzeti u obzir one više glavna koraka i procesa, kada je prvi zrak struji u turbopunjača sustav instaliran, a zatim su ispušni plinovi pogon kompresora. Na primjer, uzmite dizelski motor turbopunjača.

  • Na samom početku zraka koji prolaze kroz filter zraka i ulazi u turbopunjač;
  • Unutar turbopunjača, zrak koji ulazi u njega prolazi kroz proces kompresije.Istodobno se povećava količina kisika potrebna za učinkovito sagorijevanje mješavine goriva i zraka po jedinici volumena zraka. U ovom trenutku kompresije učinak zagrijavanja zraka na kompresiju i smanjenje njegove gustoće u ovom slučaju nije poželjan;
  • Za hlađenje nakon kompresije u turbopunjaču zrak ulazi u interhlader. U interhladeru se temperatura zraka gotovo u potpunosti vraća na početnu razinu. Zahvaljujući hlađenju, postiže se i povećanje gustoće zraka, a smanjuje se vjerojatnost detonacije od korištenja naknadne smjese goriva i zraka;
  • Za intercooler, ohlađeni zrak prolazi kroz gas i nalazi se u usisnom razvodniku. Posljednji korak je usisni hod, kada je radna smjesa u cilindrima motora;
  • Volumen cilindra je stalna konstantna vrijednost, koja ovisi o njegovom promjeru i udaru klipa. Zahvaljujući turbopunjačima ovaj volumen aktivno se puni komprimiranim i hlađenim zrakom. To znači da se količina kisika u cilindru uvelike povećava u usporedbi s atmosferskim motorima.Nije teško pogoditi da se više kisika isporučuje, što više goriva možete izgoriti za radni udar. Izgaranje više goriva kao rezultat dovodi do vidljivog povećanja ukupne snage motora;
  • Nakon što se učinkovito sagorijevaju smjesa goriva i zraka u cilindrima motora dolazi do ispušnog udarca. U ovom trenutku ispušni plinovi idu kroz ispušni razvodnik kroz ispušne ventile. Sva ova struja grijane (od 500C do 1100C, ovisno o vrsti motora) plin prodire u turbinu i počinje djelovati na turbinskom kotaču. Kotač pod pritiskom ispušnih plinova prenosi energiju na osovinu turbine, a na drugom kraju osovine nalazi se kompresor.

Na taj se način proces kompresije svježeg dijela zraka događa za sljedeći radni ciklus. Istodobno, pad tlaka ispušnih plinova pada, a temperatura ispuha je također smanjena. To je zbog činjenice da dio energije plinova ide kako bi se osiguralo rad turbopunjača s druge strane osovine turbine;

Dodatne komponente turbopunjača

Ako govorimo o specifičnim promjenama motora, kao i izgledu različitih elemenata u odjeljku motora, turbopunjač može imati niz dodatnih elemenata.Već smo spomenuli takve detalje o sustavu kao Wastegate i Blow-Off. Pogledajmo ih detaljnije.

Blokadni ventil

Blow-off je zaobilazni ventil. Ovaj je uređaj instaliran u zračnom sustavu. Mjesto između izlaza kompresora i gasa postaje mjesto. Glavni zadatak blokadnih ventila je sprječavanje kompresora da dođe do karakterističnog načina rada napona.

Pod takvim režimom treba shvatiti trenutak kada se gas naglo zatvori. Ako ga opisati jednostavnim riječima, protok zraka i zraka sama u sustavu dramatično smanjio, ali je turbina još određeno vrijeme i dalje okretati po inerciji. Inercijska turbina rotira brzinom koja više ne zadovoljava nove potrebe motora, a protok zraka pada.

Posljedice nakon cikličkog tlaka koji padaju iza kompresora mogu biti žalosne. Jasni znak skoka je karakterističan zvuk zraka, koji probija kompresor. C, jer imaju jaku opterećenje u vrijeme spomenutog pritiska udara u resetiranju i naknadne načinu rada plinske turbine u ovom prijelaznom vremenu sustava se nalaze podršku ležajeve turbine.

Blowoff reagira na razliku tlaka u kolektoru i aktivira se oprugom ugrađenim u unutrašnjost. To omogućava detekciju trenutka kada je gas odjednom odrezan. Ako je zaklopka oštro zatvorena, tada blokada isključuje otpuštanje tlaka zraka koji se iznenada pojavio u dišnim putovima. To vam omogućuje da značajno zaštitite turbopunjač i zaštitite ga od prekomjernog opterećenja i naknadnog uništavanja.

Valve Wastegate

Ovo rješenje je mehanički ventil. Westgate je instaliran na turbinskom dijelu ili na samom ispušnom razvodniku. Zadatak uređaja je kontrolirati tlak koji turbopunjač stvara.

Važno je napomenuti da neke diesel pogonske jedinice koriste turbine u njihovoj konstrukciji bez vegegata. Za motore koji rade na benzinu, u većini slučajeva prisutnost takvog ventila je preduvjet.

Glavni zadatak Wegestgata je osigurati mogućnost neometanog izlaza za ispušne plinove iz sustava zaobilazeći turbinu. Pokretanje dijela zaobilaznog ispušnog plina omogućuje kontrolu potrebne količine energije tih plinova. Odnos je očit, jer je ispušni kotač koji okreće kompresorski kotač kroz osovinu.Ova metoda omogućuje učinkovitu kontrolu pritiska za pojačanje, koji se stvara u kompresoru. Najčešće rješenje je kontrola usgate iza poticajnog tlaka, koji se provodi pomoću protu-pritiska ugrađene opruge. Ovaj dizajn omogućuje praćenje protoka zaobilaženja ispušnih plinova.

  • Wegestgate može biti izgrađen i vanjski. Integrirani wastegate ima zaklopac koji je ugrađen u turbinu koji se zabavlja. Hausing se popularno zove "puž" turbine. Osim toga, čistač ima pneumatski pogon i potisak od ovog pokretača do prigušne zaklopke.
  • Vanjski tip vrata je ventil smješten na ispušnom razvodniku ispred turbine. Treba napomenuti da vanjska vrata imaju jednu neporecivu prednost u odnosu na ugrađenu vrata. Činjenica je da se zaobilazni protok koji se ispusti može vratiti natrag u ispušni sustav dovoljno daleko od izlaza turbine, te na sportskim automobilima i uopće za izravno ispuštanje u atmosferu. To omogućava značajno poboljšanje prolaza ispušnih plinova kroz turbinu zbog činjenice da ne postoji višesmjerni tok.Sve je to vrlo važno u odnosu na ograničeni kompaktni volumen "puževa".

Odabir turbine za motor

Točan odabir turbopunjača je glavna točka u procesu izgradnje kvalitetnog turbo motora. Odaberite turbinu treba temeljiti na mnogim podacima.

Prvi i glavni faktor u odabiru je moć koju želite dobiti kao rezultat motora. Vrlo je važno da ovaj pokazatelj razumno i realno pristupi vagati sposobnosti ICE-a u odnosu na neki stupanj supercharginga.

Znamo da moć elektrane izravno ovisi o količini mješavine goriva i zraka, koja će pasti u cilindre po jedinici vremena. Potrebno je odrediti željeni indeks snage na samom početku. Tek tada se može odabrati turbina koja će moći osigurati dostatan protok zraka kako bi se dobio konačni indeks planiranog izlaza iz konstruirane elektrane.

Drugi važan pokazatelj u izboru turbine je brzina njegova izlaza do učinkovite potaknuti. Štoviše, ovaj izlaz za supercharging uspoređuje se s minimalnom brzinom motora pri kojoj će se ubrizgavati.Što je manja turbina ili manje vruće zabavno (puž), to su veće šanse za poboljšanje tih pokazatelja. Imajte na umu da je maksimalna snaga nedvosmisleno niža u odnosu na veću turbinu.

Zapravo, sve ne može biti tako loše, jer manja turbina osigurava veći radni raspon tijekom rada motora. Takva turbina može brzo napredovati kad otvori prigušnu zaklopku, a konačni rezultat može biti čak i mnogo pozitivan. Uporaba većih turbina s velikim maksimalnom snagom će pružiti korist samo u uskom rasponu rada motora pri visokim brzinama.

Značajke rada turbopunjača

Najčešći uzrok neuspjeha suvremenih turbopunjača jest da ulje začepljuje središnji spremnik turbine. Olovno ulje se događa nakon brzog zaustavljanja turbo nakon ozbiljnih i dugotrajnih opterećenja. Činjenica je da je povećana izmjena topline izmedu turbine i zagrijane ispušne cijevi praćena odsustvom protoka svježeg ulja i unosa hlađenog vanjskog zraka u kompresor.Postoji opće pregrijavanje uloška i preostalo ulje ostaje u turbini.

Smanjenje takvog negativnog učinka na minimum omogućuje rješenje hlađenja vode turbine. Mrežni vod s tekućinom za hlađenje stvara učinak apsorpcije topline i smanjuje temperaturu u središnjem spremniku. To se događa i nakon što motor potpuno zaustavi i ako nema prisilne cirkulacije rashladnog sredstva. S obzirom na to, preporučljivo je osigurati minimalne nepravilnosti duž vertikalne vodovoda rashladne tekućine, kao i okretanje središnjeg spremnika oko osi turbine (to se može poduzeti pod kutom od oko 25 stupnjeva).

Nadalje, u nekim slučajevima potrebna je instalacija "turbo timera". Ovo rješenje je uređaj koji ne dopušta motoru da se zaustavi odmah nakon što je vozač isključio kontakt. Uređaj vam omogućuje da uklonite ključ, izađete iz auta, stavite automobil pod alarm, a zatim prigušite motor nakon određenog vremena. Za svakodnevnu upotrebu, turbo timer je vrlo praktičan, jednostavan i praktičan za korištenje.

Vrste turbina: ležišta i ležajevi

Dugi tip turbina su vrlo česte za dosta za neko vrijeme. Imali su brojne nedostatke u dizajnu, što nije dopuštalo potpuno uživanje u prednostima turbo motora. Pojava učinkovitijih kugličnih ležajeva nove generacije postupno mijenja rješenja čahure. Na primjer, Garrett kuglični ležajevi, koji su kruna inženjerske misli, koriste se na mnogim trkaćim motorima.

Do danas su kuglični ležajevi optimalno rješenje jer zahtijevaju znatno manje ulja u usporedbi s analognim središtima. Imajte na umu da je ugradnja uljnog graničnika na ulazu u turbopunjač vrlo poželjna, pogotovo ako je tlak ulja u sustavu iznad 4 atm. Potrebno je odvoditi ulje posebnim pristupom paleti, uzimajući u obzir da odvod mora biti iznad razine ulja.

Uvijek zapamtite da ispuštanje ulja iz turbine događa se neovisno i pod utjecajem gravitacije.Znanje o tome diktira potrebu usmjeravanja središnjeg spremnika turbine, tako da se ispust ulja usmjerava prema dolje.

Indikator koji određuje reakciju turbine na udaljavanje plinske papučice, pokazuje snažnu ovisnost o samom dizajnu središnjeg spremnika turbine. Kuglični ležajevi tvrtke Garrett mogu 15% brže postići pritisak u usporedbi s analognim središtima. Glatke turbine smanjuju učinak turbo-jame i čine turbo-motorom što je moguće više vožnje takvim atmosferskim motorom koji ima veliki radni volumen.

Kuglični ležajevi imaju još jedan pozitivan aspekt. Takve turbine zahtijevaju znatno niži protok ulja, koji prolazi kroz uložak i podmazuje ležajeve. Rješenje značajno smanjuje vjerojatnost istjecanja ulja kroz brtve ulja. Kuglične lebdeće turbine nisu pretjerano zahtjevne za kvalitetu ulja, a manje su skloni vrtjeti nakon zakazanog ili iznenadnog zaustavljanja motora.

Sažimo rezultate

Korištenje suvremenih turbina od vodećih proizvođača omogućuje nam da govorimo o dobivanju motora s izuzetnim dinamičnim performansama.Učinak turbojamera, kao i strogi zahtjevi specifičnosti turbo-motora, nedavno su se znatno smanjili, povećala se pouzdanost sustava za masovno turbo punjenje. Aktivna uporaba elektroničkih kontrolnih jedinica omogućila je podizanje turbopunjača na potpuno novu razinu kvalitete.

Takva obilježja omogućuju ovakvo rješenje da se skoro svima pouzdano nadmaše atmosfere velikih volumena. Danas je turbo punjen automobil za mnoge vlasnike automobila snažan, pouzdan, dinamičan i gotovo idealan izbor za svakodnevnu i sportsku vožnju!

Kako bi se konačno uvjerili u svemoć turbopunjača, samo pogledajte sljedeći fascinantan video. Mi smo na ovoj pozitivnoj bilješci da je vrijeme za završetak i ostaje samo željeti čitateljima stabilan poticaj i potpuni odsutnost turbo!