Турбокомпресор: Турбокомпресор

Постоянната раса на инженерите за увеличаване на мощността на ICE доведе до появата на турбокомпресори. Това решение се оказа най-ефективното както за бензиновите, така и за дизеловите двигатели.

Става очевидно, че окончателната мощност на двигателя е пропорционална на количеството гориво-въздушна работна смес, която попада в цилиндрите на двигателя. Естествено, мотора с голямо количество въздух може да премине повече, и по този начин се даде по-голяма мощност в сравнение с по-малък обем на двигателя. Ако нашата задача е да се получи двигател с вътрешно горене с нисък обем е същата сила, че двигателите проявяват по-голям обем, тогава ще трябва да принуди годни въздух в цилиндрите на двигателя.

Малко увеличение или значително увеличение на мощността

Има няколко начина за принуждаване на електроцентрала без турбокомпресор. Възможно е да се получи серия от подобрения в дизайна на цилиндровата глава, Разпределителните валове спортове осигуряват монтаж, доставка филтър на нулево съпротивление, подобрено пречистване и по този начин осигуряват по-голямо количество подаване на въздух към цилиндрите при движение в режим на максимално висока скорост.

Възможно е и изобщо не се стреми да променя количеството въздух, влизащ в двигателя, а вместо това да увеличи съотношението на компресия и да премине към използването на гориво с по-високо октаново число. Възможно е дори да се изпразни цилиндрите и да се увеличи обемът им. Това също така ще увеличи ефективността на вашия двигател.

Всички тези методи са подходящи и работят, но само когато капацитетът е планиран да се увеличи само с 15-20%.

Ако става дума за кардинални промени и значително увеличение на мощността на двигателя, тогава без компресор не може да направи. Най-ефективният начин е инсталирането на турбокомпресор. Освен това, турбо-компресорното устройство е в състояние да увеличи мощността на всеки двигател, специално подготвен за подобно натоварване.

В предходните статии ние повърхностно изброихме основните елементи на турбо системата. Сега нека разгледаме по-отблизо тези главни етапи и процеси, когато въздухът преминава първо в системата с инсталиран турбокомпресор, а след това изгорелите газове задвижват компресора. Например вземете дизеловия двигател с турбокомпресор.

  • В самото начало на пътя въздухът преминава през въздушния филтър и навлиза в турбокомпресора;
  • Вътре в турбокомпресора въздухът, който влиза в него, преминава през процес на компресия.Същевременно количеството кислород, необходимо за ефективно изгаряне на гориво-въздушна смес на единица обем въздух се увеличава. В този момент на компресия ефектът на нагряване на въздуха върху компресията и намаляване на плътността му е нежелан в този случай;
  • За охлаждане след компресия в турбокомпресора, въздухът влиза в междинния охладител. В междинния охладител температурата на въздуха почти изцяло се връща на първоначалното ниво. Благодарение на охлаждането се постига едновременно повишаване на плътността на въздуха и намалява вероятността от детонация от използването на последваща смес от гориво и въздух;
  • За междинния охладител охладеният въздух преминава през дросела и се намира в смукателния колектор. Последната стъпка е входящият ход, когато работната смес е в цилиндрите на двигателя;
  • Обемът на цилиндъра е постоянна постоянна стойност, която зависи от неговия диаметър и хода на буталото. Благодарение на турбокомпресора този обем е активно запълнен със сгъстен и охладен въздух. Това означава, че количеството на кислорода в цилиндъра значително се увеличава в сравнение с атмосферните двигатели.Не е трудно да се предположи, че колкото повече кислород е бил доставен, толкова повече гориво можете да изгорите за работния ход. По този начин горенето на повече гориво води до значително увеличение на общата мощност на двигателя;
  • След ефективното изгаряне на сместа гориво-въздух в цилиндрите на двигателя, идва и изпускателният ход. В този момент отработените газове преминават през изпускателните клапани към изпускателния колектор. Целият поток от загрята (от 500 ° С до 1100 ° С, в зависимост от вида на двигателя) газ прониква в турбината и започва да действа върху турбинното колело. Колелото под налягане на отработените газове прехвърля енергия към вала на турбината, а в другия край на вала има компресор.

Така се извършва процесът на компресиране на нова част от въздуха за следващия работен цикъл. В същото време налягането на отработените газове пада и температурата на изгорелите газове също намалява. Това се дължи на факта, че част от енергията на газа отива да осигури работата на турбокомпресора от другата страна на турбинния вал;

Допълнителни компоненти на турбокомпресора

Ако говорим за конкретни модификации на двигателя, както и за оформлението на различни елементи в двигателното отделение, турбокомпресорът може да има редица допълнителни елементи.Вече споменахме подобни подробности за системата като Wastegate и Blow-Off. Нека да ги разгледаме по-подробно.

Въздушен вентил

Издухването е байпасен клапан. Това устройство е инсталирано във въздушната система. Местоположението между изхода на компресора и дросела става местоположението. Основен предмет на вентил удар излитане става предотвратяване на изхода на компресора в режим на характеристика вълната.

При този режим човек трябва да разбира момента, в който газта е внезапно затворена. Ако го опиша с прости думи, самият поток на въздушната струя и въздух в системата са намалени драстично, но турбината е все още известно време продължава да се върти по инерция. Инерционна турбина се върти със скорост, която вече не отговаря на новите изисквания на двигателя и по този начин паднал въздушен поток.

Последиците след цикличното покачване на налягането зад компресора могат да бъдат обезпокоителни. Ясен знак на скока е характерният звук на въздуха, който се разбива през компресора. C, тъй като те имат силно натоварване по време на споменатите пикове в налягането по време на нулиране и последващо режим на работа газова турбина в този преход време на системата се намират подкрепа лагери на турбината.

Blowoff реагира на разликата в налягането в колектора и се задейства от вътрешната пружина. Това прави възможно да се установи моментът, в който газта е внезапно отрязана. Ако дроселната клапа е рязко затворена, блокировката извършва освобождаването на въздушно налягане, което внезапно се появи в дихателните пътища. Това ви позволява значително да защитите турбокомпресора и да го предпазите от излишно натоварване и последващо унищожаване.

Клапан за отвеждане на клапаните

Това решение е механичен клапан. Westgate се инсталира на турбинната част или на самия изпускателен колектор. Задачата на устройството е да контролира налягането, което създава турбокомпресора.

Струва си да се отбележи, че някои дизелови двигатели използват турбини в своята конструкция без вегегати. За двигатели, които работят с бензин, в повечето случаи наличието на такъв клапан е предпоставка.

Основната задача на Wegestgate е да осигури възможност за безпрепятствено излизане на отработените газове от системата, заобикаляйки турбината. Стартирането на част от байпаса на отработените газове позволява да се контролира необходимото количество енергия от тези газове. Връзката е очевидна, защото това е изпускателната тръба, която върти компресорното колело през вала.Този метод позволява ефективно да се контролира натоварването, което се създава в компресора. Най-често срещаното решение е контролът на изхода зад натиска на налягането, който се осъществява чрез противотежест на вградената пружина. Този проект ви позволява да следите байпасния поток на отработените газове.

  • Wegestgate може да бъде както вграден, така и външен. Интегрираният отпадък има капак, който е вграден в турбината. Обвинението е популярно наречено "охлюв" на турбината. В допълнение, пунктът за отпадъци има пневматичен задвижващ механизъм и тяга от този задвижващ механизъм към дросел.
  • Външният тип на входа е вентил, който е монтиран на изпускателния колектор пред турбината. Трябва да се отбележи, че външната порта има едно неоспоримо предимство в сравнение с вградената порта. Факт е, че байпасният поток, който трябва да изтече, може да се върне обратно към изпускателната система достатъчно далеч от изхода на турбината, както и върху спортните автомобили и изобщо да извърши директно оттичане в атмосферата. Това прави възможно значително да се подобри преминаването на отработените газове през турбината, поради факта, че няма многопосочни потоци.Всичко това е много важно по отношение на ограничения компактен обем на "охлюва".

Избор на турбина за двигателя

Правилният избор на турбокомпресора е основната точка в процеса на изграждане на качествен турбо двигател. Изберете турбина трябва да се основава на много данни.

Първият и основен фактор при избора е силата, която искате да получите в резултат на мотора. Много е важно този показател да се доближи с разумно и реалистично претегляне на възможностите на ICE по отношение на известна степен на презареждане.

Знаем, че силата на електроцентралата зависи пряко от количеството гориво-въздушна смес, която ще попадне в цилиндрите на единица време. Необходимо е да се определи желаният индекс на мощност в самото начало. Само тогава може да бъде избрана турбина, която ще може да осигури достатъчен въздушен поток, за да получи крайния индекс на планирания изход от изградената електроцентрала.

Вторият важен показател при избора на турбината е скоростта на нейната мощност до ефективно усилване. Освен това този изход за компресиране се сравнява с минималните обороти на двигателя, при които ще се осъществи инжектирането.Колкото по-малка е турбината, толкова по-голяма е вероятността тези показатели да се подобрят. Имайте предвид, че максималната мощност е недвусмислено по-ниска в сравнение с по-голямата турбина.

Всъщност всичко може да не е толкова лошо, защото по-малката турбина осигурява по-голям работен диапазон в хода на работа на двигателя. Тази турбина е в състояние да стане по-бързо, отколкото от стимула, когато отворите газта, а крайният резултат в крайна сметка може да се окаже дори по-положителен. Използването на по-големи турбини с голяма максимална мощност ще осигури полза само в тесен диапазон на работа на двигателя при високи скорости.

Характеристики на работата на турбокомпресора

Най-честата причина за провал на модерните турбокомпресори е, че маслото запушва централния патрон на турбината. Маслената щамповане става след бързо спиране на турбото след тежки и продължителни товари. Фактът, че подобрената топлопренасяне между турбината и изпускателния колектор затоплено придружено от липсата на свеж поток масло и охладен външни протича въздух към компресора.Налице е общо прегряване на патрона, а останалото масло остава в турбината.

Намаляването на такъв негативен ефект до минимум позволява разреждането на водното охлаждане на турбината. Захранването с охлаждащата течност създава ефект на абсорбиране на топлина и понижава нивото на температурата в централната касета. Това се случва дори след пълното спиране на двигателя и при липса на принудителна циркулация на охлаждащата течност. С оглед на това, се препоръчва да се осигури най-малко нередности по вертикалната доставка охлаждащата линия, а също така да се извърши промяна на посоката на патрона около централната ос на турбината (това може да бъде направено под ъгъл от около 25 градуса).

Освен това в много случаи ще е необходима инсталация "турбо таймер". Това решение е устройство, което не позволява двигателят да спре веднага след като водачът е изключил запалването. Устройството ви позволява да премахнете ключа, излезе от колата, вкарах колата под тревога за защита, а след това убит самия двигател след определен период от време. За ежедневна работа, турбо таймерът е много удобен, лесен и практичен за използване.

Видове турбини: втулки и сачмени лагери

Турбините тип "спални" са били често срещани от доста време. Имаха няколко дизайнерски недостатъци, които не позволиха напълно да се възползват от предимствата на турбо двигателя. Появата на по-ефективни сачмени лагери от ново поколение постепенно заменя решения за втулки. Например, лагерите Garrett Ball, които са короната на инженерната мисъл, се използват на много състезателни двигатели.

Към днешна дата сачмените лагери са оптималното решение, тъй като те изискват значително по-малко масло в сравнение с аналозите на главината. Имайте предвид, че инсталирането на масло входния ограничител турбокомпресора е желателно, особено ако налягането на маслото в системата е по-висока от около 4 бара. Прилагане на маслото трябва да се оттича чрез специален входящия в ямката, и предвид факта, че изпълнението трябва да бъде над нивото на маслото.

Винаги помнете, че източването на маслото от турбината става независимо и под влиянието на гравитацията.Знанието за това налага да се ориентира централната касета на турбината, така че изтичането на масло да е насочено надолу.

Индикаторът, който определя реакцията на турбината до натискането на педала за газ, показва силна зависимост от самата конструкция на централния патрон на турбината. Разтворите за лагери от Garrett са с 15% по-бързи, за да преминат към херметизация в сравнение с аналозите на главината. Топлинните турбини намаляват ефекта на турбото и правят използването на турбодвигател колкото е възможно повече, за да се вози с такъв атмосферен двигател, който има голям работен обем.

Сачмени лагери имат друг положителен аспект. Тези турбини изискват значително по-нисък поток на маслото, който преминава през касетата и смазва лагерите. Решението значително намалява вероятността от изтичане на масло през уплътненията за масло. Турбините със сачмени лагери не изискват прекомерно високо качество на маслото и са по-малко склонни да се въртят след планирано или внезапно спиране на двигателя.

Нека да обобщим резултатите

Използването на съвременни турбини от водещи производители ни позволява да говорим за получаване на двигатели с изключително динамично представяне.Ефектът на турбокомпресора, както и стриктните изисквания към особеностите на турбодвигателите, напоследък са намалели значително, надеждността на масовите системи за зареждане с турбо-зареждане се е увеличила. Активното използване на електронните контролни блокове позволи да се повишат турбокомпресорите до напълно ново ниво на качество.

Тези характеристики позволяват това решение да преодолее уверено големи атмосферни агенти за почти всички. Днес една турбореактивна кола за много собственици на автомобили е мощен, надежден, динамичен и почти идеален избор както за ежедневно, така и за спортно шофиране!

За да се уверите най-накрая на всемогъществото на турбокомпресора, просто гледайте следващото вълнуващо видео. Ние сме на тази положителна бележка, че е време да завършим и остава само да пожелаем на читателите стабилен тласък и пълна липса на турбо!