Turboladerenhet: beskrivelse, driftsprinsipp, hovedelementer

2024 Forfatter: Howard Calhoun | [email protected]. Sist endret: 2023-12-17 10:37

Før du går videre til vurderingen av selve turboladeren, bør du vite at kraften til en forbrenningsmotor avhenger helt av hvor mye luft og drivstoff som kommer inn i den. Derfor, hvis du øker disse indikatorene, vil du også øke kraften til forbrenningsmotoren.

Turbinbeskrivelse

Turboladeren og dens utseende er et resultat av et konstant kappløp med mennesker for å øke motorkraften. Det er viktig å legge til her at en slik turbin har blitt en effektiv løsning ikke bare for bensinmotorer, men også for dieselmodeller. Oftest er slike enheter installert på de motorene som har en liten mengde luft tilført. Her er det viktig å forstå følgende: Jo større selve motoren er, jo mer luft og drivstoff bruker den og jo mer kraft har den. For å oppnå samme kraft fra en mindre motor, er det nødvendig å øke mengden luft som får plass i sylindrene.

Turbolader er en enhet som er designet for åå tvinge en stor mengde luft inn i motoren ved hjelp av eksosgassene. En turbolader har to hovedelementer - en turbin og en sentrifugalpumpe. Mellom seg er disse to delene forbundet med en stiv akse. Elementene roterer med hastigheter på opptil 100 000 omdreininger i minuttet, og de driver også kompressoren.

Turbindeler

Turboladeren inkluderer 8 deler. Det er et turbinhjul som roterer i et hus med en spesiell form. Hovedformålet er å overføre energien til avgassene til kompressoren. Utgangsmaterialet for montering av disse elementene er varmebestandige materialer, for eksempel keramikk.

Turboladeren inkluderer også et kompressorhjul som suger inn luft. Den tar også for seg kompresjon og injeksjon i motorsylindrene. Hjulet er plassert i et spesielt hus, som en turbin. Begge disse hjulene er montert på rotorakselen, hvis rotasjon utføres på glidelagre.

Utformingen og driften av en turbolader, spesielt i bensinmotorer, krever ekstra kjøling. Vanligvis er dette et flytende kjølesystem. I tillegg til å kjøle ned selve systemet, kjøles også trykkluften. Til dette har turbinen en luft- eller væsketype intercooler. Avkjøling av luften er viktig siden den øker tettheten og dermed trykket.

Dette systemet styres av en trykkregulator. Denne bypassventilen er i stand tilbegrense strømmen av eksosgasser. På denne måten vil noen passere turbinhjulet.

Kjernen i arbeidet

Enheten til turboladeren og prinsippet for dens drift er basert på bruk av eksosgasser. Energien til disse gassene vil drive turbinhjulet. For å overføre denne energien er turbinhjulet festet til rotorakselen og roterer den. På denne måten overføres energi til kompressorhjulet. Dette elementet er engasjert i å tvinge luft inn i systemet, samt komprimere det. Den komprimerte luften passerer gjennom intercooleren, som kjøler den ned. Etter det kommer stoffet direkte inn i motorsylindrene.

Mer informasjon

Turboladeranordningen og driftsprinsippet er på en eller annen måte uavhengig, på den ene siden, fra forbrenningsmotoren, siden det ikke er noen stiv forbindelse med motorakselen. På den annen side påvirker rotasjonshastigheten fortsatt på en eller annen måte effektiviteten til turbinen. Den kobles sammen på følgende måte. Jo flere omdreininger motoren gjør, desto kraftigere vil strømmen av eksosgasser være. På grunn av dette vil rotasjonshastigheten til turbinakselen øke, noe som betyr at mengden luft som kommer inn i sylindrene vil øke.

Utformingen og driften av turboladeren har flere negative sider. En av ulempene kalles "turbolag". Med et skarpt trykk på gasspedalen vil den raske økningen i kraft bli noe forsinket. Etter å ha passert gjennom "turbojam" er det et skarpt hopp i trykk,som kalles "turboheisen".

Fiksing mangler

Utseendet til den første ulempen skyldes det faktum at systemet er treghet. På grunn av dette fenomenet er det et avvik mellom ytelsen til turbinen og kraften som kreves fra motoren. Det er tre måter å løse dette problemet på. Siden enheten til en dieselturbolader ligner på en bensin, er de også egnet for den. Dette kan du gjøre:

1. Bruk turbin med variabel geometri.
2. Bruk to parallelle eller to kompressorer i serie.
3. Bruk et kombinert boost-system.

Når det gjelder turbinen med variabel geometri, er den ganske i stand til å løse problemet ved å endre arealet til innløpsventilen. Et slikt system brukes veldig ofte i dieselmotorer.

Beskrivelse av forskjellige systemer

Formål, enheten til turboladeren er den samme som for en konvensjonell turbin. Hovedforskjellen er at instrumentet kun har 5 hoveddeler, ikke 8.

Et system med turbiner koblet parallelt brukes. Et slikt system egner seg best for tilstrekkelig kraftige V-motorer. I dette tilfellet er det installert en liten turbolader for hver sylinderrad. Fordelen er at tregheten til flere små enheter er mindre enn for en stor turbin.

Enheten og prinsippet for drift av kompressoren er ikke forskjellig avhengig avfra volumet spiller dette imidlertid en viktig rolle, for eksempel når du bruker en seriekobling av to turbiner. I dette tilfellet vil hver enhet aktiveres med en viss hastighet.

Det brukes også et boost-system som bruker både en mekanisk og en turbolader. Hvis motorhastigheten er lav, slås den mekaniske enheten for pumping av luft på. Hvis en viss terskel overskrides, vil den mekaniske enheten slå seg av, og turboladeren vil begynne å fungere.

Hva er fordelene med en turbin

Følgende fordeler skiller seg ut ved bruk av en kompressor:

1. Den utbredte bruken av denne enheten har blitt mulig på grunn av den enkle og pålitelige designen. I tillegg øker introduksjonen av denne enheten i forbrenningsmotorsystemet motoreffekten med ca. 20-35%.
2. Kompressoren i seg selv kan ikke forårsake havari, siden ytelsen er direkte avhengig av andre systemer, for eksempel gassdistribusjon.
3. Det er mulig å spare fra 5 til 20 % drivstoff. Hvis du installerer en turbin i en liten motor, vil drivstoffforbrenningsprosessen bli mer effektiv, noe som betyr at effektiviteten øker.
4. En god fordel med slike motorer er observert på veier som passerer for eksempel i fjellet. Dette er spesielt merkbart sammenlignet med atmosfæriske motstykker.
5. Turboladerens design og virkemåte gjør at den kan fungere som en ekstra lyddemper i eksossystemet.

App-funksjoner

Til tross for at selve kompressoren praktisk t alt ikke svikter, oppstår det av og til situasjoner når driften stopper.

I dag er den vanligste årsaken til turboladeravstengning at den sentrale patronen i turbinen er tilstoppet med olje. Oftest oppstår et slikt problem på grunn av det faktum at etter langvarige og alvorlige belastninger på turboladingen, stopper arbeidet brått. For å bli kvitt dette problemet, er det nødvendig å installere et vannkjølesystem. Linjene i dette systemet vil skape en varmeabsorberende effekt, som vil redusere temperaturen i den sentrale patronen. Det er verdt å merke seg at denne effekten vil oppstå en stund etter at motoren har stoppet helt, samt etter fullstendig stans av kjølevæskesirkulasjonen.

varianter av turbiner

Når det gjelder typene turboladere, er det hylsetype og kulelagertype.

Hvis vi snakker om bush type turboladere, har de vært brukt ganske lenge. Imidlertid hadde de en rekke mangler, som var knyttet til designfunksjonene deres. Dette tillot ikke å bruke potensialet til et slikt system med 100 %. Kulelagerenheter er nyere, som har tatt høyde for manglene, og derfor erstatter de gradvis buskompressorer.

Når man sammenligner disse to typene turbiner, anses kulelageret som mer økonomisk, da det forbruker betydeligmindre olje enn hylsetype. Kompressorer har også en indikator som er ansvarlig for turbinens respons på å trykke på gasspedalen. For kulelagertyper av turbiner er denne indikatoren bedre, noe som gir en forbedring i responsen med omtrent 15 % sammenlignet med hylser.

Enhetsfeil

Her skal det sies at turboladeren er motorens eneste feste, som under drift er nært forbundet med nesten alle andre kjøretøysystemer. Basert på dette blir det ganske åpenbart at minimale avvik i driften av ethvert system vil føre til at kompressorslitasjen vil øke betydelig. Til dags dato er det flere årsaker som oftest blir en hindring i driften av turbinen:

• Det er mulig for fremmedlegemer å komme inn i mekanismen. På grunn av den enorme rotasjonshastigheten til motoren kan dette føre til skader, for eksempel på løpehjulene.
• Mangel på smøremidler. Jo høyere dynamiske belastninger, jo større er sjansen for at ødeleggelsen av olje"filmen" vil skje. Dette vil igjen føre til "tørr" friksjon, som påvirker systemet på den mest negative måten. Årsaken til denne funksjonsfeilen kan være en hvilken som helst grunn som gjør at oljen ikke når helt. For eksempel tette oljesylindere, filtre, oljepumpeslitasje osv.