Шта је мотор са турбопуњачем?

Мотор са турбопуњачем

Турбо мотор. Задатак повећања снаге мотора и обртног момента одувек је био релевантан. Снага мотора је директно повезана са помаком цилиндара и количином мешавине ваздуха и горива која им се доводи. То јест, што више горива гори у цилиндрима, то више снаге развија агрегат. Међутим, најједноставније решење је повећање снаге мотора. Повећање његове радне запремине доводи до повећања димензија и тежине конструкције. Количина испоручене радне смеше може се повећати повећањем брзине ротације радилице. Другим речима, реализација више радних циклуса у цилиндрима по јединици времена. Али биће озбиљних проблема повезаних са повећањем инерционих сила и наглим повећањем механичких оптерећења на деловима агрегата, што ће довести до смањења века мотора.

Ефикасност турбо мотора

Најефикаснији начин у овој ситуацији је моћ. Замислите ход усиса мотора са унутрашњим сагоревањем. Мотор, док ради као пумпа, такође је врло неефикасан. Ваздушни канал има ваздушни филтер, савијање усисног колектора, а бензински мотори такође имају пригушни вентил. Све ово, наравно, смањује пуњење цилиндра. Да би се повећао притисак испред усисног вентила, у цилиндар ће се ставити више ваздуха. Пуњење горивом побољшава свеж набој у цилиндрима, што им омогућава да сагоре више горива у цилиндрима и тако добију већу снагу мотора. Три врсте појачања се користе у мотору са унутрашњим сагоревањем. Резонанца која користи кинетичку енергију запремине ваздуха у усисним разводницима. У овом случају није потребно додатно пуњење / појачавање. Механички, у овој верзији компресор покреће моторни ремен.

Плинска турбина или турбо мотор

Плинска турбина или турбопуњач, турбина се покреће протоком издувних гасова. Свака метода има своје предности и недостатке, који одређују поље примене. Лични усисни разводник. За боље пуњење цилиндра мора се повећати притисак испред усисног вентила. У међувремену, повећани притисак углавном није потребан. Довољно га је подићи у тренутку затварања вентила и у цилиндар убацити додатни део ваздуха. За краткотрајна повећања притиска идеалан је талас компресије који путује дуж усисног разводника док мотор ради. Довољно је израчунати дужину самог цевовода тако да талас који се неколико пута одбија од његових крајева стигне до вентила у право време. Теорија је једноставна, али њено спровођење захтева много домишљатости. Вентил се не отвара при различитим брзинама радилице и зато користи ефекат резонантног појачања.

Турбо мотор - динамичка снага

Са кратким усисним разводником, мотор боље ради при високим обртајима. Док је при малим брзинама дужи пут усисавања ефикаснији. Улазна цев променљиве дужине може се створити на два начина. Или повезивањем резонантне коморе, или пребацивањем на жељени улазни канал или његовим повезивањем. Ово последње се назива и динамичка чврстоћа. Резонантни и динамички притисак може убрзати проток усисног торња. Ефекти појачања изазвани колебањем притиска у протоку ваздуха крећу се од 5 до 20 мбар. Поређења ради, са турбопуњачем или механичким појачавањем можете добити вредности у опсегу од 750 до 1200 мбара. Да бисте употпунили слику, имајте на уму да још увек постоји инерцијално појачало. У коме је главни фактор за стварање вишка притиска узводно од вентила глава протока високог притиска у доводној цеви.

Повећавање снаге турбо мотора

То даје благи пораст снаге при великим брзинама преко 140 километара на сат. Углавном се користи на мотоциклима. Механичка пунила омогућавају прилично једноставан начин за значајно повећање снаге мотора. Возећи мотор директно из радилице мотора, компресор је у стању да без одлагања пумпа ваздух у цилиндре на минималној брзини, повећавајући потисни притисак строго пропорционално броју обртаја мотора. Али они имају и недостатака. Смањују ефикасност мотора са унутрашњим сагоревањем. Зато што се део снаге која се генерише из напајања користи за њихово покретање. Механички системи притиска заузимају више простора и захтевају посебан погон. Зупчасти каиш или мењач праве велику буку. Механичка пунила. Постоје две врсте механичких дуваљки. Волуметријски и центрифугални. Типична пунила за пуњење су супер генератори Роотс и компресор Лисхолм. Дизајн Роотс подсећа на пумпу са уљним зупчаницима.

Карактеристике турбо мотора

Посебност овог дизајна је да се ваздух не компресује у компресору, већ споља у цевоводу, улазећи у простор између кућишта и ротора. Главни недостатак је ограничена количина добити. Без обзира колико су прецизно постављени делови за пуњење, када се постигне одређени притисак, ваздух почиње да тече назад, смањујући ефикасност система. Постоји неколико начина за борбу. Повећајте брзину ротора или направите компресор у два или чак три степена. Дакле, могуће је повећати коначне вредности на прихватљив ниво, али вишестепени дизајни немају своју главну предност - компактност. Још један недостатак је неравномерно пражњење излаза, јер се ваздух испоручује у порцијама. Модерни дизајни користе троугласте окретне механизме, а улазни и излазни прозори су троугластог облика. Захваљујући овим техникама, гломазни компресори су се практично ослободили пулсирајућег ефекта.

Уградња турбо мотора

Ниске брзине ротора, а самим тим и издржљивост, заједно са ниским нивоом буке, довеле су до тога да су познати брендови као што су ДаимлерЦхрислер, Форд и Генерал Моторс великодушно опремили своје производе. Суперпуњачи са запремином повећавају криве снаге и обртног момента без промене облика. Они су већ ефикасни при малим и средњим брзинама и то најбоље одражава динамику убрзања. Једини проблем је то што се такви системи веома воле производити и инсталирати, што значи да су прилично скупи. Други начин истовременог повећања притиска ваздуха у усисном разводнику предложио је инжењер Лисхолм. Дизајн арматуре Лисхолм донекле подсећа на конвенционалну млин за месо. Две додатне вијчане пумпе уграђене су унутар кућишта. Ротирајући се у различитим правцима, захватају део ваздуха, сабијају га и стављају у цилиндре.

Турбо мотор - подешавање

Овај систем карактерише унутрашња компресија и минимални губици због прецизно калибрисаних зазора. Поред тога, притисак пропелера је ефикасан у скоро целом опсегу броја обртаја мотора. Тихо, врло компактно, али изузетно скупо због сложености производње. Међутим, њих не занемарују тако познати репертоарни студији као што су АМГ или Клееманн. Центрифугална пунила су по дизајну слична турбопуњачима. Прекомерни притисак у усисном колектору такође ствара точак компресора. Његове радијалне лопатице хватају и потискују ваздух око тунела користећи центрифугалну силу. Разлика од турбопуњача је само у погону. Центрифугалне дуваљке имају сличан, иако мање уочљив, инерцијални недостатак. Али постоји још једна важна карактеристика. У ствари, створени притисак је пропорционалан квадратној брзини точка компресора.

Турбо мотор

Једноставно речено, мора се врло брзо ротирати како би пумпа пумпала потребну количину ваздуха у цилиндре. Понекад десет пута већи број обртаја мотора. Ефикасан центрифугални вентилатор при великим брзинама. Механичке центрифуге су мање корисне и издржљивије од плинских центрифуга. Јер раде на нижим екстремним температурама. Једноставност и, сходно томе, ниска цена њиховог дизајна стекли су популарност на пољу аматерског подешавања. Хладњак мотора. Механичко коло за контролу преоптерећења је прилично једноставно. При пуном оптерећењу, поклопац премоснице је затворен, а пригушница отворена. Сав проток ваздуха иде ка мотору. Током рада са делимичним оптерећењем, лептир вентил се затвара и заклопка цеви се отвара. Вишак ваздуха се враћа на улаз вентилатора. Хладни ваздух за пуњење интеркулера готово је незаменљива компонента не само механичких већ и система за укључивање гасних турбина.

Рад мотора са турбопуњачем

Компримовани ваздух се претходно охлади у хладњаку пре него што се доведе у цилиндре мотора. По свом дизајну ово је конвенционални радијатор који се хлади протоком усисног ваздуха или расхладном течношћу. Снижавање температуре наелектрисаног ваздуха за 10 степени омогућава повећање његове густине за око 3%. То, пак, омогућава повећање снаге мотора за приближно исти проценат. Турбо пуњач мотора. Турбопуњачи се шире користе у модерним аутомобилским моторима. У ствари, ово је исти центрифугални компресор, али са другачијим погонским кругом. Ово је најважнија, можда фундаментална разлика између механичких пуњача и турбопуњача. Погонски ланац је тај који у великој мери одређује карактеристике и примену различитих дизајна.

Предности турбо мотора

Код турбопуњача радно коло се налази на истој осовини као и радно коло, турбина. Који је уграђен у издувни колектор мотора и погоњен је издувним гасовима. Брзина може да премаши 200 000 о / мин. Нема директне везе са радилицом мотора, а довод ваздуха се контролише притиском издувних гасова. Предности турбопуњача укључују. Побољшање ефикасности и економичности мотора. Механички погон узима снагу из мотора, исти користи енергију из издувних гасова, отуда се повећава ефикасност. Не мешајте специфичну и укупну ефикасност мотора. Природно, за рад мотора чија је снага повећана због употребе турбопуњача потребно је више горива од сличног мотора мање снаге са природним аспиратором.

Снага турбо мотора

У ствари, пуњење цилиндара ваздухом је побољшано, како се сећамо, како би се у њима сагорело више горива. Али масени удео горива по јединици снаге на сат за мотор опремљен горивом ћелијом увек је мањи од сличног дизајна моћне јединице без појачања. Турбопуњач вам омогућава да постигнете наведене карактеристике погонске јединице са мањом величином и тежином. Него у случају коришћења атмосферског мотора. Поред тога, турбо мотор има најбоље еколошке перформансе. Притисак у комори за сагоревање доводи до смањења температуре и, као последица тога, до смањења стварања азотних оксида. При пуњењу бензинских мотора горивом постиже се потпуније сагоревање горива, посебно у привременим условима. У дизел моторима, додатни довод ваздуха омогућава вам померање граница појаве дима, тј. борити се против емисије честица чађи.

Дизел турбо мотор

Дизел су много погоднији за појачавање уопште, а посебно за турбопуњаче. За разлику од бензинских мотора, код којих је притисак под притиском ограничен опасношћу од куцања, они нису свесни овог феномена. Дизелски мотор у својим механизмима може да подвргне великом механичком напрезању. Поред тога, недостатак усисног ваздуха и висок степен компресије обезбеђују већи притисак издувних гасова и ниже температуре у поређењу са бензинским моторима. Турбопуњаче је лакше произвести, што се исплати низом инхерентних недостатака. При малим брзинама мотора, количина издувних гасова је мала, а самим тим и ефикасност компресора је мала. Поред тога, мотор са турбопуњачем обично има такозвану Турбоиаму.

Керамички метални турбо ротор

Главна потешкоћа је висока температура издувних гасова. Метални керамички ротор турбине је око 20% лакши од оних направљених од легура отпорних на топлоту. И такође има нижи момент инерције. До недавно, живот читавог уређаја био је ограничен на живот у логору. То су у суштини биле чауре налик на радилицу које су биле подмазане уљем под притиском. Хабање таквих конвенционалних лежајева је, наравно, било велико, али сферни лежајеви нису могли да издрже огромне брзине и високе температуре. Решење је пронађено када је било могуће развити лежајеве са керамичким куглицама. Употреба керамике, међутим, није изненађујућа, лежајеви су испуњени сталним снабдевањем мазива. Отклањање недостатака турбопуњача омогућава не само смањење инерције ротора. Али и употреба додатних, понекад прилично сложених кола за контролу притиска појачања.

Како ради турбо мотор

Главни задаци у овом случају су смањење притиска при великим брзинама мотора и повећање при малим брзинама. Сви проблеми могу се у потпуности решити турбином променљиве геометрије, променљивом млазницом. На пример, са покретним лопатицама, чији се параметри могу мењати у широком опсегу. Принцип рада ВНТ турбопуњача је оптимизација протока издувних гасова усмерених на точак турбине. При малим брзинама мотора и малим запреминама издувних гасова, ВНТ турбопуњач усмерава читав проток издувних гасова на точак турбине. Дакле, повећавајући његову снагу и повећавајући притисак. При великим брзинама и великим протоцима гаса, ВНТ турбопуњач држи покретне лопатице отворенима. Повећавање површине попречног пресека и испуштање издувних гасова из радног кола.

Заштита турбо мотора

Заштита од прекорачења брзине и потисни притисак на потребном нивоу мотора, уклањање преоптерећења. Поред појединачних система појачања, уобичајено је и двостепено појачање. Прва фаза, која покреће компресор, пружа ефикасно појачавање при малим брзинама мотора. А други, турбопуњач, користи енергију издувних гасова. Чим погонска јединица постигне брзину довољну за нормалан рад турбине, компресор се аутоматски искључује и ако падну, он започиње поново. Многи произвођачи одједном уграђују два турбопуњача на своје моторе. Такви системи се називају битурбо или твин-турбо. Међу њима не постоји суштинска разлика, са једним изузетком. Битурбо претпоставља употребу турбина различитих пречника, а тиме и перформансе. Поред тога, алгоритам за њихово укључивање може бити паралелни или секвенцијални.

Питања и одговори:

Чему служи турбо пуњење? Повећан притисак свежег ваздуха у цилиндру обезбеђује боље сагоревање мешавине ваздух-гориво, што повећава снагу мотора.

Шта значи мотор са турбопуњачем? У дизајну таквог агрегата постоји механизам који обезбеђује појачан проток свежег ваздуха у цилиндре. За то се користи турбопуњач или турбина.

Како турбо пуњење функционише на аутомобилу? Издувни гасови окрећу радно коло турбине. На другом крају осовине је фиксирано радно коло за пумпање, уграђено у усисну грану.