Innholdet i artikkelen:
- Hva er turbolading for?
- Design og prinsipp for drift av turboladeren
- Fordelene med turbolading
- Feil
En bilmotor må ha slike egenskaper som gjør at den kan holde tritt med moderne tid. Tekniske forbedringer blir stadig vanskeligere for hvert år, fordi ingen ønsker å finne opp en sykkel, men det er nødvendig å forbedre motorens kvalitet.
Derfor er en veldig god løsning å bruke et system med tvungen luftinnsprøytning i forbrenningskammeret. De nyeste ingeniørdesignene omfatter ikke bare forbedring av tvungen luftinnsprøytning i drivstoffsystemet, men også installasjon av den samme enheten i eksosanlegget.
Hva er turbolading for?
For å forstå viktigheten av turbolading og hvordan den fungerer, må du vite at en motor ikke kan forbruke rent drivstoff. For å blinke bensin i en forseglet beholder, er det nødvendig med luft, ellers fungerer ikke motoren.
Det vil si at en blanding bestående av drivstoff og luft i riktig andel må inn i forbrenningskammeret. Denne blandingen brennes i sylinderen. Forbrenningsgassene gjør sin hovedjobb og blir deretter fjernet gjennom eksosanlegget.
En konvensjonell turbolader gjør det mulig å øke motoreffekten ved å injisere ekstra lufttrykk i sylinderen. På grunn av dette øker blandingens brennbarhet mange ganger, og motoreffekten øker selvfølgelig også.
Enkelt sagt, ved hjelp av turbolading, komprimeres luft, og den kommer inn i forbrenningskammeret i en større mengde enn ved atmosfæretrykk.
Design og prinsipp for drift av turboladeren
Hovedkomponenten i viften som utfører hovedfunksjonen er løpehjulet med kniver. Den roterer med en enorm hastighet (200 tusen o / min) og fungerer som en kompressor, og pumper luft inn i turbinkammeret.
Etter det komprimeres luften, på grunn av hvilket volumet som denne luften opptar reduseres. Imidlertid har det lenge vært kjent at luft i henhold til fysikklovene har en tendens til å varme opp under kompresjon. Og dette er den største ulempen med turboladingssystemet.
Selvfølgelig kunne dette problemet ikke unnslippe designernes oppmerksomhet. Spesialistene løste dette problemet og prøvde å bruke mellomkjøling under overgangen til motoren.
Resultatet er en intercooler. Denne enheten bruker effekten av en varmeveksler, som har evnen til å kjøle luften ved hjelp av kjølemediet. Intercooleren er i stand til å øke motoreffekten med opptil 20%, samtidig som den reduserer sannsynligheten for eksosdetonasjon.
Det er veldig liten forskjell mellom turboladede bensin- og dieselmotorer. Den eneste forskjellen er i graden av boost. Dieselmotorer krever mer trykk og er derfor utstyrt med kraftigere luftblåsere. I bensinmotorer er blåsere med lavere effekt installert, for hvis trykket i brennkammeret er for høyt, kan det oppstå banker.
Fordelene med turbolading
"Gratis" ekstra strøm. Det er en konvensjonell visdom: tilstedeværelsen av en ekstra turbin på motorens eksosmanifold genererer ekstra energi, som må rotere nøyaktig den samme turbinen ved inntaket, som følge av at avgassene blir en gratis energikilde for superlader.
Dette konseptet er imidlertid svært kontroversielt fordi det er såkalt frigjøringsmotstand. Bildesignere har jobbet i flere tiår med å redusere denne motstanden fordi det er her motoreffekten vil øke.
For dette er en spesiell generasjonsenhet installert i systemet, noe som reduserer utgangsimpedansen betydelig. Derfor vil det være feil å vurdere arbeidet med turbolading på gratis energi. "Billig tilleggsenergi" - dette vil høres mer nøyaktig ut.
Teknisk sett er ikke denne prosessen vanskelig. Kompressoren er en enhet som består av to hjul - kompressor og turbin. Turbinhjulet fanger opp eksosgassene som driver det. Som et resultat begynner kompressorhjulet også å rotere, noe som tjener til å komprimere luften.
Kompressoren må være i kontakt med kjølesystemet, fordi temperaturen under drift stiger ganske høyt. Blåsekraften reguleres av en bypassventil. Om nødvendig kan den overføre en del av eksosen forbi turbinen for å senke trykket i systemet.
Øker motoreffekten uten å øke volumet og vekten. Turboladningsteknologi lar deg øke motoreffekten uten å øke sylindervolumet og antallet. Som et resultat får lette og små motorer utmerkede egenskaper, og i tillegg reduseres bilens totale vekt, bremselengden og akselerasjonstiden.
Lønnsomhet. Drivstofforbruket til motorer utstyrt med et turboladingssystem er flere ganger mindre enn drivstofforbruket til en motor med samme effekt med enkel luftinnsprøytning i atmosfæren. Dette skyldes det faktum at det i turboladede sylindere blir brukt mye mindre drivstoff per stempelslag på grunn av fullstendig forbrenning. Det vil si at den magre blandingen kompenseres for det ekstra lufttrykket, og som et resultat øker effekten.
Feil
Avhengig av turtall. "Turboyama". Problemet er dette: det er ingen aktiv akselerasjon ved akselerasjon ved lave hastigheter. Akselerasjonsdynamikken er svak, dårligere selv til biler med atmosfærisk trykk. Og tingen er at ved lave hastigheter er energien til avgassene svak, og følgelig roterer også kompressorturbinen svakt, noe som skaper et minimumstrykk av blandingen i forbrenningskammeret. Det vil si at ønsket effekt av turboladning bare skjer ved høye motorhastigheter.
I tillegg er det et annet problem: treghet i luftinnsprøytningsprosessen. For å skape ønsket innløpstrykk tar det faktisk litt tid. Eksperter utfører ingeniørforskning på dette området, og til en viss grad har det vært mulig å redusere dette intervallet i dynamikken i kompressoroperasjonen.
I tillegg tillater tilstedeværelsen av en variator eller automatgir at bilen automatisk bytter til et lavere gir under akselerasjon. På grunn av dette elimineres de skadelige effektene av inaktiviteten til kompressoren.
I dag er det følgende løsninger på problemet med turbo -treghet:
- biturboladning (dobbel overlading);
- turbin med adaptiv geometri;
- kombinert overlading.
Twin turboladning bruker to små turbiner som samlet går mye raskere enn en av den nominelle størrelsen. Antall sylindere er delt likt mellom disse turbinene. En analog av et slikt system kan være bruk av flere kompressorer som beveger seg ved forskjellige motorhastigheter, hver i sin egen modus.
Den adaptive geometri -turbinen er i stand til å endre størrelsen på inntaksporten og derved regulere strømmen av eksosgasser, noe som også øker systemets effektivitet.
Kombinert superlading består av en turbolader og en mekanisk superlader.Kompressoren skaper det nødvendige trykket ved lave hastigheter, men så snart hastigheten øker til en viss verdi, slås turboladeren på.
Varme. Som allerede nevnt innebærer kompresjon av luft oppvarming, noe som gjenspeiles i motorens drift ikke på den beste måten. Derfor er det ofte nødvendig å koble til ytterligere kjøling, og en del av energien brukes på dette.
Til tross for de nevnte ulempene er turboladning imidlertid et utmerket verktøy for å øke effekten og effektiviteten til forbrenningsmotoren, så vel som økonomien. I tillegg viser mange års erfaring fra spesialister at alternativene for å forbedre dette systemet ennå ikke er uttømt.
