Увод у турбо пуњаче
Турбопуњач је заправо ваздушни компресор који компримира ваздух да би повећао унос ваздуха. Користи инерцијски импулс издувних гасова који се испуштају из мотора за покретање турбине у комори турбине. Турбина заузврат покреће коаксијално радно коло. Радно коло врши притисак на ваздух који се шаље из цеви филтера за ваздух да би га под притиском унео у цилиндар. Када се број обртаја мотора повећа, брзина пражњења издувних гасова и брзина турбине такође се повећавају истовремено. Радно коло компримира више ваздуха у цилиндар. Повећани притисак и густина ваздуха могу сагорети више горива, што повећава количину горива и сходно томе прилагођава брзину мотора. Можете повећати излазну снагу мотора.
Структурни принципи
Прво, хајде да причамо о општем структурном принципу турбопуњача. Турбопуњач издувних гасова се углавном састоји од точка пумпе и турбине, а наравно постоје и друге компоненте управљања. Радно коло пумпе и турбина су повезани осовином, која је ротор. Издувни гас који се испушта из мотора покреће радно коло пумпе, које покреће турбину да се окреће. Након што се турбина окреће, она врши притисак у усисном систему. Компресор је уграђен на издувној страни мотора, тако да је радна температура компресора веома висока, а брзина ротора компресора је веома велика када ради, што може да достигне стотине хиљада обртаја у минути. Овако велика брзина и температура Уобичајени механички игличасти ваљци или куглични лежајеви не могу да раде за ротор, тако да турбо пуњачи углавном користе потпуно плутајуће лежајеве, који су подмазани моторним уљем, а расхладна течност се користи за хлађење компресора. У прошлости су се турбо пуњачи углавном користили на дизел моторима. Пошто су методе сагоревања бензина и дизела различите, облик турбопуњача који се користи у мотору је такође различит.
Бензински мотор се разликује од дизел мотора по томе што у цилиндар не улази ваздух, већ мешавина бензина и ваздуха. Ако је притисак превисок, лако ће експлодирати. Због тога, уградња турбопуњача мора избећи куцање. Овде су укључена два повезана питања, једно је контрола високе температуре, а друго контрола времена паљења.
Након принудног надопуњавања, температура и притисак током компресије и сагоревања бензинског мотора ће се повећати, а тенденција куцања ће се повећати. Поред тога, температура издувних гасова код бензинских мотора је виша од оне код дизел мотора и није погодно повећавати угао преклапања вентила (време када се усисни и издувни вентили отварају истовремено) да би се побољшало хлађење издувних гасова. Смањење степена компресије ће изазвати недовољно сагоревање. Поред тога, брзина ротације бензинског мотора је већа од брзине ротације дизел мотора, а проток ваздуха се увелико мења, што може лако изазвати заостајање турбопуњача. Као одговор на низ проблема који настају када бензински мотори користе турбо пуњаче, инжењери су направили циљана побољшања једно по једно, тако да бензински мотори могу користити и турбо пуњаче издувних гасова.
Интерцоолер
Температура се повећава, што не само да утиче на ефикасност надувавања, већ и лако изазива дефлаграцију. Због тога је потребно уградити уређај који смањује температуру усисног ваздуха, а то је интеркулер. Поставља се између излаза турбопуњача и усисне цеви за хлађење ваздуха који улази у цилиндар. Интеркулер је као радијатор, хлађен ветром или водом. Топлота ваздуха хлађењем излази у атмосферу. Према тестовима, интеркулер са добрим перформансама може не само да одржи степен компресије мотора на одређеној вредности без изазивања куцања, већ и да смањи температуру и повећа усисни притисак, додатно повећавајући ефективну снагу мотора.
радно коло
Пошто је опсег броја обртаја бензинског мотора широк и проток ваздуха се значајно мења, облик компресијског радног кола турбопуњача је сложена тродимензионална закривљена ултра-лопатица радног кола са танким зидом. Обично постоји 12 до 30 лопатица распоређених у радијалној кривини. Дебљина сечива је испод 0,5 мм, израђена је од алуминијума посебним методом ливења. Квалитет облика сечива директно утиче на перформансе мотора са турбо пуњењем. Што је разумнији облик и угао радног кола, што је лакша маса, то је осетљивије покретање радног кола и мањи је „реакциони лаг“ који је инхерентан недостатак турбопуњача.
Сензор дефлаграције
Поред снижавања температуре како би се смањила могућност дефлаграције, мора се користити сензор дефлаграције. Његова функција је да када дође до дефлаграције, сензор ће одмах послати информацију управљачком систему ЕЦУ мотора (електронске контролне јединице) када осети абнормалне вибрације и запалиће мотор. Одложите мало време паљења, а затим наставите нормално време паљења када не дође до дефлаграције.
друго
Пошто је брзина аутомобилског бензинског мотора већа од брзине дизел мотора, брзина струјања ваздуха је велика, а опсег промена је велики, па његов турбопуњач има веће захтеве. Модерни аутомобилски мотори су углавном усвојили електронске системе убризгавања. Уз сарадњу технологије електронске контроле и нових материјала, примена турбопуњача на бензинским моторима ће постати све чешћа.
Сви турбо пуњачи издувних гасова који се користе у аутомобилима користе једно-улазно кућиште турбине, што значи да се користи само енергија притиска издувног гаса без коришћења друге помоћне енергије. Пошто је опсег брзине мотора аутомобила велики, турбопуњач издувних гасова мора имати уређај за подешавање тако да мотор може да постигне релативно константан притисак преднапона унутар одређеног опсега брзина. Поред тога, бензински мотор користи варничко{3}}паљење, а његов степен компресије је ограничен на одређени опсег. Ако је превисок, то ће изазвати дефлаграцију. Због тога је потребан механизам за детекцију и контролу дефлаграције да би се у било ком тренутку подесио угао напредовања паљења.
Турбо пуњач издувних гасова аутомобила обично се поставља близу издувне цеви. Турбина и радно коло су уграђени у комору турбине и компресор. Два су коаксијално круто повезана и ротирају се синхроно.
Када пуњење није потребно, на пример у празном ходу или када постоји знак куцања, део издувних гасова ће изаћи кроз бајпас вентил и неће ући у турбопуњач. Када брзина мотора достигне 2.000 о/мин, електромагнетни вентил затвара бајпас вентил како би усмерио издувни ток на страну турбине, што доводи до ротације турбине. Такође постоји дизајн који прилагођава угао лопатица турбине да би се подесила брзина турбине кроз промене отпора, чиме се мења количина појачања.
Хлађење ваздуха може смањити ваздух и повећати његову густину, омогућавајући да се више ваздуха угура у исту запремину и спречи дефлаграцију. Због тога су турбо пуњачи аутомобила опремљени интеркулером. Овај интеркулер се генерално хлади ваздухом-и инсталира се испред, поред или у одвојеном положају хладњака мотора, користећи надолазећи проток ваздуха аутомобила или сопствени вентилатор за хлађење.
Кључни део турбопуњача је лежај. Овај тип лежаја, који је назван према свом облику подмазивања, назива се "пуно плутајући лежај". Има изузетно велику брзину рада и тешко радно окружење. Због тога је веома важно осигурати подмазивање. Ако је довод уља спор због ниског притиска уља, то може оштетити лежајеве и узроковати квар турбопуњача. Ова врста квара се неће десити током нормалног покретања мотора, али ако се мотор покрене први пут након замене уља и филтера за уље, доћи ће до спорог снабдевања уљем, што ће довести до тога да лежајеви немају подмазивање уља. У овом случају је потребно да се ради у празном ходу око 3 минута након стартовања, а брзина се не може директно повећати на почетну брзину турбопуњача. Слично томе, немојте гасити мотор одмах након вожње великом брзином или узбрдо. Оставите мотор да ради на празном ходу око 1 минут тако да лежајеви турбопуњача који настављају да раде у празном ходу не би имали недостатак уља. Због тога, возачи који користе аутомобиле са турбо пуњачем морају да поштују упутства произвођача и да обрате велику пажњу на квалитет моторног уља. Није препоручљиво управљати аутомобилима са турбопуњачем као обичним аутомобилима.
Класификација компресора
Да би аутомобил брзо трчао, потребна му је јака снага. Тренутно, систем напајања аутомобила може се грубо поделити у две категорије: природни систем за усис ваздуха и систем за усисавање ваздуха са напуњеним пуњењем. Међу европским спортским аутомобилима, осим БМВ-а, који и даље инсистира на коришћењу атмосферских мотора, друге аутомобилске компаније су усвојиле системе за пуњење како би побољшале перформансе својих возила. На пример, спортски аутомобили Мерцедес-Бенз користе системе компресора, а Схенбао Аутомобиле системе за пуњење. Зачетник турбо пуњења. Последњих година, јапански аутомобили су такође почели да широко користе технологију турбо пуњења. Систем са природним усисавањем не уграђује никакав облик компресора, већ само користи негативан притисак настао кретањем клипа наниже за усисавање смеше. Иако систем са природним усисавањем може постићи већу излазну снагу кроз систем варијабилног времена вентила, побољшање снаге је веома ограничено. Да би се ефективно повећала излазна снага мотора, може се рећи да је ефикасан начин коришћење система за пуњење.
Уобичајени системи за пуњење мотора укључују механичко пуњење и турбо пуњење издувних гасова.
Суперцхаргед
Мотор механички покреће компресор до компресора, што се назива суперцхаргинг. Када је мотор напуњен, радилица мотора обично покреће компресор кроз зупчаник. Суперпуњачи углавном користе центрифугалне или Роотс компресоре, а неки користе вијчане компресоре. Последњих година нови механички спирални компресори су такође почели да се користе у иностранству. Пошто погон компресора троши одређену количину снаге мотора, топлотна ефикасност мотора са компресором није нужно побољшана, а понекад је чак нижа од оне код мотора са унутрашњим сагоревањем без{4}}суперпуњења. Приликом одабира притиска преднапона, пре свега, потребно је обезбедити постизање захтеваног просечног ефективног притиска, а друго, постићи најмању могућу стопу потрошње горива. Ова два захтева су често контрадикторна за пуњење. Ако се тежи просечном ефективном притиску, то ће неизбежно довести до смањења механичке ефикасности и повећања потрошње горива. Према томе, избор вредности притиска преднапона треба да тражи добар компромис између снаге и потрошње горива. Системи компресора се тренутно најчешће користе у европским аутомобилима. Пошто компресор компресора непрекидно ради погоњен радилицом, он не изазива турбо заостајање као турбопуњач. Иако компресор може повећати излазну снагу само за око 10% до 20%, глаткоћа и континуитет су ван домашаја мотора са турбо пуњењем.
турбо пуњење издувних гасова
Коришћење енергије издувних гасова мотора за погон турбо пуњача назива се турбо пуњење издувних гасова (који се назива турбо пуњење). Као што је приказано на слици, приказан је систем турбо пуњења издувних гасова. Карактеристика турбо пуњења издувних гасова је да не постоји механичка веза између турбопуњача и мотора. Повезани су ваздушним путем. Пошто је рад који троши компресор део енергије коју турбина поврати из издувних гасова, мотор са турбопуњачем не само да може повећати снагу мотора, већ и побољшати његову термичку ефикасност и смањити потрошњу горива. Ако видите Турбо или Т лого на задњем делу аутомобила, то значи да је мотор који се користи у аутомобилу са турбо пуњењем. Турбопуњач је заправо ваздушни компресор. Користи инерцију издувних гасова који се испуштају из мотора за погон турбине. Турбина заузврат покреће коаксијално радно коло да компримује ваздух који се шаље из цеви филтера за ваздух, тако да је ваздух под притиском и улази у цилиндар. Када се број обртаја мотора повећа, брзина пражњења издувних гасова и брзина турбине такође се повећавају истовремено. Радно коло компримира више ваздуха у цилиндар. Повећани притисак и густина ваздуха могу сагорети више горива. Сходно томе, повећајте количину уља и подесите брзину мотора. Може повећати излазну снагу мотора.
