Turboşarj: Cihaz ve tasarım özellikleri
ICE'nin gücünü artırmak için mühendislerin sürekli yarışması turboşarjların ortaya çıkmasına neden oldu. Bu çözüm hem benzinli hem de dizel motorlarda en etkili oldu.
Motorun son gücünün, motorun silindirlerine giren yakıt-hava karışımının miktarı ile orantılı olduğu gayet açıktır. Büyük hacimli bir motorun daha fazla hava geçirebilmesi ve böylece daha küçük bir motora kıyasla daha fazla güç vermesi doğaldır. Daha büyük motorların gösterdiği gibi küçük kapasiteli bir motordan aynı güce ulaşma görevi ile karşı karşıya kalırsak, o zaman böyle bir motorun silindirlerinde olabildiğince fazla havaya zorlamak gerekir.
1 Küçük bir artış veya güçte önemli bir artış
2 Ek Turbo Bileşenleri
2.1 Üfleme vanası
2.2 Valf Atık Kapısı
3 Motor için bir türbin seçimi
4 Turboşarj işleminin özellikleri
5 Türbin türleri: burçlar ve bilyalı rulmanlar
Küçük bir artış veya güçte önemli bir artış
Bir enerji santrali turbo şarj olmadan zorlamak için çeşitli yollar vardır. Silindir kafasının tasarımında bir dizi modifikasyon yapmak, spor kam mililarının montajını sağlamak, bir sıfır direnç filtresi koymak, tahliyeyi iyileştirmek ve böylece mümkün olan en yüksek hızda sürmek için silindirlere daha fazla hava tedarik edilmesini sağlamak mümkündür.
Bu, motora giren havanın miktarını değiştirmek ve değiştirmek istememekte ve bunun yerine sıkıştırma oranını arttırmakta ve daha yüksek bir oktan sayısına sahip yakıt kullanımına geçmektedir. Silindirleri boşaltmak ve hacimlerini arttırmak bile mümkündür. Bu da motorunuzun verimliliğini artıracaktır.
Tüm bu yöntemler uygun ve çalışır, ancak sadece kapasite% 15-20 oranında artması planlandığında.
Eğer motorun değişmesi ve motor gücünde önemli bir artış söz konusu ise, kompresör olmadan yapamazsınız. En etkili yöntem, bir turboşarjın kurulmasıdır. Ayrıca, turbo süperşarj ünitesi, bu tür artan yükler için özel olarak hazırlanmış herhangi bir motorun gücünü artırabilir.
Önceki makalelerde, turbo sisteminin ana unsurlarını yüzeysel olarak saydık. Şimdi bu ana aşamalara ve süreçlere daha yakından bakalım, turboşarjlı sistemde hava ilk önce sistemden geçtikten sonra egzoz gazları kompresörü çalıştırıyor. Örneğin, turboşarjlı dizel motoru alın.
Yolun en başında hava, hava filtresinden geçirilir ve turboşarja girer;
Turboşarjın içinde, giren hava bir sıkıştırma işleminden geçiyor.Aynı zamanda, birim hava hacmindeki yakıt hava karışımının verimli yanması için gereken oksijen miktarı da artar. Bu çok sıkıştırma anında, havanın sıkıştırılması ve ısının yoğunluğunun azaltılması üzerindeki etkisi bu durumda istenmemektedir;
Turboşarjörde sıkıştırmadan sonra soğutma için, hava ara soğutucuya girer. Intercooler'da, hava sıcaklığı neredeyse tamamen başlangıç ​​seviyesine döner. Soğutma sayesinde, hem hava yoğunluğunda bir artış elde edilir, hem de bir sonraki yakıt-hava karışımının kullanımından patlama olasılığı azalır;
Intercooler için, soğutulmuş hava gaz kelebeğini geçer ve emme manifoldunda bulunur. Son adım, çalışma karışımı motorun silindirindeyken giriş stroku;
Silindirin hacmi, çapına ve pistonun strokuna bağlı olan sabit bir sabit değerdir. Turboşarj sayesinde, bu hacim aktif olarak sıkıştırılmış ve soğutulmuş hava ile doldurulur. Bu, silindirdeki oksijen miktarının atmosferik motorlarla karşılaştırıldığında büyük ölçüde arttığı anlamına gelir.Daha fazla oksijen verildiğini tahmin etmek zor değil, çalışan inme için daha fazla yakıt yakabilirsiniz. Sonuç olarak daha fazla yakıtın yanması, toplam motor gücünde belirgin bir artışa yol açar;
Motor silindirlerindeki yakıt hava karışımının etkili yanmasından sonra, egzoz stroku gelir. Bu noktada, egzoz gazları egzoz valflerine giden egzoz manifolduna gider. Bütün bu ısıtma akışı (motorun türüne bağlı olarak) 500C'den 1100C'ye kadar olan gazlar türbine geçer ve türbin çarkı üzerinde hareket etmeye başlar. Egzoz gazlarının basıncı altındaki tekerlek, türbin şaftına enerji aktarır ve şaftın diğer ucunda bir kompresör vardır.
Bir sonraki çalışma döngüsü için taze bir hava parçasını sıkıştırma işlemi bu şekilde gerçekleşir. Aynı zamanda, egzoz gazlarının basıncı düşüyor ve egzozun sıcaklığı da düşüyor. Bunun nedeni, gazların enerjisinin bir kısmının turbocharger'ın türbin şaftının diğer tarafında çalışmasını sağlamasıdır;
Ek Turbo Bileşenleri
Motorun belirli modifikasyonlarından ve motor bölmesindeki çeşitli elemanların yerleşiminden bahsedersek, turboşarjın bir dizi ek elemanı olabilir.Bu tür sistem ayrıntılarını Wastegate ve Blow-Off olarak belirtmiştik. Onlara daha ayrıntılı olarak bakalım.
Boşaltma bir bypass vanasıdır. Bu cihaz hava sistemine monte edilmiştir. Kompresör çıkışı ve gaz kelebeği arasındaki konum yerini alır. Blokaj vanalarının ana görevi, kompresörün dalgalanma karakteristik moduna ulaşmasını engellemektir.
Böyle bir rejimde, gazın aniden kapanacağı anı anlamalı. Basit bir deyişle tarif ederse, sistemdeki hava akış hızı ve hava akışı kendisini önemli ölçüde azaltılmış, ancak türbin yine belirli bir zaman atalet tarafından dönmeye devam eder olduğunu. Atalet türbin artık motor yeni gereksinimleri ve böylece düşmüş hava akımıyla karşılaşan hızda döner.
Kompresörün arkasındaki döngüsel basınç dalgalanmasından sonraki sonuçlar içler acısı olabilir. Atlamaların açık bir işareti, kompresörden geçen havanın karakteristik sesidir. bunlar sözü geçen basınç zamanda güçlü yük beri Cı türbinin destek yatakları bulunan sisteminin bu geçiş süresi içinde resetleme ve takip eden gaz türbin çalışma modu sırasında korumak için tasarlanmıştır.
Blowoff, kollektördeki basınç farkına tepki verir ve içerisine monte edilen yay tarafından tetiklenir. Bu, gaz kelebeğinin aniden kesildiği anı tespit etmeyi mümkün kılar. Gaz kelebeği keskin bir şekilde kapatılırsa, bu durumda blokaj, hava yolunda aniden ortaya çıkan hava basıncının serbest kalmasını sağlar. Bu, turboşarjı önemli ölçüde korumanıza ve aşırı yükler ve müteakip yıkımlardan korunmanıza izin verir.
Valf Atık Kapısı
Bu çözüm mekanik bir vanadır. Westgate, türbin parçasına veya egzoz manifolduna monte edilmiştir. Cihazın görevi, turboşarjın yarattığı basıncı kontrol etmektir.
Bazı dizel güç ünitelerinin, türbinlerini vejetasyonları olmadan inşaatlarında kullandıklarını belirtmek gerekir. Benzinde çalışan motorlar için, çoğu durumda böyle bir vananın varlığı bir ön koşuldur.
Wegestgate'in ana görevi, türbini bypass ederek sistemdeki egzoz gazları için engelsiz çıkış olasılığını sağlamaktır. Egzoz gazı baypasının bir kısmının başlatılması, bu gazların gerekli miktardaki enerjisini kontrol etmeyi sağlar. İlişki açıktır, çünkü kompresör çarkını mil boyunca döndüren egzozdur.Bu yöntem, kompresörde oluşturulan takviye basıncını etkin bir şekilde kontrol etmeyi sağlar. En sık görülen çözüm, dahili yayın karşı basıncı ile gerçekleştirilen yükseltme basıncının arkasındaki kabinin kontrol edilmesidir. Bu tasarım egzoz gazlarının baypas akışını izlemenizi sağlar.
Wegestgate hem yerleşik hem de harici olabilir. Entegre çöp kutusunun türbin pussiyonuna yerleştirilmiş bir kapağı vardır. Hausing, popüler olarak bir türbin "salyangoz" olarak adlandırılır. Ayrıca, atık kapağının pnömatik aktüatörü vardır ve bu aktüatörden gaz kelebeğine itilir.
Kapı dış tipi, türbinin ön tarafındaki egzoz manifolduna monte edilen bir vanadır. Dış kapının, yerleşik kapıya kıyasla bir yadsınamaz avantajı olduğu unutulmamalıdır. Gerçek şu ki, atlanacak olan baypas akışı, türbinin çıkışından yeterince uzak olan egzoz sistemine ve spor arabalarına geri döndürülüp, atmosfere doğrudan bir deşarj gerçekleştirilebilir. Bu, egzoz gazlarının türbinden geçişini önemli ölçüde geliştirmeyi mümkün kılar, çünkü çok yönlü akış yoktur.Bütün bunlar "salyangozun" sınırlı kompakt hacmi ile ilgili olarak çok önemlidir.
Motor için bir türbin seçimi
Turboşarjın doğru seçimi, kaliteli turbo motoru oluşturma sürecinin ana noktasıdır. Türbinin birçok veriye dayanması gerektiğini seçin.
Seçimdeki ilk ve temel faktör, motorun bir sonucu olarak elde etmek istediğiniz güçtür. Bu göstergeye ICE'nin yeteneklerini bir dereceye kadar süper şarj ile ilgili tartmak için makul ve gerçekçi bir şekilde yaklaşmak çok önemlidir.
Santralin gücünün doğrudan birim zamandaki silindirlere düşecek olan yakıt hava karışımının miktarına bağlı olduğunu biliyoruz. En baştaki istenen güç endeksini belirlemek gereklidir. Ancak bundan sonra, inşa edilen santralden planlanan çıktının nihai endeksini elde etmek için yeterli hava akışını sağlayabilecek bir türbin seçilebilir.
Türbin seçimindeki ikinci önemli gösterge, çıkışının etkin bir artırmaya olan hızıdır. Dahası, süper şarj için bu çıktı, enjeksiyonun gerçekleşeceği minimum motor hızı ile karşılaştırılır.Türbin ne kadar küçükse ya da daha az acı veren (salyangoz) kendiliğinden, bu göstergelerin geliştirilmesi ihtimali o kadar büyüktür. Maksimum gücün, daha büyük bir türbine kıyasla belirgin bir şekilde düşük olduğunu unutmayın.
Aslında, her şey çok kötü olmayabilir, çünkü daha küçük bir türbin, motorun çalışması sırasında daha geniş bir çalışma aralığı sağlar. Böyle bir türbin gaz kelebeğini açarken hızlı bir şekilde ilerleyebilir ve nihai sonuç daha da olumlu olabilir. Büyük bir maksimum güce sahip daha büyük bir türbin kullanılması, sadece yüksek devirlerde oldukça dar bir motor çalışmasında avantaj sağlayacaktır.
Turboşarj işleminin özellikleri
Modern turbo şarj cihazlarının arızalanmasının en yaygın nedeni, yağın türbinin merkezi kartuşunu tıkamasıdır. Yağ damgası, ciddi ve uzun süreli yüklerden sonra turbo hızlı bir şekilde durduktan sonra meydana gelir. Gerçek şu ki, türbin ve ısıtılmış egzoz manifoldu arasındaki artan ısı alışverişine, taze bir yağ akışı ve soğutulmuş dış havanın kompresöre girmesi eşlik eder.Genel bir aşırı ısınma türbininde zakoksovka kartuş ve geri kalan yağ oluşur bulunmaktadır.
Bu negatif etkisini azaltmak için en aza çözelti su türbini soğutma sağlar. Paralı soğutucu üretmek ısı etkisini emen ve merkezi kartuşun sıcaklık seviyesini azaltır. Bu, motor soğutma suyu zorunlu akış yokluğunda durduktan sonra bile oluşur. Bunu göz önünde bulundurarak, dikey soğutucu besleme hattı boyunca düzensizlikleri en az temin etmek üzere, ve aynı zamanda türbin orta ekseni etrafında kartuşun bir ters (bu yaklaşık 25 derecelik bir açı ile yapılabilir) gerçekleştirmek tavsiye edilir.
Ayrıca, bazı durumlarda "turbo zamanlayıcı" yüklenmesi gerekiyor. Bu kararın altında sürücü kontak kapatıldıktan sonra motor hemen durdurmak için izin vermeyen bir aygıtı ifade eder. Cihaz anahtarı çıkarın arabadan ulaşmasını sağlar, koruma alarmı altında araba koymak ve sonra zamanın belirli bir süreden sonra motoru kendisi öldürdü. Günlük kullanım turbo zamanlayıcı için çok, basit ve kullanımı pratiktir.
Türbin türleri: burçlar ve bilyalı rulmanlar
Uyuyan tip türbinler oldukça uzun bir süredir oldukça yaygındır. Turbo motorun avantajlarından tam olarak yararlanamayacak bir dizi tasarım hatası vardı. Yeni bir jenerasyonun daha verimli bilye yataklarının ortaya çıkması, yavaş yavaş burç çözümlerinin yerini alıyor. Örneğin, mühendislik düşüncesinin tacı olan Garrett Ball Bearings, birçok yarış motorunda kullanılmaktadır.
Bugüne kadar, bilyalı rulmanlar, hub analoglarına kıyasla önemli ölçüde daha az yağa ihtiyaç duydukları için optimum çözümdür. Özellikle yağ basıncı sistemin 4 atm üzerinde olduğu durumlarda, turboşarjın girişinde bir yağ sınırlayıcının kurulmasının çok arzu edildiğini unutmayın. Boşaltımın yağ seviyesinin üzerinde olması gerektiği dikkate alınarak, yağı palete özel bir yaklaşımla boşaltmak gerekir.
Her zaman yağın türbinden boşaltılmasının bağımsız olarak ve yer çekiminin etkisi altında gerçekleştiğini unutmayın.Bunun bilgisi, türbin merkez kartuşunun yönünü değiştirme ihtiyacını belirler, böylece yağ tahliyesi aşağıya doğru yönlendirilir.
Türbinin gaz pedalının bastırılmasına tepkisini belirleyen gösterge, türbinin merkezi kartuşunun tasarımına güçlü bir bağımlılık gösterir. Garrett'in rulman çözümleri, hub analogları ile karşılaştırıldığında, basınçlandırmada% 15 daha hızlıdır. Bilyalı türbinler, turbo-çukurun etkisini azaltır ve büyük bir çalışma hacmine sahip bu tür bir atmosferik motorla binmek için bir turbo motorun kullanılmasını mümkün kılar.
Bilyalı rulmanlar başka bir olumlu yönü var. Bu tür türbinler, kartuştan geçen ve yatakları yağlayan önemli ölçüde daha düşük yağ akışı gerektirir. Çözelti, yağ keçeleri boyunca yağ sızıntısı olasılığını önemli ölçüde azaltır. Bilyalı rulman türbinleri, yağın kalitesi için aşırı derecede zorlayıcı değildir ve ayrıca planlı veya ani bir motor duruşundan sonra eğilmeye daha az eğilimlidir.
Önde gelen üreticilerden modern türbinlerin kullanılması, olağanüstü dinamik performansa sahip motorların elde edilmesinden söz etmemizi sağlıyor.Turbo motorların etkisi ve turbo-motorların çalışma özelliklerine olan sıkı gereklilikler son zamanlarda önemli ölçüde azalmış, kitlesel turbo şarj sistemlerinin güvenilirliği artmıştır. Elektronik kontrol ünitelerinin aktif kullanımı turboşarjları tamamen yeni bir kalite seviyesine yükseltmeye izin verdi.
Bu tür özellikler, bu çözümün hemen hemen herkes için büyük hacimli atmosferik ajanları güvenli bir şekilde dışarı çıkarmasına izin verir. Bugün, birçok araç sahibi için turboşarjlı bir araba, hem günlük hem de sportif sürüş için güçlü, güvenilir, dinamik ve neredeyse ideal bir seçimdir!
Sonunda turboşarjın her şeye kadir olmasını sağlamak için, bir sonraki büyüleyici videoyu izleyin. Bu olumlu notta bitirmenin zamanı geldi ve sadece okuyuculara istikrarlı bir destek ve tam bir turbo eksikliği diliyor!