Peranti pengecas turbo: penerangan, prinsip operasi, elemen utama

2024 Pengarang: Howard Calhoun | [email protected]. Diubah suai terakhir: 2023-12-17 10:36

Sebelum meneruskan pertimbangan peranti pengecas turbo itu sendiri, anda harus tahu bahawa kuasa enjin pembakaran dalaman bergantung sepenuhnya pada jumlah udara dan bahan api yang memasukinya. Oleh itu, jika anda meningkatkan penunjuk ini, anda juga akan meningkatkan kuasa enjin pembakaran dalaman.

Penerangan Turbin

Peranti pengecas turbo dan penampilannya adalah hasil daripada perlumbaan berterusan orang untuk meningkatkan kuasa enjin. Adalah penting untuk menambah di sini bahawa turbin sedemikian telah menjadi penyelesaian yang berkesan bukan sahaja untuk enjin petrol, tetapi juga untuk model diesel. Selalunya, peranti sedemikian dipasang pada enjin yang mempunyai sedikit bekalan udara. Di sini adalah penting untuk memahami perkara berikut: lebih besar enjin itu sendiri, lebih banyak udara dan bahan api yang digunakan dan lebih banyak kuasa yang dimilikinya. Untuk mencapai kuasa yang sama daripada enjin yang lebih kecil, adalah perlu untuk meningkatkan jumlah udara yang sesuai dengan silinder.

Turbocharger ialah peranti yang direka untukuntuk memaksa sejumlah besar udara masuk ke dalam enjin menggunakan gas ekzos. Pengecas turbo mempunyai dua elemen utama - turbin dan pam emparan. Di antara mereka sendiri, kedua-dua bahagian ini disambungkan oleh paksi tegar. Elemen berputar pada kelajuan sehingga 100,000 pusingan seminit, dan ia juga memacu pemampat.

Bahagian turbin

Peranti pengecas turbo termasuk 8 bahagian. Terdapat roda turbin yang berputar di dalam perumah dengan bentuk yang istimewa. Tujuan utama adalah untuk memindahkan tenaga gas ekzos ke pemampat. Bahan permulaan untuk pemasangan elemen ini ialah bahan kalis haba, seperti seramik.

Peranti pengecas turbo juga termasuk roda pemampat yang menyedut udara. Ia juga berkaitan dengan pemampatan dan suntikannya ke dalam silinder enjin. Roda terletak di dalam perumahan khas, seperti turbin. Kedua-dua roda ini dipasang pada aci pemutar, yang putarannya dilakukan pada galas biasa.

Reka bentuk dan pengendalian pengecas turbo, terutamanya dalam enjin petrol, memerlukan penyejukan tambahan. Biasanya ini adalah sistem penyejukan cecair. Selain menyejukkan sistem itu sendiri, udara termampat juga disejukkan. Untuk ini, turbin mempunyai intercooler jenis udara atau cecair. Menyejukkan udara adalah penting kerana ia meningkatkan ketumpatannya dan seterusnya tekanan.

Sistem ini dikawal oleh pengatur tekanan. Injap pintasan ini mampumenyekat aliran gas ekzos. Dengan cara ini, sesetengah akan melalui roda turbin.

Intipati karya

Peranti pengecas turbo dan prinsip operasinya adalah berdasarkan penggunaan gas ekzos. Tenaga gas-gas ini akan memacu roda turbin. Untuk memindahkan tenaga ini, roda turbin dipasang pada aci pemutar, memutarkannya. Dengan cara ini, tenaga dipindahkan ke roda pemampat. Elemen ini terlibat dalam memaksa udara ke dalam sistem, serta memampatkannya. Udara termampat melalui intercooler, yang menyejukkannya. Selepas itu, bahan masuk terus ke dalam silinder enjin.

Maklumat lanjut

Peranti pengecas turbo dan prinsip operasi dalam beberapa cara adalah bebas, di satu pihak, daripada enjin pembakaran dalaman, kerana tiada sambungan tegar dengan aci enjin. Sebaliknya, kelajuan putaran masih dalam beberapa cara mempengaruhi kecekapan turbin. Ia disambungkan dengan cara berikut. Semakin banyak putaran enjin, semakin kuat aliran gas ekzos. Disebabkan ini, kelajuan putaran aci turbin akan meningkat, bermakna jumlah udara yang akan masuk ke dalam silinder akan meningkat.

Reka bentuk dan operasi pengecas turbo mempunyai beberapa sisi negatif. Salah satu kelemahan dipanggil "turbo lag". Dengan tekanan tajam pada pedal gas, peningkatan pesat kuasa akan agak tertangguh. Selepas melepasi "turbojam" terdapat lompatan tajam dalam tekanan,yang dipanggil "angkat turbo".

Memperbaiki kekurangan

Kemunculan kelemahan pertama adalah disebabkan oleh fakta bahawa sistem adalah inersia. Disebabkan fenomena ini, terdapat percanggahan antara prestasi turbin dan kuasa yang diperlukan daripada enjin. Terdapat tiga cara untuk menyelesaikan masalah ini. Oleh kerana peranti pengecas turbo diesel adalah serupa dengan petrol, ia juga sesuai untuknya. Inilah perkara yang boleh anda lakukan:

1. Gunakan turbin geometri pembolehubah.
2. Gunakan dua pemampat selari atau dua secara bersiri.
3. Gunakan sistem rangsangan gabungan.

Bagi turbin geometri pembolehubah, ia cukup mampu menyelesaikan masalah dengan menukar kawasan injap masuk. Sistem sedemikian sering digunakan dalam enjin diesel.

Penerangan sistem yang berbeza

Tujuannya, peranti pengecas turbo adalah sama dengan turbin konvensional. Perbezaan utama ialah instrumen hanya mempunyai 5 bahagian utama, bukan 8.

Sistem turbin yang disambung secara selari digunakan. Sistem sedemikian paling sesuai untuk enjin V yang cukup berkuasa. Dalam kes ini, satu pengecas turbo kecil dipasang untuk setiap baris silinder. Kelebihannya ialah inersia beberapa peranti kecil adalah kurang daripada satu turbin besar.

Peranti dan prinsip operasi pemampat tidak berbeza bergantung padadari volumnya, bagaimanapun, ini memainkan peranan penting, sebagai contoh, apabila menggunakan sambungan bersiri dua turbin. Dalam kes ini, setiap peranti akan diaktifkan pada kelajuan tertentu.

Sistem rangsangan juga digunakan, yang menggunakan kedua-dua pengecas mekanikal dan turbo. Sekiranya kelajuan enjin rendah, maka peranti mekanikal untuk mengepam udara dihidupkan. Jika ambang tertentu melebihi, peranti mekanikal akan dimatikan dan pengecas turbo akan mula berfungsi.

Apakah faedah turbin

Faedah berikut terserlah apabila menggunakan pemampat:

1. Penggunaan meluas peranti ini telah menjadi mungkin disebabkan oleh kesederhanaan dan kebolehpercayaan reka bentuknya. Selain itu, pengenalan peranti ini ke dalam sistem enjin pembakaran dalaman meningkatkan kuasa enjin kira-kira 20-35%.
2. Pemampat itu sendiri tidak boleh menyebabkan kerosakan, kerana prestasinya bergantung secara langsung pada sistem lain, contohnya, pengedaran gas.
3. Ia adalah mungkin untuk menjimatkan daripada 5 hingga 20% bahan api. Jika anda memasang turbin dalam enjin kecil, proses pembakaran bahan api akan menjadi lebih cekap, bermakna kecekapan akan meningkat.
4. Kelebihan enjin sebegini dapat dilihat di jalan raya yang melalui, contohnya, di pergunungan. Ini amat ketara apabila dibandingkan dengan rakan sejawatan di atmosfera.
5. Reka bentuk dan prinsip operasi pengecas turbo membolehkannya berfungsi sebagai penyenyap tambahan dalam sistem ekzos.

Ciri aplikasi

Walaupun hakikatnya pemampat itu sendiri hampir tidak gagal, situasi kadangkala timbul apabila operasinya berhenti.

Hari ini, punca paling biasa penutupan pengecas turbo ialah kartrij pusat turbin tersumbat dengan minyak. Selalunya, masalah sedemikian berlaku disebabkan oleh fakta bahawa selepas beban yang berpanjangan dan serius pada pengecasan turbo, kerjanya berhenti secara tiba-tiba. Untuk menghilangkan masalah ini, perlu memasang sistem penyejukan air. Garisan sistem ini akan mencipta kesan penyerapan haba, yang akan mengurangkan suhu dalam kartrij pusat. Perlu diingat bahawa kesan ini akan berlaku untuk beberapa lama selepas enjin dihentikan sepenuhnya, serta selepas pemberhentian sepenuhnya peredaran penyejuk.

Pelbagai jenis turbin

Bagi jenis pengecas turbo pula, terdapat jenis lengan dan jenis galas bebola.

Jika kita bercakap tentang pengecas turbo jenis semak, ia telah digunakan untuk masa yang agak lama. Walau bagaimanapun, mereka mempunyai beberapa kelemahan, yang dikaitkan dengan ciri reka bentuk mereka. Ini tidak membenarkan penggunaan potensi sistem sedemikian sebanyak 100%. Unit galas bebola adalah lebih baharu, yang telah mengambil kira kelemahan, dan oleh itu ia secara beransur-ansur menggantikan pemampat semak.

Apabila membandingkan kedua-dua jenis turbin ini, galas bebola dianggap lebih menjimatkan, kerana ia menggunakan dengan ketarakurang minyak daripada jenis lengan. Juga, pemampat mempunyai penunjuk yang bertanggungjawab untuk tindak balas turbin untuk menekan pedal gas. Untuk jenis turbin galas bebola, penunjuk ini lebih baik, yang membolehkan peningkatan dalam tindak balas sebanyak kira-kira 15% berbanding turbin lengan.

Peranti tidak berfungsi

Di sini harus dikatakan bahawa pengecas turbo adalah satu-satunya lampiran enjin, yang bersambung rapat semasa operasi dengan hampir semua sistem kenderaan lain. Berdasarkan ini, menjadi agak jelas bahawa sisihan minimum dalam operasi mana-mana sistem akan membawa kepada fakta bahawa haus pemampat akan meningkat dengan ketara. Sehingga kini, terdapat beberapa sebab yang paling kerap menjadi penghalang dalam pengendalian turbin:

• Benda asing boleh masuk ke dalam mekanisme. Oleh kerana kelajuan putaran motor yang besar, ini mungkin menyebabkan kerosakan, contohnya, pada pendesak.
• Kekurangan pelincir. Semakin tinggi beban dinamik, semakin tinggi kemungkinan pemusnahan "filem" minyak akan berlaku. Ini, seterusnya, akan membawa kepada geseran "kering", yang menjejaskan sistem dengan cara yang paling negatif. Punca kerosakan ini boleh menjadi apa-apa sebab yang menyebabkan minyak tidak sampai sepenuhnya. Contohnya, silinder minyak tersumbat, penapis, haus pam minyak, dsb.