Turbo dvigatelli dvigatel nima?

Turbo dvigatel

Turbo dvigatel. Dvigatel quvvati va momentini oshirish vazifasi har doim dolzarb bo'lib kelgan. Dvigatel quvvati silindrlarning siljishi va ularga etkazib beriladigan havo-yonilg'i aralashmasi miqdori bilan bevosita bog'liq. Ya'ni, tsilindrlarda yoqilg'i qancha ko'p yonadi, quvvat bloki tomonidan ko'proq quvvat ishlab chiqiladi. Biroq, eng oddiy yechim vosita quvvatini oshirishdir. Uning ish hajmining oshishi strukturaning o'lchamlari va og'irligi oshishiga olib keladi. Taqdim etilgan ishchi aralashmaning miqdori krank milining aylanish tezligini oshirish orqali oshirilishi mumkin. Boshqacha qilib aytganda, vaqt birligi uchun silindrlarda ko'proq ish davrlarini amalga oshirish. Ammo inertsiya kuchlarining ortishi va quvvat blokining qismlariga mexanik yuklarning keskin oshishi bilan bog'liq jiddiy muammolar paydo bo'ladi, bu esa dvigatelning ishlash muddatini qisqartirishga olib keladi.

Turbo dvigatel samaradorligi

Bunday vaziyatda eng samarali usul kuchdir. Ichki yonish dvigatelining qabul qilish zarbasini tasavvur qiling. Dvigatel, nasos sifatida ishlayotgan paytda, shuningdek, juda samarasiz. Havo kanalida havo filtri, assimilyatsiya manifoldu burmalari va benzinli dvigatellarda gaz kelebeği valfi ham mavjud. Bularning barchasi, albatta, silindrni to'ldirishni kamaytiradi. Qabul qiluvchi valfning yuqorisidagi bosimni oshirish uchun tsilindrga ko'proq havo joylashtiriladi. Yoqilg'i quyish shilingdagi yangi zaryadni yaxshilaydi, bu ularga tsilindrlarda ko'proq yoqilg'ini yoqish va shu bilan ko'proq dvigatel kuchini olish imkonini beradi. Ichki yonish dvigatelida uch turdagi kuchaytirish qo'llaniladi. Qabul qilish manifoldlarida havo hajmining kinetik energiyasidan foydalanadigan rezonans. Bunday holda, qo'shimcha zaryadlash / kuchaytirish talab qilinmaydi. Mexanik, ushbu versiyada kompressor dvigatel kamaridan boshqariladi.

Gaz turbinasi yoki turbo dvigatel

Gaz turbinasi yoki turbochargich, turbinani chiqindi gazlar oqimi boshqaradi. Har bir uslubning o'ziga xos afzalliklari va kamchiliklari mavjud bo'lib, ular qo'llanilish sohasini belgilaydi. Shaxsiy qabul qilish manifoldu. Tsilindrni yaxshiroq to'ldirish uchun assimilyatsiya valfi oldidagi bosimni oshirish kerak. Ayni paytda, kuchaytirilgan bosim odatda kerak emas. Valfni yopish vaqtida uni ko'tarish va tsilindrga qo'shimcha havo qismini yuklash kifoya. Qisqa muddatli bosim kuchayishi uchun vosita ishlayotganida qabul qilish manifoldu bo'ylab harakatlanadigan siqilish to'lqini idealdir. Quvurning uzunligini hisoblash kifoya, shunda uning uchlaridan bir necha marta aks etgan to'lqin o'z vaqtida valfga etib boradi. Nazariya sodda, ammo uni amalga oshirish juda ixtirochilikni talab qiladi. Vana har xil krank mili tezligida ochilmaydi va shuning uchun rezonansli amplifikatsiya effektidan foydalaniladi.

Turbo dvigatel - dinamik quvvat

Qisqa assimilyatsiya manifoldu bilan dvigatel yuqori aylanishlarda yaxshiroq ishlaydi. Holbuki past tezlikda uzoq assimilyatsiya yo'li samaraliroq. O'zgaruvchan uzunlikdagi kirish trubkasi ikki yo'l bilan yaratilishi mumkin. Yoki rezonans kamerasini ulash orqali yoki kerakli kirish kanaliga o'tish yoki uni ulash orqali. Ikkinchisi dinamik kuch deb ham ataladi. Rezonansli va dinamik bosim havo qabul qilish minorasining oqimini tezlashtirishi mumkin. Havo oqimi bosimining o'zgarishi natijasida yuzaga keladigan kuchayish effektlari 5 dan 20 mbargacha. Taqqoslash uchun, turbocharger yoki mexanik kuchaytirgich yordamida siz 750 dan 1200 mbargacha bo'lgan qiymatlarni olishingiz mumkin. Rasmni to'ldirish uchun hali ham inertsional kuchaytirgich mavjudligini unutmang. Bu valfning yuqori qismida ortiqcha bosim hosil qilishning asosiy omili kirish trubkasidagi yuqori bosimli oqim boshidir.

Turbo dvigatelning quvvatini oshirish

Bu soatiga 140 kilometrdan yuqori tezlikda quvvatni biroz oshirib yuboradi. Ko'pincha mototsikllarda ishlatiladi. Mexanik plomba moddalari dvigatel kuchini sezilarli darajada oshirishning juda oddiy usuliga imkon beradi. Dvigatelni to'g'ridan-to'g'ri dvigatelning krank milidan haydash orqali kompressor havoni minimal tezlikda kechiktirmasdan tsilindrlarga pompalay oladi va kuchaytirish bosimini vosita tezligiga qat'iy mutanosib ravishda oshiradi. Ammo ularning kamchiliklari ham bor. Ular ichki yonish dvigatelining samaradorligini pasaytiradi. Chunki quvvat manbai tomonidan ishlab chiqarilgan quvvatning bir qismi ularni boshqarish uchun sarflanadi. Mexanik bosim tizimlari ko'proq joy egallaydi va maxsus aktuatorni talab qiladi. Vaqt kamari yoki vites qutisi juda shovqin qilmoqda. Mexanik plomba moddalar. Mexanik puflagichlarning ikki turi mavjud. Volumetrik va markazdan qochirma. Odatda quyma plomba moddalar Roots supergeneratorlari va Lisholm kompressoridir. Ildizlarning dizayni moy tishli nasosga o'xshaydi.

Turbo dvigatelning xususiyatlari

Ushbu dizaynning o'ziga xos xususiyati shundaki, havo super zaryadlovchida emas, balki quvur liniyasida tashqarida siqilib, korpus va rotorlar orasidagi bo'shliqqa kiradi. Asosiy kamchilik - daromadning cheklangan miqdori. To'ldiruvchi qismlar qanchalik to'g'ri o'rnatilmasin, ma'lum bir bosimga erishilganda, havo orqaga oqib chiqa boshlaydi, bu tizimning samaradorligini pasaytiradi. Jang qilishning bir necha usullari mavjud. Rotor tezligini oshiring yoki super zaryadlovchini ikki yoki hatto uch bosqichli qiling. Shunday qilib, yakuniy qiymatlarni maqbul darajaga ko'tarish mumkin, ammo ko'p bosqichli dizaynlar ularning asosiy afzalligi - ixchamlikka ega emas. Yana bir kamchilik - bu chiqishning notekis chiqishi, chunki havo qismlarga bo'linadi. Zamonaviy dizaynlarda uchburchak aylanish mexanizmlari qo'llaniladi, kirish va chiqish oynalari esa uchburchak shaklida bo'ladi. Ushbu usullar tufayli katta hajmli super zaryadlovchilar pulsatsiyalanuvchi effektdan deyarli xalos bo'lishdi.

Turbo dvigatelni o'rnatish

Rotorning past tezligi va shuning uchun chidamlilik, past shovqin bilan birga DaimlerChrysler, Ford va General Motors kabi taniqli brendlarning mahsulotlarini saxiylik bilan jihozlashiga olib keldi. O'zgarish super zaryadlovchilar shaklini o'zgartirmasdan quvvat va burilish egri chiziqlarini oshiradi. Ular allaqachon past va o'rta tezlikda samarali va bu tezlashtirish dinamikasini eng yaxshi aks ettiradi. Yagona muammo shundaki, bunday tizimlarni ishlab chiqarish va o'rnatish juda chiroyli, ya'ni ular ancha qimmat. Qabul qilish manifoldidagi havo bosimini bir vaqtning o'zida oshirishning yana bir usuli muhandis Lisholm tomonidan taklif qilingan. Lysholm armatura dizayni biroz an'anaviy go'sht maydalagichni eslatadi. Korpus ichida ikkita qo'shimcha vintli nasos o'rnatilgan. Turli yo'nalishlarda aylanib, ular havoning bir qismini ushlab, siqib, tsilindrlarga joylashtiradilar.

Turbo dvigatel - sozlash

Ushbu tizim aniq siqilgan bo'shliqlar tufayli ichki siqilish va minimal yo'qotish bilan tavsiflanadi. Bunga qo'shimcha ravishda, pervanel bosimi deyarli butun vosita tezligi oralig'ida samarali bo'ladi. Jim, juda ixcham, ammo ishlab chiqarish murakkabligi tufayli juda qimmat. Biroq, ularni AMG yoki Kleemann kabi taniqli tyuning studiyalari e'tiborsiz qoldirmaydi. Santrifüj plomba moddalari dizayni bo'yicha turboşarjlarga o'xshashdir. Qabul qilish manifoldidagi ortiqcha bosim ham kompressor g'ildiragini hosil qiladi. Uning radial pichoqlari markazdan qochiruvchi kuch yordamida tunnel atrofidagi havoni ushlab turadi va itaradi. Turbochargichdan farq faqat diskda. Santrifüj puflagichlar shunga o'xshash, unchalik sezilmasa ham, inertial nuqsonga ega. Ammo yana bir muhim xususiyat mavjud. Aslida hosil bo'lgan bosim kompressor g'ildiragining kvadrat tezligiga mutanosibdir.

Turbo dvigatel

Oddiy qilib aytganda, zarur bo'lgan havo zaryadini tsilindrga quyish uchun u juda tez aylanishi kerak. Ba'zan vosita tezligidan o'n baravar ko'p. Yuqori tezlikda samarali santrifüj fan. Mexanik santrifüjlar foydalanuvchiga qulay emas va gaz santrifüjlariga qaraganda ancha bardoshlidir. Chunki ular pastroq ekstremal haroratlarda ishlaydi. Oddiylik va shunga mos ravishda ularning dizaynining arzonligi havaskorlarni sozlash sohasida mashhurlikka erishdi. Dvigatel interkooleri. Mexanik ortiqcha yukni boshqarish davri juda oddiy. To'liq yuklanganda, bypass qopqog'i yopiladi va bo'g'ma ochiq bo'ladi. Barcha havo oqimi dvigatelga tushadi. Qisman yuk paytida, gaz kelebeği valfi yopiladi va quvur sönümleyicisi ochiladi. Ortiqcha havo puflagich kirish qismiga qaytariladi. Zaryadlash uchun interkooler sovutgich havosi nafaqat mexanik, balki gaz turbinasini kuchaytirish tizimlarining ham ajralmas qismidir.

Turbo dvigatelning ishlashi

Siqilgan havo dvigatel tsilindrlariga berilishidan oldin interkoolerda oldindan sovutiladi. Dizayniga ko'ra, bu odatdagi radiator bo'lib, u qabul qilinadigan havo oqimi yoki sovutish suyuqligi bilan sovutiladi. Zaryadlangan havo haroratini 10 darajaga tushirish uning zichligini taxminan 3% ga oshirish imkonini beradi. Bu, o'z navbatida, dvigatel kuchini taxminan bir xil foizga oshirishga imkon beradi. Turbo dvigatel. Turbo zaryadlovchilar zamonaviy avtomobil dvigatellarida kengroq qo'llaniladi. Aslida, bu xuddi shu santrifüj kompressor, ammo boshqa qo'zg'aysan davri bilan. Bu mexanik super zaryadlovchilar va turboşarjlar o'rtasidagi eng muhim, ehtimol asosiy farq. Bu turli xil dizaynlarning xususiyatlarini va qo'llanilishini asosan belgilaydigan qo'zg'aysan zanjiri.

Turbo dvigatelning afzalliklari

Turbochargator uchun pervanel pervanel turbinasi bilan bir xil valda joylashgan. Dvigatelning egzoz manifoldiga o'rnatilgan va chiqindi gazlar tomonidan boshqariladigan narsa. Tezlik 200 rpm dan oshishi mumkin. Dvigatelning krank mili bilan to'g'ridan-to'g'ri aloqa mavjud emas va havo ta'minoti chiqindi gaz bosimi bilan boshqariladi. Turbochargichning afzalliklari quyidagilarni o'z ichiga oladi. Dvigatel samaradorligini va tejamkorligini oshirish. Mexanik haydovchi dvigateldan quvvat oladi, xuddi shu bilan chiqindi energiyasi ishlatiladi, shuning uchun samaradorlik oshadi. Dvigatelning o'ziga xos va umumiy samaradorligini aralashtirmang. Tabiiyki, turbochargichdan foydalangan holda quvvati oshgan dvigatelning ishlashi tabiiy aspirator bilan pastroq quvvatga ega bo'lgan shunga o'xshash dvigatelga qaraganda ko'proq yoqilg'ini talab qiladi.

Turbo dvigatel kuchi

Darhaqiqat, tsilindrni havo bilan to'ldirish yaxshilanadi, esimizda bo'lsa, ularda ko'proq yoqilg'i yoqish uchun. Ammo yonilg'i xujayrasi bilan jihozlangan dvigatel uchun soatiga quvvat birligiga yoqilg'ining massa ulushi kuchaytirmasdan kuchli blokning o'xshash dizayni uchun har doim past bo'ladi. Turbocharger sizga kichikroq o'lchamdagi va og'irlikdagi quvvat blokining belgilangan xususiyatlariga erishishga imkon beradi. Tabiiy ravishda ishlaydigan dvigatelni ishlatishdan ko'ra. Bundan tashqari, turbo dvigatel eng yaxshi ekologik ko'rsatkichga ega. Yonish kamerasidagi bosim haroratning pasayishiga va natijada azot oksidi hosil bo'lishining pasayishiga olib keladi. Benzinli dvigatellarni yonilg'i bilan to'ldirishda, ayniqsa vaqtinchalik sharoitlarda, yoqilg'ining to'liq yonishiga erishiladi. Dizel dvigatellarida qo'shimcha havo ta'minoti tutun paydo bo'lishining chegaralarini oshirishga imkon beradi, ya'ni. soot zarralari emissiyasiga qarshi kurashish.

Dizel turbo dvigatel

Dizellar umuman kuchaytirish va xususan, turbo quvvat olish uchun juda mos keladi. Bosim kuchayishi taqillatish xavfi bilan cheklangan benzinli dvigatellardan farqli o'laroq, ular bu hodisani bilishmaydi. Dizel dvigatelni uning mexanizmlaridagi haddan tashqari mexanik stressgacha bosim o'tkazishi mumkin. Bunga qo'shimcha ravishda, qabul qiluvchi havo gazining etishmasligi va yuqori siqishni darajasi benzinli dvigatellarga nisbatan chiqindi gazlarining yuqori bosimiga va haroratning pasayishiga olib keladi. Turbo zaryadlovchilarni ishlab chiqarish osonroq, bu o'zgacha bir qator kamchiliklarga olib keladi. Dvigatelning past tezligida chiqindi gazlar miqdori kam, shuning uchun kompressor samaradorligi past bo'ladi. Bundan tashqari, turbo dvigatelda odatda "Turboyama" deb nomlanadi.

Seramika metall turbo rotor

Asosiy qiyinchilik - chiqindi gazlarning yuqori harorati. Seramika metall turbinali rotor issiqlikka chidamli qotishmalardan tayyorlanganidan taxminan 20% engilroq. Va u ham pastroq inersiya momentiga ega. Yaqin vaqtgacha butun qurilmaning ishlash muddati lager hayoti bilan cheklangan edi. Ular asosan krank miliga o'xshash vallar bo'lib, ular bosim ostida moy bilan yog'langan. Bunday an'anaviy podshipniklarning eskirishi, albatta, ajoyib edi, lekin sferik rulmanlar ulkan tezlik va yuqori haroratga bardosh bera olmadi. Keramika to'plari bilan podshipniklarni ishlab chiqish mumkin bo'lganda, yechim topildi. Biroq, keramikadan foydalanish ajablanarli emas, rulmanlar doimiy ravishda moylash materiallari bilan to'ldiriladi. Turbochargerning kamchiliklaridan xalos bo'lish nafaqat rotorning inertsiyasini kamaytirishga imkon beradi. Shu bilan birga, qo'shimcha, ba'zan juda murakkab kuchaytiruvchi bosimni boshqarish sxemalaridan foydalanish.

Turbo dvigatel qanday ishlaydi

Bu holda asosiy vazifalar yuqori dvigatel tezligida bosimni pasaytirish va pastroq darajalarda oshirishdir. O'zgaruvchan geometriya turbinasi, o'zgaruvchan nozul turbinasi bilan barcha muammolarni to'liq hal qilish mumkin. Masalan, parametrlari keng doirada o'zgarishi mumkin bo'lgan harakatlanuvchi pichoqlar bilan. VNT turboşarjining ishlash printsipi turbin g'ildiragiga yo'naltirilgan chiqindi gazlar oqimini optimallashtirishdir. Dvigatelning past tezligi va egzoz hajmining pastligi bilan VNT turbochargeri barcha chiqindi gaz oqimini turbin g'ildiragiga yo'naltiradi. Shunday qilib, uning kuchini oshirish va bosimni oshirish. VNT turbochargari yuqori tezlikda va yuqori gaz oqimlarida harakatlanuvchi pichoqlarni ochiq holda ushlab turadi. Ko'ndalang kesim maydonini ko'paytirish va g'ildirakning ba'zi chiqindi gazlarini chiqarish.

Turbo dvigatelni himoya qilish

Haddan tashqari tezlikni himoya qilish va kerakli dvigatel darajasida bosimni kuchaytirish, ortiqcha yuklarni yo'q qilish. Yagona kuchaytiruvchi tizimlardan tashqari, ikki bosqichli kuchaytirish keng tarqalgan. Kompressorni boshqaradigan birinchi bosqich dvigatelning past tezligida samarali o'sishni ta'minlaydi. Va ikkinchisi, turbocharger chiqindi gazlarning energiyasidan foydalanadi. Quvvat bloki turbinaning normal ishlashi uchun etarli bo'lgan tezlikka etib borishi bilan kompressor avtomatik ravishda o'chadi va agar ular tushsa, u yana boshlanadi. Ko'pgina ishlab chiqaruvchilar bir vaqtning o'zida dvigatellariga ikkita turbo quvvatni o'rnatadilar. Bunday tizimlarga biturbo yoki twin-turbo deyiladi. Faqatgina istisno bilan, ular o'rtasida tub farq yo'q. Biturbo turli diametrli turbinalardan foydalanishni va shuning uchun ishlashni o'z zimmasiga oladi. Bundan tashqari, ularni kiritish algoritmi parallel yoki ketma-ket bo'lishi mumkin.

Savol va Javob:

Turbo zaryadlash nima uchun? Tsilindagi toza havo bosimining oshishi havo-yonilg'i aralashmasining yaxshi yonishini ta'minlaydi, bu esa dvigatel quvvatini oshiradi.

Turbo dvigatel nimani anglatadi? Bunday quvvat blokini loyihalashda silindrlarga toza havoning yaxshi oqimini ta'minlaydigan mexanizm mavjud. Buning uchun turbokompressor yoki turbina ishlatiladi.

Turbo zaryadlash mashinada qanday ishlaydi? Egzoz gazlari turbinaning pervanesini aylantiradi. Milning boshqa uchida assimilyatsiya manifoldiga o'rnatilgan bosim pervanesi mavjud.