Turbokompressorning ishlash printsipi va uning dizayni

Turbocharger (turbina) - bu avtomobillarda ichki yonuv dvigatelining silindrlariga havo kiritish uchun ishlatiladigan mexanizm. Bunday holda, turbina faqat chiqindi gazlar oqimi bilan boshqariladi. Turbokompressordan foydalanish dvigatel quvvatini 40% gacha oshirishga imkon beradi, shu bilan birga uning ixcham hajmi va kam yonilg'i sarfini saqlab qoladi.

Turbina qanday joylashtirilgan, uning ishlash printsipi

Standart turbo zaryadlovchi quyidagilardan iborat:

1. Uy-joy. Issiqlikka chidamli po'latdan yasalgan. Bosim tizimiga o'rnatish uchun gardishlar bilan ta'minlangan ikkita turli yo'naltirilgan trubka bilan spiral shaklga ega.
2. Turbina g'ildiragi. U egzoz energiyasini qattiq mahkamlangan milning aylanishiga aylantiradi. Issiqlikka chidamli materiallardan tayyorlangan.
3. Kompressor g'ildiragi. U turbina g'ildiragidan aylanishni qabul qiladi va havoni dvigatel tsilindrlariga pompalaydi. Kompressor pervanesi ko'pincha alyuminiydan tayyorlanadi, bu esa energiya yo'qotishlarini kamaytiradi. Ushbu zonadagi harorat rejimi me'yorga yaqin va issiqlikka chidamli materiallardan foydalanish talab qilinmaydi.
4. Turbina mili. Turbina g'ildiraklarini (kompressor va turbina) ulaydi.
5. Oddiy rulmanlar yoki rulmanlar. Korpusdagi milni ulash uchun kerak. Dizayn bir yoki ikkita tayanch (rulmanlar) bilan jihozlanishi mumkin. Ikkinchisi umumiy dvigatel moylash tizimi tomonidan yog'langan.
6. bypass valfi. PTurbina g'ildiragiga ta'sir qiluvchi chiqindi gazlar oqimini tartibga solish uchun mo'ljallangan. Bu sizga kuchaytiruvchi quvvatni boshqarish imkonini beradi. Pnevmatik aktuatorli valf. Uning pozitsiyasi tezlik sensori signalini qabul qiluvchi vosita ECU tomonidan boshqariladi.

Benzin va dizel dvigatellarida turbinaning asosiy ishlash printsipi quyidagilardan iborat:

• Egzoz gazlari turbo zaryadlovchi korpusiga yo'naltiriladi, u erda ular turbinaning pichoqlariga ta'sir qiladi.
• Turbina g'ildiragi aylana va tezlasha boshlaydi. Yuqori tezlikda turbinaning aylanish tezligi 250 000 rpm ga yetishi mumkin.
• Turbina g'ildiragidan o'tgandan so'ng, chiqindi gazlar egzoz tizimiga chiqariladi.
• Kompressor pervanesi sinxron aylanadi (chunki u turbina bilan bir xil shaftada) va siqilgan havo oqimini interkolerga, so'ngra dvigatelning qabul qilish manifoltiga yo'naltiradi.

Turbinaning xususiyatlari

Krank mili tomonidan boshqariladigan mexanik kompressor bilan solishtirganda, turbinaning afzalligi shundaki, u dvigateldan energiya olmaydi, balki uning qo'shimcha mahsulotidan energiya sarflaydi. Ishlab chiqarish arzonroq va foydalanish arzonroq.

Texnik jihatdan dizel dvigateli turbinasi benzinli dvigatel bilan bir xil bo'lsa-da, u dizel dvigatelida ko'proq uchraydi. Asosiy xususiyat - ish rejimlari. Shuning uchun dizel dvigateli uchun kamroq issiqlikka chidamli materiallardan foydalanish mumkin, chunki chiqindi gazning harorati dizel dvigatellarda o'rtacha 700 ° C dan va benzinli dvigatellarda 1000 ° C gacha. Bu shuni anglatadiki, benzinli dvigatelga dizel turbinani o'rnatish mumkin emas.

Boshqa tomondan, bu tizimlar turli darajadagi bosimga ega. Bunday holda, turbinaning samaradorligi uning geometrik o'lchamlariga bog'liqligini hisobga olish kerak. Tsilindrlarga puflangan havo bosimi ikki qismning yig'indisi: 1 atmosfera bosimi va turbo zaryadlovchi tomonidan yaratilgan ortiqcha bosim. 0,4 dan 2,2 atmosferaga yoki undan ko'p bo'lishi mumkin. Dizel dvigatelda turbinaning ishlash printsipi ko'proq chiqindi gazni olish imkonini berganligi sababli, benzinli dvigatelning dizayni hatto dizel dvigatellarida ham o'rnatilishi mumkin emas.

Turbokompressorlarning turlari va xizmat qilish muddati

Turbinaning asosiy kamchiligi dvigatelning past tezligida yuzaga keladigan "turbo lag" effektidir. Bu vosita tezligining o'zgarishiga javoban vaqt kechikishini ifodalaydi. Ushbu kamchilikni bartaraf etish uchun turli xil turbo zaryadlovchilar ishlab chiqilgan:

• Ikki tomonlama aylanish tizimi. Dizayn turbina kamerasini va buning natijasida chiqindi gaz oqimini ajratib turadigan ikkita kanalni nazarda tutadi. Bu tezroq javob berish vaqtini, turbinaning maksimal samaradorligini ta'minlaydi va egzoz portlarining tiqilib qolishiga yo'l qo'ymaydi.
• O'zgaruvchan geometriyali turbina (o'zgaruvchan geometriyali nozul). Ushbu dizayn eng ko'p dizel dvigatellarida qo'llaniladi. U turbinaga kirishning kesma qismining pichoqlarining harakatchanligi tufayli o'zgarishini ta'minlaydi. Burilish burchagini o'zgartirish sizga chiqindi gazlar oqimini sozlash imkonini beradi, shu bilan chiqindi gazlarning tezligini va dvigatelning tezligini sozlash. Benzinli dvigatellarda o'zgaruvchan geometriyali turbinalar ko'pincha sport avtomobillarida uchraydi.

Turbokompressorlarning kamchiliklari turbinaning mo'rtligidir. Benzinli dvigatellar uchun bu o'rtacha 150 000 kilometrni tashkil qiladi. Boshqa tomondan, dizel dvigatelining turbinaning ishlash muddati biroz uzoqroq va o'rtacha 250 000 kilometrni tashkil qiladi. Yuqori tezlikda uzoq vaqt haydash bilan, shuningdek noto'g'ri tanlangan moy bilan xizmat muddati ikki yoki hatto uch baravarga qisqarishi mumkin.

Turbinaning benzin yoki dizel dvigatelida qanday ishlashiga qarab, ish faoliyatini baholash mumkin. Tekshirish uchun signal ko'k yoki qora tutun paydo bo'lishi, dvigatel quvvatining pasayishi, shuningdek, hushtak va shovqin paydo bo'lishi. Buzilishlarning oldini olish uchun moyni, havo filtrlarini o'zgartirish va o'z vaqtida muntazam texnik xizmat ko'rsatish kerak.