Naon mesin mobil turbocharged?

Mesin turbocharged

Mesin turbo. Tugas ningkatkeun kakuatan mesin sareng torsi salawasna relevan. Daya mesin langsung aya hubunganana sareng pamindahan silinder sareng jumlah campuran bahan bakar hawa anu disayogikeun ka aranjeunna. Hartina, beuki suluh nundutan dina silinder, kakuatan leuwih dimekarkeun ku Unit kakuatan. Sanajan kitu, solusi pangbasajanna nyaéta pikeun ngaronjatkeun kakuatan mesin. Paningkatan volume kerjana nyababkeun kanaékan diménsi sareng beurat struktur. Jumlah campuran gawé disadiakeun bisa ngaronjat ku ngaronjatna laju rotasi crankshaft nu. Dina basa sejen, palaksanaan leuwih siklus gawé dina silinder per unit waktu. Tapi bakal aya masalah serius pakait sareng kanaékan gaya inersia sarta kanaékan seukeut dina beban mékanis dina bagian tina Unit kakuatan, nu bakal ngakibatkeun hiji ngurangan umur mesin.

Efisiensi mesin Turbo

Cara anu paling épéktip dina kaayaan ieu nyaéta kakuatan. Bayangkeun stroke asupan mesin pembakaran internal. Mesinna, nalika damel salaku pompa, ogé épisién pisan. Saluran udara ngagaduhan saringan hawa, tikungan manifold asupan, sareng mesin bénsin ogé ngagaduhan klep throttle. Sadaya ieu, tangtosna, ngirangan ngeusian silinder. Pikeun ningkatkeun tekanan hulu klep asupan, langkung seueur hawa bakal disimpen dina silinder. Suluh bahan bakar ningkatkeun muatan seger dina silinder, anu ngamungkinkeun aranjeunna pikeun ngaduruk langkung seueur suluh dina silinder sahingga kéngingkeun langkung seueur kakuatan mesin. Tilu jinis amplifikasi dianggo dina mesin pembakaran internal. Résonansi anu ngagunakeun énergi kinétik tina volume hawa dina manifold asupan. Dina hal ieu, henteu kedah ngecas / nambihan tambahan. Mékanis, dina vérsi ieu kompresor disetir ku sabuk motor.

Turbin gas atanapi mesin turbo

Turbin gas atanapi turbocharger, turbin didorong ku aliran gas buang. Unggal metoda gaduh kaunggulan sareng karugian masing-masing, anu nangtoskeun bidang aplikasi. Manifold asupan pribadi. Pikeun ngeusian silinder anu langkung saé, tekanan di payuneun klep asupan kedah ditingkatkeun. Samentawis éta, ningkat tekanan biasana henteu diperyogikeun. Éta cekap pikeun ngangkat éta dina waktos nutup klep sareng ngamuat bagian tambahan tina hawa kana silinder. Pikeun tekanan jangka pondok ngawangun-up, gelombang komprési anu ngalir sapanjang asupan manifold nalika mesin ngajalankeun idéal. Éta cekap kanggo ngitung panjang pipa éta nyalira sahingga gelombangna katémbong sababaraha kali tina tungtung na ngahontal klep dina waktos anu pas. Téori na saderhana, tapi palaksanaanna peryogi seueur kapinteran. Klep na henteu kabuka dina laju crankshaft béda sahingga nganggo épék amplifikasi résonansi.

Mesin turbo - kakuatan dinamis

Kalayan manifold asupan pondok, mesin langkung saé dina revs tinggi. Sedengkeun kalayan kecepatan handap, jalur sedot panjang langkung épisién. Pipa inlet panjang panjang variabel tiasa didamel ku dua cara. Boh ku nyambungkeun rohangan résonansi, atanapi ku ngaganti kana saluran input anu dipikahoyong atanapi nyambungkeunana. Anu terakhir disebut ogé kakuatan anu dinamis. Tekanan résonansi sareng dinamis tiasa ngagancangkeun aliran menara asupan udara. Épék amplifikasi disababkeun ku turun naek dina tekanan aliran udara dibasajankeun 5 nepi ka 20 mbar. Dina babandingan, ku turbocharger atanapi dorongan mékanis, anjeun tiasa kéngingkeun nilai dina kisaran 750 dugi ka 1200 mbar. Pikeun ngalengkepan gambarna, perhatoskeun yén aya ogé panguat inersia. Faktor utama pikeun nyiptakeun kaleuwihan tekanan dina hulu klep nyaéta sirah tekanan tinggi aliran dina pipa inlet.

Ningkatkeun kakuatan mesin turbo

Ieu masihan kanaékan kakuatan sakedik kalayan kecepatan luhur langkung ti 140 kilométer per jam. Seuseueurna dianggo dina motor. Eusian mékanis ngamungkinkeun cara anu saderhana pikeun nambahan kakuatan mesin sacara signifikan. Ku nyetir mesin langsung tina mesin crankshaft, kompresor sanggup ngompa hawa kana silinder tanpa reureuh dina kagancangan minimum, ningkatkeun tekanan dorongan dina proporsi anu ketat sareng kagancangan mesin. Tapi aranjeunna ogé ngagaduhan karugian. Aranjeunna ngirangan efisiensi mesin pembakaran internal. Kusabab sababaraha kakuatan anu dihasilkeun ku catu daya dianggo pikeun nyetir aranjeunna. Sistem tekanan mékanis nyandak langkung seueur rohangan sareng meryogikeun aktuator khusus. Sabuk waktos atanapi gearbox nyéépkeun seueur sora. Pangeusi mékanis. Aya dua jinis blower mékanis. Volumetrik sareng sentrifugal. Pangeusi massal anu umum nyaéta Roots supergenerators sareng kompresor Lysholm. Desain Akar nyarupaan pompa gir minyak.

Fitur mesin Turbo

The peculiarity desain ieu yén hawa teu dikomprés dina supercharger, tapi di luar dina pipa nu, meunang kana spasi antara perumahan jeung rotors. The disadvantage utama nyaéta jumlah kawates gain. Perkara teu sabaraha akurat bagian filler diatur, nalika tekanan tangtu ngahontal, hawa mimiti ngalir deui, ngurangan efisiensi sistem. Aya sababaraha cara pikeun ngalawan. Ningkatkeun kagancangan rotor atanapi ngadamel supercharger dua atanapi tilu tahap. Ku kituna, kasebut nyaéta dimungkinkeun pikeun ngaronjatkeun nilai final ka tingkat ditarima, tapi desain multi-tahap teu boga kaunggulan utama maranéhanana - compactness. Karugian anu sanés nyaéta ngaleupaskeun outlet anu henteu rata, sabab hawa disayogikeun dina porsi. Desain modern ngagunakeun mékanisme swivel triangular, sarta jandéla lawang jeung kaluar bentukna segitiga. Hatur nuhun kana téhnik ieu, supercharger gede pisan praktis meunang leupas tina pangaruh pulsating.

Pamasangan mesin Turbo

Kecepatan rotor anu rendah sareng ku kituna daya tahan, ditambah ku tingkat noise anu handap, parantos nyababkeun mérek terkenal sapertos DaimlerChrysler, Ford sareng General Motors kalayan gampil ngalengkepan produkna. Supercharger pamindahan ningkatkeun kakuatan sareng kurva torsi tanpa ngarobah bentukna. Éta parantos épéktip dina kecepatan handap dugi sedeng sareng anu pangsaéna ieu nunjukkeun dinamika akselerasi. Hijina masalahna nyaéta sistem sapertos kitu pisan pikaresepeun pikeun didamel sareng dipasang, anu hartosna aranjeunna lumayan mahal. Cara séjén pikeun sakaligus ningkatkeun tekanan hawa dina manifold asupan diusulkeun ku insinyur Lisholm. Desain fittings Lysholm rada ngingetkeun coét daging konvensional. Dua pompa sekrup tambahan dipasang di jero perumahan. Puteran dina arah anu béda, aranjeunna néwak bagéan hawa, dikomprés teras disimpen dina silinder.

Mesin turbo - tuning

Sistem ieu dicirikeun ku komprési internal sareng rugi minimal kumargi clearances anu leres dikalibrasi. Salaku tambahan, tekanan baling-bal épéktip salami ampir sadaya rentang mesin gancang. Tenang, kompak pisan, tapi mahal pisan kusabab rumitna manufaktur. Nanging, aranjeunna henteu dianggurkeun ku studio tuning terkenal sapertos AMG atanapi Kleemann. Pangeusi séntipugal sami dina desain pikeun turbocharger. Tekanan kaleuleuwihan dina manifold asupan ogé nyiptakeun roda kompresor. Bilah radial na néwak sareng nyorong hawa di sakuriling torowongan nganggo kakuatan séntrifugal. Bédana ti turbocharger ngan ukur dina drive. Blower sentrifugal gaduh anu sami, sanaos kirang diperhatoskeun, cacat inersia. Tapi aya hiji fitur anu langkung penting. Nyatana, tekanan anu dihasilkeun sabanding sareng kecepatan pasagi tina roda kompresor.

Mesin turbo

Sacara sederhana, éta kedah diputer gancang pisan pikeun ngompa muatan udara anu diperlukeun kana silinder. Kadang-kadang sapuluh kali laju mesin. Kipas sentrifugal épisién dina kagancangan gancang. Centrifuges mékanis kirang ramah-pamaké sareng langkung awét tibatan centrifuges gas. Kusabab aranjeunna dianggo dina suhu ekstrim handap. Kesederhanaan sareng, saluyu sareng éta, mirahna desainna parantos ngagaduhan popularitas dina bidang tuning amatir. Mesin intercooler. Sirkuit kontrol overload mékanis cukup saderhana. Dina momotan pinuh, tutup bypass ditutup sareng sakedik kabuka. Sadaya aliran hawa angkat ka mesin. Salila operasi bagian-beban, klep kukupu ditutup sareng pipa peredam dibuka. Hawa kaleuleuwihan dikembalikan kana jalan masuk blower. Hawa pendingin antar pikeun ngecas mangrupikeun komponén anu ampir teu diperyogikeun sanés ngan ukur mékanis, tapi ogé sistem panguat turbin gas.

Operasi mesin turbocharged

Hawa dikomprés tos di-tiis dina intercooler sateuacan diseupan kana silinder mesin. Ku desain na, ieu radiator konvensional, anu didinginkan ku aliran hawa asupan atanapi ku coolant. Nurunkeun suhu hawa anu dieusi ku 10 derajat ngamungkinkeun pikeun ningkatkeun kapadetanna sakitar 3%. Ieu, dina gilirannana, ngamungkinkeun énergi mesin janten ningkat sakitar perséntase anu sami. Turbocharger mesin. Turbocharger langkung seueur dianggo dina mesin mobil modéren. Nyatana, ieu mangrupikeun kompresor sentrifugal anu sami, tapi ku sirkuit drive anu sanés. Ieu anu paling penting, panginten bedana panggih antara supercharger mékanis sareng turbocharging. Éta mangrupikeun ranté drive anu sacara umum nangtoskeun karakteristik sareng aplikasi rupa-rupa desain.

Kaunggulan mesin Turbo

Dina turbocharger, impeller perenahna dina poros anu sami sareng impeller, turbin. Anu diwangun kana manifold knalpot mesin sareng didorong ku gas buang. Laju tiasa langkung ti 200 rpm. Henteu aya hubungan langsung kana crankshaft mesin sareng suplai hawa dikawasa ku tekanan gas buang. Kauntungannana turbocharger kalebet. Ningkatkeun efisiensi mesin sareng ékonomi. Drive mékanis nyandak kakuatan tina mesin, sami nganggo énergi tina knalpotna, janten épisiénsi naék. Entong bingung mesin khusus sareng efisiensi sadayana. Alami, operasi mesin anu kakuatanna parantos ningkat kusabab panggunaan turbocharger peryogi langkung seueur suluh tibatan mesin anu sami kalayan kakuatan anu langkung handap kalayan aspirator alami.

Kakuatan mesin Turbo

Nyatana, ngeusian silinder ku hawa ningkat, sakumaha anu urang émutan, pikeun ngaduruk langkung seueur suluh dina éta. Tapi fraksi massa bahan bakar per unit kakuatan per jam pikeun mesin anu dilengkepan sél suluh sok langkung handap tibatan desain anu sami tina unit anu kuat tanpa amplifikasi. Turbocharger ngamungkinkeun anjeun pikeun ngahontal ciri anu ditetepkeun tina unit kakuatan kalayan ukuran sareng beurat anu langkung alit. Daripada dina hal ngagunakeun mesin anu diarepkeun sacara alami. Salaku tambahan, mesin turbo ngagaduhan kinerja lingkungan anu pangsaéna. Tekanan di ruang pembakaran nyababkeun turunna suhu sareng, salaku akibatna, kana turunna pembentukan nitrogén oksida. Nalika ngeusian bénsin mesin bénsin, pembakaran bahan bakar langkung lengkep dihontal, khususna dina kaayaan samentawis. Dina mesin solar, suplai hawa tambahan ngamungkinkeun anjeun nyorong wates-wates tampilan haseup, nyaéta ngendalikeun émisi partikel soot.

Mesin turi diesel

Diesel langkung cocog pikeun nguatkeun sacara umum sareng turbocharging khususna. Beda sareng mesin béngsin, dimana tekanan dorongan dibatesan ku bahaya sambel, aranjeunna henteu sadar kana kajadian ieu. Mesin solar tiasa diteken kana setrés mékanis anu ekstrem dina mékanismeu. Salaku tambahan, kurangna throttle hawa asupan sareng rasio komprési tinggi nyayogikeun tekanan gas knalpot langkung luhur sareng suhu anu langkung handap dibandingkeun mesin bénsin. Turbocharger langkung gampang didamel, anu mayar kalayan sababaraha karugian anu alami. Dina kecepatan mesin anu handap, jumlah gas knalpotna kirang, sareng ku sabab éta efisiensi kompresorna kirang. Salaku tambahan, mesin turbocharged biasana ngagaduhan anu disebut Turboyama.

Logam keramik turbo rotor

Kasusah utama nyaéta suhu luhur gas haseup. Rotor turbin logam keramik kirang langkung 20% ​​langkung hampang tibatan anu didamel tina alloy tahan panas. Sarta eta oge boga momen handap inersia. Nepi ka ayeuna, kahirupan sakabéh alat ieu dugi ka hirup camp. Aranjeunna dasarna bushings crankshaft-kawas nu lubricated kalawan minyak pressurized. Nganggo bantalan konvensional sapertos kitu, tangtosna, saé, tapi bantalan buleud teu tiasa tahan kana laju anu ageung sareng suhu anu luhur. Leyuran ieu kapanggih nalika ieu mungkin pikeun ngembangkeun arah kalawan bal keramik. Pamakéan keramik, kumaha oge, teu heran, nu bantalan ngeusi suplai konstan pelumas. Nyingkirkeun kakurangan turbocharger ngamungkinkeun henteu ngan ukur ngirangan inersia rotor. Tapi ogé pamakéan tambahan, kadang rada kompléks sirkuit kontrol tekanan dorongan.

Kumaha mesin turbo jalan

Tugas utama dina hal ieu nyaéta pikeun ngirangan tekanan dina kecepatan mesin tinggi sareng naékkeunana dina anu low. Sadaya masalah tiasa direngsekeun ku turbin géométri variabel, turbin nozel variabel. Salaku conto, ku wilah anu tiasa dialihkeun, parameter na tiasa dirobih ku sababaraha rupa. Prinsip operasi turbocharger VNT nyaéta ngaoptimalkeun aliran gas buang anu diarahkeun kana roda turbin. Dina kecepatan mesin anu lemah sareng volume knalpot anu handap, turbocharger VNT ngarahkeun sadaya aliran gas buang kana roda turbin. Maka, ningkatkeun kakuatanana sareng ningkatkeun tekanan. Dina kecepatan luhur sareng tingkat aliran gas anu luhur, turbocharger VNT ngajaga agul-agul gerak tiasa kabuka. Ningkatkeun daérah cross-sectional sareng ngaluarkeun sababaraha gas knalpot tina impeller.

Perlindungan mesin Turbo

Perlindungan Overspeed sareng panguatkeun pangropéa tekanan dina tingkat mesin anu diperyogikeun, ngaleungitkeun kaleuleuwihan. Salian ti sistem amplifikasi tunggal, amplifikasi dua tahap umum. Tahap kahiji nyetir kompresor nyayogikeun dorongan épisién dina kecepatan mesin anu handap. Sareng anu kadua, turbocharger, ngagunakeun énergi gas knalpot. Pas unit listrik ngahontal kecepatan anu cekap pikeun operasi normal turbin, kompresor sacara otomatis pareum, sareng upami éta murag, éta mimitian deui. Seueur pabrikan masang dua turbocharger dina mesinna sakaligus. Sistem sapertos kitu disebat biturbo atanapi kembar-turbo. Henteu aya bédana anu penting antara aranjeunna, kalayan ngan ukur hiji pengecualian. Biturbo nganggap panggunaan turbin tina diaméter anu béda, sareng ku sabab éta pagelaran. Salaku tambahan, algoritma pikeun kalebetkeunana tiasa sajajar atanapi sekuen.

Patarosan na waleran:

Naon turbocharging? Tekanan hawa seger anu ningkat dina silinder ngajamin durukan campuran hawa-bahan bakar anu langkung saé, anu ningkatkeun kakuatan mesin.

Naon hartosna mesin turbocharged? Dina rarancang unit kakuatan sapertos kitu, aya mékanisme anu nyayogikeun aliran hawa seger kana silinder. Kanggo ieu, turbocharger atanapi turbin dianggo.

Kumaha turbocharging tiasa dianggo dina mobil? Gas haseup muter impeller turbin. Di tungtung séjén aci, aya impeller tekanan dipasang dina manifold asupan.