Sistem Kembar Turbo

Upami mesin solar dilengkepan turbin sacara standar, maka mesin bénsin tiasa gampang dilakukeun tanpa turbocharger. Nanging, dina industri otomotif modéren, mobil listrik pikeun mobil teu dianggap aheng (sacara rinci ngeunaan naon mékanisme na sareng kumaha jalanna, dijelaskeun dina tulisan séjén).

Dina pedaran ngeunaan sababaraha modél mobil anyar, disebatkeun hal sapertos biturbo atanapi kembar turbo. Hayu urang perhatoskeun naon jinis sistem na, kumaha jalanna, kumaha kompresorna tiasa nyambung di dinya. Dina akhir tinjauan, urang bakal ngabahas pro sareng kontra ngeunaan turbo kembar.

Naon Kembar Turbo?

Hayu urang mimitian ku terminologi. Frasa biturbo bakal salawasna hartosna yén, firstly, ieu téh tipe turbocharged mesin, sarta Bréh, skéma suntik hawa kapaksa kana silinder bakal ngawengku dua turbin. Beda antara biturbo sareng twin-turbo nyaéta dina kasus anu pertama dianggo dua turbin anu béda, sareng anu kadua sami. Naha - urang bakal terang éta engké.

Kahayang pikeun ngahontal kaunggulan dina balap parantos nyababkeun para pembuat mobil pikeun milarian cara pikeun ningkatkeun performa mesin pembakaran internal standar tanpa campur anu drastis dina desain na. Sareng solusi anu paling épéktip nyaéta ngenalkeun blower hawa tambahan, kumargi langkung seueur volume anu lebet kana silinder, sareng épisiénsi unit naék.

Jalma-jalma anu nyetir mobil nganggo mesin turbin sahenteuna sakali dina kahirupan aranjeunna sadar yén dugi mesinna muter nepi ka kacepetan anu pasti, dinamika mobil sapertos kitu langlayeus, pikeun diteundeun waé. Tapi pas turbo mimiti jalan, réspon mesinna ningkat, saolah-olah nitrous oksida parantos lebet kana silinder.

Inersia tina pamasangan sapertos kitu ngadorong insinyur pikeun mikir ngeunaan nyiptakeun modifikasi anu sanés tina turbin. Mimitina, tujuan mékanisme ieu nyaéta tepat pikeun ngaleungitkeun pangaruh négatip ieu, anu mangaruhan épisiénsi sistem asupan (baca langkung seueur ngeunaan éta dina ulasan anu sanés).

Ku langkungna waktos, turbocharging mimiti dianggo pikeun ngirangan konsumsi BBM, tapi dina waktos anu sami ningkatkeun kinerja mesin pembakaran internal. Pamasangan ngamungkinkeun anjeun ngagedéan jajaran torsi. Turbin klasik naékkeun kagancangan aliran hawa. Kusabab ieu, volume anu langkung ageung lebet kana silinder tibatan anu diarepkeun, sareng jumlah suluhna henteu robih.

Kusabab prosés ieu, komprési ningkat, anu mangrupikeun salah sahiji parameter konci anu mangaruhan kakuatan motor (pikeun kumaha ngukurna, baca di dieu). Kana waktosna, peminat nyetél mobil parantos teu puas deui ku pakakas pabrik, janten perusahaan modérenasi mobil olahraga mimitian nganggo mékanisme anu béda-béda anu nyuntikkeun hawa kana silinder. Atuh ku ngenalkeun sistem tekanan tambahan, para spesialis berhasil mekarkeun poténsi motor.

Salaku épolusi salajengna ngeunaan turbo pikeun motor, sistem Kembar Turbo muncul. Dibandingkeun sareng turbin klasik, pamasangan ieu ngamungkinkeun anjeun ngaluarkeun langkung seueur kakuatan tina mesin pembakaran internal, sareng pikeun peminat otomatis nyetél éta masihan poténsi tambahan pikeun ningkatkeun kendaraanna.

Kumaha cara damel kembar turbo?

Mesin aspirasi alami konvensional tiasa dianggo dina prinsip ngagambar dina hawa seger ku cara vakum anu didamel ku piston dina saluran asupan. Nalika aliran ngalir sapanjang jalur, sakedik béngsin lebet kana (dina mesin tina mesin pembakaran internal bénsin), upami éta mobil karburator atanapi suluh disuntik kusabab operasi suntik (baca langkung seueur ngeunaan naon jinis pasokan bahan bakar paksa).

Komprési dina motor sapertos kitu langsung gumantung kana parameter batang panyambungna, volume silinder, jsb. Sedengkeun pikeun turbin konvensional, ngagawe aliran gas knalpot, pangirut na ningkatkeun hawa anu asup kana silinder. Ieu ningkatkeun efisiensi mesin, kumargi langkung énergi dileupaskeun nalika durukan campuran bahan bakar udara sareng torsi ningkat.

Turbo kembar dianggo dina cara anu sami. Ngan dina sistem ieu pangaruh "émutan" mesin dileungitkeun bari turbin impeller diputer. Ieu kahontal ku cara masang mékanisme tambahan. Kompresor leutik ngagancangkeun akselerasi turbin. Nalika supir mencét pedal gas, mobil sapertos kitu gancang-gancang, sabab mesin ampir langsung meta pikeun supir.

Peryogi disebatkeun yén mékanisme kadua dina sistem ieu tiasa ngagaduhan desain sareng prinsip operasi anu béda. Dina vérsi anu langkung maju, turbin anu langkung alit dipintal ku aliran gas knalpot anu kirang kuat, anu naékkeun aliran anu lebet kalayan kecepatan anu langkung handap, sareng mesin pembakaran internal henteu kedah dipintal dugi ka watesna.

Sistem sapertos kitu bakal tiasa dianggo sesuai skéma ieu. Nalika mesinna dihurungkeun, nalika mobilna cicing, unitna tiasa dioperasikeun kalayan gancang dianggurkeun. Dina saluran asupan, gerakan alami hawa seger kabentuk kusabab vakum dina silinder. Prosés ieu difasilitasi ku turbin leutik, anu mimiti muterkeun dina kecepatan low. Unsur ieu nyayogikeun paningkatan sakedik dina daya tarik.

Nalika crankshaft rpm ningkat, knalpotna janten langkung sengit. Dina waktos ieu, supercharger anu langkung alit muter langkung seueur sareng kaleuwihan aliran gas buang mimiti mangaruhan unit utama. Kalayan kanaékan kagancangan impeller, volume hawa anu ningkat kana saluran asupan kusabab dorongan anu langkung ageung.

Ganda dorongan ngaleungitkeun pergeseran kakuatan anu parah anu aya dina solar klasik. Laju sedeng mesin pembakaran internal, nalika turbin ageung nembé mimiti muter, supercharger alit ngahontal kecepatan maksimum na. Nalika langkung seueur hawa asup kana silinder, tekanan knalpot naék, nyetir supir utama. Modeu ieu ngaleungitkeun bédana anu jelas antara torsi kagancangan mesin maksimum sareng kalebet turbin.

Nalika mesin pembakaran internal ngahontal kecepatan maksimum na, kompresor ogé ngahontal tingkat wates. Desain dorong duaan didesain supados dilebetkeun ku supercharger ageung nyegah tara langkung alit tina overload tina overloading.

Kompresor dual otomotif nganteurkeun tekanan dina sistem asupan anu teu tiasa kahontal kalayan supercharging konvensional. Dina mesin anu nganggo turbin klasik, sok aya lag turbo (béda anu jelas dina kakuatan unit kakuatan antara ngahontal kagancangan maksimumna sareng ngahurungkeun turbin). Nyambungkeun kompresor anu langkung alit ngaleungitkeun épék ieu, nyayogikeun dinamika motor lemes.

Dina turbocharging kembar, torsi sareng kakuatan (baca ngeunaan bédana antara konsép ieu dina tulisan séjén) tina unit kakuatan berkembang dina kisaran rpm anu langkung lega tibatan motor anu sami sareng hiji supercharger.

Jinis skéma supercharging sareng dua turbocharger

Janten, tiori operasi turbocharger parantos ngabuktoskeun kapraktisanana pikeun aman ningkatkeun kakuatan unit tanaga kalayan henteu ngarobih desain mesin éta nyalira. Kusabab kitu, insinyur ti perusahaan anu sanés parantos ngembangkeun tilu jinis turbo kembar anu épéktip. Masing-masing jinis sistem bakal disusun masing-masing, sareng ngagaduhan prinsip operasi anu rada béda.

Kiwari, jinis sistem dual turbocharging ieu dipasang dina mobil:

• Paralel;
• Konsisten;
• Ngaléngkah.

Masing-masing jinis bénten-béda dina diagram konéksi tina blowers, ukuranana, saatos masing-masingna bakal dioperasikeun, ogé ciri-ciri prosés penekanan. Hayu urang anggap unggal jinis sistem nyalira.

Diagram sambungan turbin paralel

Dina kaseueuran kasus, jinis paralel turbocharging dianggo dina mesin kalayan desain blok silinder ngawangun V. Alat sistem sapertos kieu. Hiji turbin diperyogikeun pikeun tiap bagian silinder. Aranjeunna ngagaduhan dimensi anu sami sareng ogé ngalir sajajar sareng anu sanésna.

Gas knalpot disebarkeun sacara merata dina saluran pembuangan sareng angkat ka masing-masing turbocharger dina jumlah anu sami. Mékanisme ieu tiasa dianggo dina cara anu sami sareng mesin in-line anu nganggo hiji turbin. Hiji-hijina bédana nyaéta jenis biturbo ieu ngagaduhan dua blowers anu sami, tapi hawa ti masing-masingna henteu disebarkeun dina sababaraha bagian, tapi teras disuntik kana saluran umum sistem asupan.

Upami urang ngabandingkeun skéma sapertos kitu sareng sistem turbin tunggal dina unit kakuatan sanés, maka dina hal ieu desain turbo kembar diwangun ku dua turbin anu langkung alit. Ieu ngabutuhkeun kirang énergi pikeun muterkeun impellers aranjeunna. Kusabab kitu, supir super disambungkeun dina kecepatan anu langkung handap tina hiji turbin ageung (kirang inersia).

Susunan ieu ngaleungitkeun pembentukan lag turbo anu seukeut sapertos kitu, anu lumangsung dina mesin pembakaran internal konvensional kalayan hiji supercharger.

Kacaturkeun sekuen

Seri Biturbo tipe ogé nyayogikeun pamasangan dua blowers anu sami. Ngan ukur pagawéanna anu bénten. Mékanisme anu munggaran dina sistem sapertos kitu bakal tiasa dianggo dina dasar anu permanén. Alat kadua nyambung ngan ukur dina modeu operasi mesin anu tangtu (nalika beban naék atanapi laju crankshaft naék).

Kontrol dina sistem sapertos kitu disayogikeun ku éléktronika atanapi katup anu ngaréaksikeun tekanan tina aliran anu ngalir. ECU, saluyu sareng algoritma anu diprogram, nangtoskeun dina waktos naon pikeun nyambungkeun kompresor kadua. Drive na disayogikeun tanpa ngahurungkeun mesin masing-masing (mékanismeu tetep tiasa dioperasikeun sacara éksklusif dina tekanan aliran gas buang). Unit kontrol ngaktifkeun aktuator sistem anu ngatur gerak gas buang. Pikeun ieu, klep listrik dianggo (dina sistem anu langkung saderhana, ieu klep biasa anu ngaréaksikeun kakuatan fisik aliran ngalir), anu muka / nutup aksés kana blower kadua.

Di kénca, prinsip operasi di speeds low tur sedeng engine ditémbongkeun; Di katuhu - skéma di speeds luhur rata.

Nalika unit kontrol kabuka aksés kana impeller tina gear kadua, kadua alat tiasa dianggo paralel. Kusabab kitu, modifikasi ieu disebut ogé serial-parallel. Operasi tina dua blowup ieu ngamungkinkeun pikeun ngatur tekanan anu langkung ageung tina hawa anu lebet, kumargi impeller suplai na nyambung ka hiji saluran inlet.

Dina hal ieu, kompresor anu langkung alit ogé dipasang tibatan dina sistem konvensional. Ieu ogé ngirangan pangaruh lag turbo sareng ngajantenkeun torsi maksimum kalayan kecepatan mesin anu langkung handap.

Biturbo jenis ieu dipasang dina dua unit tenaga solar sareng béngsin. Desain sistem ngamungkinkeun anjeun masangkeun henteu dua, tapi tilu kompresor nyambung dina séri séwang-séwangan. Conto modifikasi sapertos kitu nyaéta kamekaran BMW (Triple Turbo), anu dipidangkeun dina 2011.

Skéma léngkah

Sistem kembar-gulung anu dipentaskeun mangrupikeun jinis turbocharging kembar paling canggih. Sanaos kanyataan yén éta parantos aya ti 2004, jinis supercharging dua tahap parantos kabuktosan épéktasi na paling téknis. Kembar Turbo ieu dipasang dina sababaraha jinis mesin solar anu dikembangkeun ku Opel. Borg Wagner Turbo Sistems 'stepped supercharger tara dipasang kana sababaraha mesin pembakaran internal BMW sareng Cummins.

Skéma turbocharger diwangun ku dua supercharger ukuran anu béda. Éta dipasang sacara sekuen. Aliran gas knalpot dikontrol ku elektro-valves, anu operasi dikontrol sacara éléktronik (aya ogé katup mékanis anu disetir ku tekanan). Salaku tambahan, sistem dilengkepan valves anu ngarobih arah aliran debit. Ieu bakal tiasa ngaaktipkeun turbin kadua, sareng mareuman anu pangpayunna, supados henteu gagal.

Sistem ngagaduhan prinsip operasi di handap ieu. Klep bypass dipasang dina manifold manifold, anu ngeureunkeun aliran tina selang anu bade ka turbin utama. Nalika mesinna ngajalankeun dina rpm low, cabang ieu ditutup. Hasilna, knalpotna nembus turbin alit. Kusabab inersia minimum, mékanisme ieu nyayogikeun volume hawa tambahan bahkan dina beban ICE anu low.

1.Cooling tina hawa asup; 2.Bypass (tekanan bypass valves); 3.Turbocharger fase tekanan tinggi; 4. Turbocharger fase tekanan handap; 5. Klep bypass tina sistem knalpot.

Teras aliranna ngalir ngalangkungan impeller turbin utama. Kusabab agul-agul na mimiti muterkeun dina tekanan anu langkung saé dugi ka motor ngahontal kagancangan sedeng, mékanisme anu kadua tetep henteu gerak.

Aya ogé klep bypass dina saluran asupan. Dina kecepatan low, éta ditutup, sareng aliran hawa sacara praktis tanpa suntikan. Nalika supir naék mesinna, turbin leutik muterkeun langkung kuat, ningkatkeun tekanan dina saluran asupan. Ieu dina gilirannana ningkatkeun tekanan tina gas buang. Nalika tekanan dina garis knalpot janten langkung kuat, wastegate dibuka sakedik, sahingga turbin alit teras muter, sareng sababaraha aliran diarahkeun ka blower ageung.

Laun, blower ageung mimiti muter. Nalika laju crankshaft naék, prosés ieu nguatkeun, anu ngajantenkeun klep langkung kabuka sareng kompresor muter dugi ka tingkat anu langkung ageung.

Nalika mesin pembakaran internal ngahontal kecepatan sedeng, turbin alit parantos operasi maksimal, sareng supercharger utamina nembé mimiti muter, tapi henteu ngahontal maksimal na. Salami operasi tahap kahiji, gas knalpot ngalangkungan impeller mékanisme alit (sedengkeun agulna muter dina sistem asupan), sareng dipiceun kana katalis ngalangkungan agul kompresor utama. Dina tahap ieu, hawa diseuseup ngalangkungan impeller kompresor ageung sareng ngalangkungan roda gigi anu langkung alit.

Dina akhir tahap kahiji, wastegate dibuka lengkep sareng aliran knalpot parantos diarahkeun ka impeller dorongan utama. Mékanisme ieu muterkeun langkung kuat. Sistem bypass diatur sahingga blower alit lengkep dinonaktipkeun dina tahap ieu. Alesanna nyaéta nalika laju sedeng sareng maksimum turbin ageung kahontal, éta nyiptakeun sirah anu kuat yén tahap munggaran kantun nyegah tina lebet silinder kalayan leres.

Dina tahap kadua tekanan, gas knalpot ngalirkeun ku impeller alit, sareng aliran anu lebet diarahkeun di sakitar mékanisme alit - langsung kana silinder. Hatur nuhun kana sistem ieu, pembuat mobil parantos tiasa ngaleungitkeun bédana ageung antara torsi tinggi dina minimum rpm sareng kakuatan maksimum nalika ngahontal laju crankshaft maksimum. Épék ieu mangrupikeun pendamping konstan tina mesin diesel supercharged konvensional.

Pro sareng kontra ngeunaan turbocharging ganda

Biturbo jarang dipasang dina mesin kakuatan rendah. Dasarna, ieu alat anu ngandelkeun mesin anu kuat. Ngan dina hal ieu dimungkinkeun pikeun nyandak indikator torsi anu optimal parantos di revs handap. Ogé, diménsi alit mesin pembakaran internal sanés halangan pikeun ningkatkeun kakuatan unit kakuatan. Hatur nuhun kana turbocharging kembar, ékonomi bahan bakar anu pantes dihontal dibandingkeun sareng pasangan anu diarepkeun sacara alami, anu ngembangkeun kakuatan anu sami.

Di hiji sisi, aya manpaat tina pakakas anu nyetabilkeun prosés utami atanapi ningkatkeun éfisiénsi na. Tapi di sisi anu sanésna, mékanisme sapertos kitu henteu kalemahan tambahan. Sareng turbocharging kembar henteu terkecuali. Sistem sapertos kitu henteu ngan ukur ngagaduhan aspék positip, tapi ogé sababaraha kakurangan anu serius, kumargi sababaraha pengendara nolak mésér mobil sapertos kitu.

Mimiti, pertimbangkeun kaunggulan sistem:

1. Kauntungan utama sistem nyaéta ngaleungitkeun lag turbo, anu khas pikeun sadaya mesin pembakaran internal anu dilengkepan turbin konvensional;
2. Mesinna ngalih kana mode listrik langkung gampang;
3. Beda antara torsi maksimum sareng kakuatan dikurangan sacara signifikan, kumargi ku ningkatna tekanan hawa dina sistem asupan, seuseueurna newton tetep aya dina kisaran kecepatan mesin anu langkung lega;
4.  Ngurangan konsumsi bahan bakar anu diperyogikeun pikeun ngahontal daya maksimum;
5. Kusabab dinamika tambahan mobil sayogi kalayan kecepatan mesin anu langkung handap, supirna henteu kedah muter-muter teuing;
6. Ku ngirangan beban kana mesin pembakaran internal, anggo pelumas dikirangan, sareng sistem pendingin henteu jalan dina modeu ningkat;
7. Gas haseup henteu ngan saukur dibuang kana atmosfir, tapi énergi tina prosés ieu dianggo kalayan manpaat.

Ayeuna hayu urang perhatoskeun kalemahan konci turbo kembar:

• Karugian utama nyaéta pajeulitna desain sistem asupan sareng knalpot. Ieu leres leres pikeun modifikasi sistem énggal;
• Faktor anu sami mangaruhan biaya sareng perawatan sistem - makin rumit kompleksna, langkung mahal perbaikan sareng panyesuaianana;
• Karugian anu sanés ogé dikaitkeun sareng pajeulitna desain sistem. Kusabab éta diwangun ku sajumlah ageung bagian-bagian tambahan, aya ogé langkung seueur simpul anu tiasa rusak.

Kapisahna, disebatkeun kedah disebatkeun tina iklim daérah anu mesinna turbocharged dioperasikeun. Kusabab impeller tina supercharger sakapeung muterkeun luhur 10 rebu rpm, éta peryogi pelumasan kualitas luhur. Nalika mobil diantep sapeupeuting, gajihna lebet kana sump, janten kaseueuran bagian tina unit, kalebet turbin, janten garing.

Upami anjeun ngamimitian mesin énjing-énjing sareng ngoperasikeunana kalayan beban anu pantes tanpa pemanasan awal, anjeun tiasa maéhan supir super. Alesanna nyaéta gesekan garing ngagancangkeun pakean bagian ngagosok. Pikeun ngaleungitkeun masalah ieu, sateuacan nyandak mesin ka revs anu luhur, anjeun kedah ngantosan sakedik bari minyak dipompa ngaliwat sadaya sistem sareng ngahontal titik anu paling jauh.

Dina usum panas anjeun henteu kedah nyéépkeun seueur waktos pikeun ieu. Dina hal ieu, minyak dina sump ngagaduhan cairan anu cekap sahingga pompa tiasa gancang ngompa éta. Tapi dina usum salju, hususna dina ibun anu parah, faktor ieu henteu tiasa dianggurkeun. Langkung saé méakkeun sababaraha menit pemanasan sistem tibatan, saatos waktos anu singget, buang jumlah anu pantes pikeun mésér turbin énggal. Salaku tambahan, kedah disebatkeun yén kusabab hubungan anu konstan sareng gas knalpot, pangirut tina blower tiasa panas dugi ka sarébu derajat.

Upami mékanisme na henteu kéngingkeun pelumasan anu pas, anu paralel ngalaksanakeun fungsi panyejeman alat-alatna, bagian-bagian na bakal silih gosok garing. Henteuna pilem minyak bakal nyababkeun kanaékan suhu bagian-bagianna seukeut, nyayogikeun ékspansi termal, sareng akibatna, kagunaan anu dipercepat.

Pikeun mastikeun operasi anu dipercaya tina turbocharger kembar, turutan prosedur anu sami sareng pikeun turbocharger konvensional. Mimiti, perlu ngarobih minyak dina waktosna, anu dianggo henteu ngan ukur pikeun pelumasan, tapi ogé pikeun niiskeun turbin (ngeunaan prosedur ngaganti pelumas, halaman wéb kami parantos tulisan misah).

Kadua, kumargi impélers blower langsung kontak sareng gas buang, kualitas bahan bakarna kedah tinggi. Hatur nuhun kana ieu, endapan karbon moal akumulasi dina agul-agul, anu ngaganggu puteran bebas impeller.

Kasimpulanana, kami nawiskeun pidéo pondok ngeunaan modifikasi turbin anu béda sareng bédana:

Semyon bakal ngawartosan anjeun! Kembar TURBO atanapi SINGLE ageung? 4 turbin per motor? Usum téknis anyar!

Patarosan na waleran:

Naon anu langkung saé bi turbo atanapi twin turbo? Ieu mangrupikeun sistem turbocharger mesin. Dina motor kalayan biturbo, turbo lag dilempengkeun sareng dinamika akselerasi diratakeun. Dina sistem twin-turbo, faktor ieu teu robah, tapi kinerja mesin durukan internal naek.

Naon bedana bi-turbo sareng twin-turbo? Biturbo mangrupikeun sistem turbin anu nyambungkeun séri. Hatur nuhun kana inklusi sequential maranéhanana, liang turbo ngaleungitkeun nalika akselerasi. A turbo kembar ngan dua turbin pikeun ngaronjatkeun kakuatan.

Naha anjeun peryogi turbo kembar? Dua turbin nyadiakeun volume hawa nu leuwih gede kana silinder nu. Kusabab ieu, recoil ditingkatkeun nalika durukan BTC - langkung seueur hawa dikomprés dina silinder anu sami.