Princippet om turboladerens drift og dens design

En turbolader (turbine) er en mekanisme, der bruges i biler til at tvinge luft ind i cylindrene på en forbrændingsmotor. I dette tilfælde drives turbinen udelukkende af strømmen af ​​udstødningsgasser. Brugen af ​​en turbolader giver dig mulighed for at øge motoreffekten med op til 40 %, samtidig med at dens kompakte størrelse og lave brændstofforbrug bevares.

Hvordan turbinen er arrangeret, princippet om dens drift

Standard turboladeren består af:

1. Boliger. Fremstillet af varmebestandigt stål. Den har en spiralformet form med to forskelligt rettede rør forsynet med flanger til installation i et tryksystem.
2. Turbinehjul. Det konverterer energien fra udstødningen til rotation af akslen, hvorpå den er stift fastgjort. Fremstillet af varmebestandige materialer.
3. Kompressor hjul. Den modtager rotation fra turbinehjulet og pumper luft ind i motorcylindrene. Kompressorhjulet er ofte lavet af aluminium, hvilket reducerer energitabet. Temperaturregimet i denne zone er tæt på det normale, og brug af varmebestandige materialer er ikke påkrævet.
4. Turbine aksel. Forbinder turbinehjulene (kompressor og turbine).
5. Glidelejer eller kuglelejer. Nødvendig for at forbinde akslen i huset. Designet kan udstyres med en eller to understøtninger (lejer). Sidstnævnte smøres af det generelle motorsmøringssystem.
6. bypass ventil. PDesignet til at regulere strømmen af ​​udstødningsgasser, der virker på turbinehjulet. Dette giver dig mulighed for at kontrollere boost-kraften. Ventil med pneumatisk aktuator. Dens position styres af motorens ECU, som modtager et signal fra hastighedssensoren.

Det grundlæggende princip for drift af turbinen i benzin- og dieselmotorer er som følger:

• Udstødningsgasserne ledes til turboladerhuset, hvor de virker på turbinebladene.
• Turbinehjulet begynder at rotere og accelerere. Turbinens rotationshastighed ved høje hastigheder kan nå 250 rpm.
• Efter at have passeret gennem turbinehjulet, udledes udstødningsgasserne i udstødningssystemet.
• Kompressorhjulet roterer synkront (fordi det er på samme aksel som turbinen) og dirigerer trykluftstrømmen til intercooleren og derefter til motorens indsugningsmanifold.

Turbine egenskaber

Sammenlignet med en mekanisk kompressor drevet af en krumtapaksel er fordelen ved en turbine, at den ikke trækker energi fra motoren, men bruger energien fra sine biprodukter. Det er billigere at fremstille og billigere at bruge.

Selvom turbinen til en dieselmotor i det væsentlige er den samme som for en benzinmotor, er den mere almindelig i en dieselmotor. Hovedfunktionen er driftsformerne. Derfor kan der bruges mindre varmebestandige materialer til en dieselmotor, da udstødningsgastemperaturen i gennemsnit er fra 700 °C i dieselmotorer og fra 1000 °C i benzinmotorer. Det betyder, at det ikke er muligt at installere en dieselturbine på en benzinmotor.

På den anden side har disse systemer også forskellige niveauer af ladetryk. I dette tilfælde skal det tages i betragtning, at turbinens effektivitet afhænger af dens geometriske dimensioner. Trykket af den luft, der blæses ind i cylindrene, består af to dele: 1 atmosfærisk tryk plus det overtryk, der skabes af turboladeren. Det kan være fra 0,4 til 2,2 atmosfærer eller mere. Da princippet om drift af turbinen i en dieselmotor gør det muligt at optage mere udstødningsgas, kan designet af en benzinmotor ikke installeres selv i dieselmotorer.

Typer og levetid for turboladere

Den største ulempe ved turbinen er "turbo lag"-effekten, der opstår ved lave motorhastigheder. Det repræsenterer en tidsforsinkelse som reaktion på en ændring i motorhastigheden. For at overvinde denne mangel er der udviklet forskellige typer turboladere:

• Twin-scroll system. Designet sørger for to kanaler, der adskiller turbinekammeret og som følge heraf udstødningsgasstrømmen. Dette giver hurtigere responstider, maksimal turbineeffektivitet og forhindrer tilstopning af udstødningsportene.
• Turbine med variabel geometri (dyse med variabel geometri). Dette design er mest almindeligt anvendt i dieselmotorer. Det giver en ændring i tværsnittet af indløbet til turbinen på grund af dens vingers mobilitet. Ændring af rotationsvinklen giver dig mulighed for at justere strømmen af ​​udstødningsgasser og derved justere hastigheden af ​​udstødningsgasserne og motorens hastighed. I benzinmotorer findes turbiner med variabel geometri ofte i sportsvogne.

Ulempen ved turboladere er turbinens skrøbelighed. For benzinmotorer er det et gennemsnit på 150 kilometer. Til gengæld er turbinelevetiden på en dieselmotor lidt længere og er i gennemsnit 000 kilometer. Ved langvarig kørsel med høj hastighed, samt ved forkert valg af olie, kan levetiden reduceres med to eller endda tre gange.

Afhængigt af hvordan turbinen fungerer i en benzin- eller dieselmotor, kan ydeevnen vurderes. Signalet, der skal kontrolleres, er udseendet af blå eller sort røg, et fald i motorkraften samt udseendet af en fløjte og ranglen. For at undgå nedbrud er det nødvendigt at skifte olie, luftfiltre og udføre regelmæssig vedligeholdelse i tide.