Што е мотор со турбо полнење?

Турбо мотор

Турбо мотор. Задачата за зголемување на моќноста и вртежниот момент на моторот отсекогаш била релевантна. Моќноста на моторот е директно поврзана со поместувањето на цилиндрите и количината на мешавината воздух-гориво што се снабдува со нив. Тоа е, колку повеќе гориво гори во цилиндрите, толку повеќе моќ се развива од енергетската единица. Сепак, наједноставното решение е да се зголеми моќноста на моторот. Зголемувањето на неговиот работен волумен доведува до зголемување на димензиите и тежината на структурата. Количината на испорачаната работна смеса може да се зголеми со зголемување на брзината на ротација на коленестото вратило. Со други зборови, имплементација на повеќе работни циклуси во цилиндри по единица време. Но, ќе има сериозни проблеми поврзани со зголемување на силите на инерција и нагло зголемување на механичките оптоварувања на деловите на енергетската единица, што ќе доведе до намалување на животниот век на моторот.

Ефикасност на турбо моторот

Најефективниот начин во оваа ситуација е моќта. Замислете го мозочниот удар на моторот со внатрешно согорување. Моторот, додека работи како пумпа, е исто така многу неефикасен. Воздушниот канал има филтер за воздух, свиткување на колекторот за влез, а бензинските мотори исто така имаат вентил за гас. Сето ова, се разбира, го намалува полнењето на цилиндерот. За да се зголеми притисокот низводно од вентилот за внесување, во цилиндерот ќе се стави повеќе воздух. Горивото го подобрува свежото полнење во цилиндрите, што им овозможува да согоруваат повеќе гориво во цилиндрите и со тоа да добијат поголема моќност на моторот. Три типа на засилување се користат во моторот со внатрешно согорување. Резонанца што ја користи кинетичката енергија на волуменот на воздухот во влезните колектори. Во овој случај, не е потребно дополнително полнење / засилување. Механички, во оваа верзија компресорот го управува моторен ремен.

Гасна турбина или турбо мотор

Гасна турбина или турбополнач, турбината е водена од проток на издувни гасови. Секој метод има свои предности и недостатоци, кои го одредуваат полето на примена. Личен колектор за внесување. За подобро полнење на цилиндерот, притисокот пред вентилот за внесување мора да се зголеми. Во меѓувреме, зголемениот притисок обично не е потребен. Доволно е да го подигнете во моментот на затворање на вентилот и да вчитате дополнителен дел од воздухот во цилиндерот. За краткотрајно зголемување на притисокот, компресивниот бран што се движи по должината на колекторот за влез кога работи моторот е идеален. Доволно е да се пресмета должината на самиот гасовод, така што бранот рефлектиран неколку пати од неговите краеви го достигнува вентилот во вистинско време. Теоријата е едноставна, но нејзината имплементација бара многу генијалност. Вентилот не се отвара со различна брзина на коленестото вратило и затоа користете го резонантниот ефект на засилување.

Турбо мотор - динамична моќност

Со колектор за кратко внесување, моторот работи подобро при големи вртежи. Додека со мала брзина, долгата патека за вшмукување е поефикасна. Влезната цевка со променлива должина може да се создаде на два начина. Или со поврзување на резонантна комора, или со префрлување на посакуваниот влезен канал или поврзување на истиот. Вториот се нарекува и динамичка јачина. Резонантен и динамичен притисок може да го забрза протокот на кулата за внесување воздух. Ефектите на засилување предизвикани од флуктуации во притисокот на протокот на воздух се движат од 5 до 20 mbar. За споредба, со турбо полнач или механичко засилување, можете да добиете вредности во опсегот од 750 до 1200 mbar. За да ја завршите сликата, забележете дека сè уште има инертен засилувач. Во кој главен фактор за создавање на вишок притисок низводно од вентилот е главата за проток на висок притисок во влезната цевка.

Зголемување на моќноста на турбо моторот

Ова дава мало зголемување на моќноста при големи брзини над 140 километри на час. Најчесто се користи на мотоцикли. Механичките полнила овозможуваат прилично едноставен начин за значително зголемување на моќноста на моторот. Возејќи го моторот директно од коленестото вратило на моторот, компресорот е способен да испумпува воздух во цилиндрите без одлагање со минимална брзина, зголемувајќи го притисокот на засилување во строга пропорција со брзината на моторот. Но, тие исто така имаат недостатоци. Тие ја намалуваат ефикасноста на моторот со внатрешно согорување. Бидејќи дел од енергијата генерирана од напојувањето се користи за нивно управување. Механичките системи под притисок зафаќаат повеќе простор и бараат посебен погон. Временскиот ремен или менувачот прави многу бучава. Механички полнила. Постојат два вида механички дувалки. Волуметриски и центрифугален. Типични рефусни полнила се супергенераторите Roots и компресорот Lysholm. Дизајнот Roots наликува на пумпа за пренос на масло.

Карактеристики на турбо моторот

Особеноста на овој дизајн е тоа што воздухот не се компресира во компресорот, туку надвор во цевководот, влегувајќи во просторот помеѓу куќиштето и роторите. Главниот недостаток е ограничената количина на добивка. Без разлика колку точно се поставени деловите за полнење, кога ќе се постигне одреден притисок, воздухот почнува да тече назад, намалувајќи ја ефикасноста на системот. Постојат неколку начини за борба. Зголемете ја брзината на роторот или направете го компресорот во две или дури три фази. Така, можно е да се зголемат конечните вредности на прифатливо ниво, но повеќестепените дизајни ја немаат нивната главна предност - компактноста. Друг недостаток е нерамномерното празнење на излезот, бидејќи воздухот се снабдува во делови. Модерните дизајни користат триаголни вртливи механизми, а влезните и излезните прозорци имаат триаголна форма. Благодарение на овие техники, гломазните компресори практично се ослободија од пулсирачкиот ефект.

Инсталација на турбо мотор

Ниските брзини на роторот и оттука издржливоста, заедно со ниското ниво на бучава, резултираа со познати брендови како што се DaimlerChrysler, Ford и General Motors великодушно опремување на нивните производи. Суперполначите со поместување ја зголемуваат кривата на моќност и вртежен момент без да ја сменат нивната форма. Тие се веќе ефикасни при мала до средна брзина и ова најдобро ја отсликува динамиката на забрзување. Единствениот проблем е што таквите системи се многу фенси за производство и инсталирање, што значи дека се прилично скапи. Друг начин за истовремено зголемување на притисокот на воздухот во влезниот колектор беше предложен од инженерот Лишолм. Дизајнот на фитинзите Лишолм донекаде потсетува на конвенционална мелница за месо. Две дополнителни пумпи за завртки се инсталирани во внатрешноста на куќиштето. Ротирајќи во различни насоки, тие зафаќаат дел од воздухот, го компресираат и го ставаат во цилиндри.

Турбо мотор - подесување

Овој систем се карактеризира со внатрешна компресија и минимална загуба поради прецизно калибрирани дозволи. Покрај тоа, притисокот на елисата е ефикасен во скоро целиот опсег на вртежи на моторот. Тивок, многу компактен, но екстремно скап поради сложеноста на производството. Сепак, тие не се занемарени од страна на реномираните тјунинг студија како AMG или Kleemann. Центрифугалните полнила се слични во дизајнот на турбополначите. Прекумерниот притисок во влезниот колектор создава и тркало на компресорот. Неговите радијални сечила го зафаќаат и туркаат воздухот околу тунелот користејќи центрифугална сила. Разликата од турбополначот е само во погонот. Центрифугалните дувалки имаат сличен, иако помалку забележлив, инертен дефект. Но, постои уште една поважна карактеристика. Всушност, создадениот притисок е пропорционален на квадратната брзина на тркалото на компресорот.

Турбо мотор

Едноставно кажано, тој мора да се ротира многу брзо со цел да се испумпува потребното полнење на воздухот во цилиндрите. Понекогаш десет пати поголема од брзината на моторот. Ефикасен центрифугален вентилатор при големи брзини. Механичките центрифуги се помалку лесни за корисниците и се потрајни од центрифугите за гас. Бидејќи тие работат на пониски екстремни температури. Едноставноста и, соодветно, ниската цена на нивниот дизајн добија популарност во областа на аматерско подесување. Интеркулер за мотори. Механичкото коло за контрола на преоптоварување е прилично едноставно. При полн товар, капакот на бајпасот е затворен и задавицата е отворена. Целиот проток на воздух оди до моторот. За време на работата со делумно оптоварување, вентилот за гас се затвора и амортизерот на цевката се отвора. Вишокот воздух се враќа во влезот на вентилаторот. Воздухот за ладење на полнењето на интеркулерот е практично неопходна компонента на не само механичките, туку и системите за засилување на гасната турбина.

Работа на моторот со турбонатполнење

Компримираниот воздух е претходно ладен во интеркулер пред да се наполни во цилиндрите на моторот. Според неговиот дизајн, ова е конвенционален радијатор, кој се лади или со проток на влезен воздух или со течност за ладење. Намалувањето на температурата на наполнетиот воздух за 10 степени овозможува да се зголеми неговата густина за околу 3%. Ова, пак, овозможува моќноста на моторот да се зголеми за скоро ист процент. Мотор со турбополнач. Турбополначите се пошироко користени во модерните автомобилски мотори. Всушност, ова е истиот центрифугален компресор, но со различно погонско коло. Ова е најважната, можеби и фундаментална разлика помеѓу механичките суперполначи и турбо полнењето. Тоа е синџирот на погон кој во голема мера ги одредува карактеристиките и апликациите на различните дизајни.

Предности на турбо моторот

За турбополнач, работното коло се наоѓа на истата вратило како и работното коло, турбината. Кој е вграден во колектор на издувни гасови на моторот и се вози од издувните гасови. Брзината може да надмине 200 вртежи во минута. Не постои директна врска со коленестото вратило на моторот и снабдувањето со воздух се контролира од притисокот на издувните гасови. Предностите на турбополначот вклучуваат. Подобрување на ефикасноста и економичноста на моторот. Механичкиот погон зема енергија од моторот, истиот ја користи енергијата од издувните гасови, па оттука и ефикасноста се зголемува. Не мешајте специфична и вкупна ефикасност на моторот. Нормално, за работа на мотор чија моќност е зголемена поради употребата на турбополнач бара повеќе гориво отколку на сличен мотор со помала моќност со природен аспиратор.

Сила на турбо моторот

Всушност, полнењето на цилиндрите со воздух е подобрено, како што се сеќаваме, за да согоруваме повеќе гориво во нив. Но, масовниот дел од горивото по единица моќност на час за моторот опремен со горивна ќелија е секогаш помал отколку за сличен дизајн на моќна единица без засилување. Турбополначот ви овозможува да ги постигнете наведените карактеристики на енергетската единица со помала големина и тежина. Отколку во случај на употреба на природно аспириран мотор. Покрај тоа, турбо моторот има најдобри еколошки перформанси. Притисокот во комората за согорување доведува до намалување на температурата и, како последица на тоа, до намалување на формирањето на азотни оксиди. При полнење гориво на бензински мотори, се постигнува поцелосно согорување на гориво, особено во минливи услови. Во дизел моторите, дополнителното снабдување со воздух ви овозможува да ги поместите границите на изгледот на чад, т.е. се борат против емисијата на честички од саѓи.

Дизел турбо мотор

Дизелите се многу посоодветни за зајакнување воопшто и за турбо полнење особено. За разлика од бензинските мотори, каде притисокот на засилување е ограничен од опасност од тропање, тие не се свесни за овој феномен. Дизел моторот може да биде под притисок до крајниот механички стрес во неговите механизми. Покрај тоа, недостатокот на гас за влез и високиот однос на компресија резултира со поголем притисок на издувните гасови и пониски температури во споредба со бензинските мотори. Турбополначите се полесни за производство, што се исплати со низа својствени недостатоци. При ниски вртежи на моторот, количината на издувни гасови е мала, а со тоа и ефикасноста на компресорот е мала. Покрај тоа, турбо моторот обично има т.н. Turboyama.

Керамички метален турбо ротор

Главната тешкотија е високата температура на издувните гасови. Роторот на керамички метални турбини е околу 20% полесен од оние направени од легури отпорни на топлина. А има и помал момент на инерција. До неодамна, животниот век на целиот уред беше ограничен на животот во кампот. Тие во суштина беа чаури слични на коленестото вратило кои беа подмачкани со масло под притисок. Абењето на таквите конвенционални лежишта беше, се разбира, одлично, но сферичните лежишта не можеа да ги издржат огромните брзини и високите температури. Решението беше пронајдено кога беше можно да се развијат лежишта со керамички топчиња. Употребата на керамика, сепак, не е изненадувачка, лежиштата се полни со постојано снабдување со лубрикант. Ослободувањето од недостатоците на турбополначот овозможува не само да се намали инерцијата на роторот. Но, исто така, употребата на дополнителни, понекогаш доста сложени кола за контрола на притисокот на засилување.

Како работи турбо моторот

Главните задачи во овој случај се да го намалат притисокот при големи вртежи на моторот и да го зголемат при ниски. Сите проблеми можат целосно да се решат со турбина со променлива геометрија, турбина со променлива млазница. На пример, со подвижни ножеви, чии параметри можат да се менуваат во широк опсег. Принципот на работа на турбополначот VNT е да се оптимизира протокот на издувни гасови насочени кон тркалото на турбината. При мала брзина на моторот и ниски волумени на издувни гасови, турбополначот VNT го насочува целиот проток на издувните гасови кон тркалото на турбината. Така, зголемување на неговата моќност и зголемување на притисокот. При големи брзини и големи протоци на гас, турбополначот VNT ги одржува подвижните ножеви отворени. Зголемување на површината на пресекот и испуштање на некои издувни гасови од работното коло.

Заштита на турбо моторот

Заштита од поголема брзина и притисок засилување на потребното ниво на мотор, елиминација на преоптоварување. Покрај системите за единечна засилување, вообичаено е двостепено засилување. Првата фаза, која го придвижува компресорот, обезбедува ефикасно засилување при ниски вртежи на моторот. И вториот, турбополначот, ја користи енергијата на издувните гасови. Штом енергетската единица достигне брзина доволна за нормално функционирање на турбината, компресорот автоматски се исклучува, и ако паднат, тој започнува повторно. Многу производители инсталираат два турбо полначи одеднаш на нивните мотори. Таквите системи се нарекуваат битурбо или твин-турбо. Нема суштинска разлика меѓу нив, со еден исклучок. Битурбо претпоставува употреба на турбини со различен дијаметар, а со тоа и изведба. Покрај тоа, алгоритмот за нивно вклучување може да биде или паралелен или последователен.

Прашања и одговори:

За што служи турбо полнењето? Зголемениот притисок на свеж воздух во цилиндерот обезбедува подобро согорување на мешавината воздух-гориво, што ја зголемува моќноста на моторот.

Што значи мотор со турбополнач? Во дизајнот на таква енергетска единица, постои механизам кој обезбедува засилен проток на свеж воздух во цилиндрите. За ова се користи турбополнач или турбина.

Како функционира турбо полнењето на автомобил? Издувните гасови го вртат работното коло на турбината. На другиот крај на вратилото, има работно коло под притисок инсталирано во доводниот колектор.