Турбополнач со фиксна и променлива геометрија - која е разликата?

Често кога се опишуваат мотори, се користи терминот „променлива геометрија на турбополначот“. Како се разликува од константата и кои се нејзините предности и недостатоци?

Турбополначот е уред кој е широко користен во дизел моторите од 80-тите години, зголемувајќи го вртежниот момент и моќноста и позитивно влијаејќи на потрошувачката на гориво. Благодарение на турбополначот, дизелите повеќе не беа перципирани како валкани работни машини. Кај бензинските мотори почнаа да ја имаат истата задача и почесто се појавуваа во 90-тите, со текот на времето добиваа на популарност, а по 2010 година станаа вообичаени кај бензинските мотори како што беа во 80-тите и 90-тите години кај дизелите.

Како работи турбополнач?

Турбополначот се состои од турбина и компресор монтиран на заедничка осовина и во едно куќиште поделено на две речиси двојни страни. Турбината се движи од издувните гасови од издувниот колектор, а компресорот, кој ротира на истиот ротор со турбината и се движи од неа, создава воздушен притисок, т.н. надополнување. Потоа влегува во доводниот колектор и во коморите за согорување. Колку е поголем притисокот на издувните гасови (поголема брзина на моторот), толку е поголем притисокот на компресија.  

Главниот проблем со турбополначите лежи токму во овој факт, бидејќи без соодветна брзина на издувните гасови, нема да има соодветен притисок за компресирање на воздухот што влегува во моторот. За суперполнење е потребно одредена количина на издувни гасови од моторот при одредена брзина - без соодветно оптоварување на издувните гасови, нема соодветно засилување, така што моторите со преполнување на ниски вртежи во минута се исклучително слаби.

За да се минимизира оваа несакана појава, треба да се користи турбополнач со правилни димензии за дадениот мотор. Помалиот (ротор со помал дијаметар) „врти“ побрзо затоа што создава помало отпор (помала инерција), но дава помалку воздух и затоа нема да генерира многу засилување, т.е. моќ. Колку е поголема турбината, толку е поефикасна, но бара поголемо оптоварување на издувните гасови и повеќе време за да се „врти“. Овој пат се нарекува турбо лаг или заостанување. Затоа, има смисла да се користи мал турбополнач за мал мотор (до околу 2 литри) и голем за поголем мотор. Сепак, поголемите сè уште имаат проблем со заостанување, па Големите мотори обично користат би-турбо и твин-турбо системи.

Бензин со директно вбризгување - зошто турбо?

Променлива геометрија - решение за проблемот со турбо заостанување

Најефективниот начин за намалување на заостанувањето на турбо е да се користи турбина со променлива геометрија. Подвижните лопатки, наречени лопатки, ја менуваат својата положба (агол на наклон) и со тоа му даваат променлива форма на протокот на издувните гасови што паѓаат на непроменливите лопатки на турбината. Во зависност од притисокот на издувните гасови, ножевите се поставуваат под поголем или помал агол, што ја забрзува ротацијата на роторот дури и при помал притисок на издувните гасови, а при поголем притисок на издувните гасови, турбополначот работи како конвенционален без променлива. геометрија. Кормилата се монтираат со пневматски или електронски погон. Променливата геометрија на турбината првично се користела речиси исклучиво во дизел моторите., но сега се повеќе се користи и од бензин.

Ефектот на променливата геометрија е повеќе непречено забрзување од ниски вртежи и отсуство на забележлив момент на „вклучување на турбото“. Како по правило, дизел моторите со константна геометрија на турбината забрзуваат до околу 2000 вртежи во минута многу побрзо. Ако турбото има променлива геометрија, тие можат непречено и јасно да забрзуваат од околу 1700-1800 вртежи во минута.

Се чини дека променливата геометрија на турбополначот има некои предности, но тоа не е секогаш случај. Над сите работниот век на таквите турбини е помал. Јаглеродните наслаги на воланот можат да ги блокираат така што моторот во високиот или низок опсег нема да ја има својата моќ. Уште полошо, турбополначите со променлива геометрија потешко се регенерираат, што е поскапо. Понекогаш целосна регенерација не е ни возможна.