Wat is 'n turbo-aangejaagde motorenjin?

Turbo-aangejaagde enjin

Turbo-enjin. Die taak om enjinkrag en wringkrag te verhoog was nog altyd relevant. Enjinkrag hou direk verband met die verplasing van die silinders en die hoeveelheid lug-brandstofmengsel wat aan hulle verskaf word. Dit wil sê, hoe meer brandstof in die silinders verbrand, hoe meer krag word deur die krageenheid ontwikkel. Die eenvoudigste oplossing is egter om enjinkrag te verhoog. 'n Toename in sy werkvolume lei tot 'n toename in die afmetings en gewig van die struktuur. Die hoeveelheid van die verskafde werksmengsel kan verhoog word deur die spoed van rotasie van die krukas te verhoog. Met ander woorde, die implementering van meer werksiklusse in silinders per tydseenheid. Maar daar sal ernstige probleme wees wat verband hou met 'n toename in traagheidskragte en 'n skerp toename in meganiese belasting op die dele van die krageenheid, wat sal lei tot 'n vermindering in die lewe van die enjin.

Turbo-enjin doeltreffendheid

Die doeltreffendste manier in hierdie situasie is krag. Stel u die inlaatslag van 'n binnebrandenjin voor. Die enjin is ook baie ondoeltreffend terwyl hy as pomp werk. Die lugkanaal het 'n lugfilter, inlaatspruitstukkurwes en petrolenjins het ook 'n smoorklep. Dit alles verminder natuurlik die vulling van die silinder. Om die druk stroomop van die inlaatklep te verhoog, sal meer lug in die silinder geplaas word. Hervulling verbeter die vars lading in die silinders, wat hulle in staat stel om meer brandstof in die silinders te verbrand en sodoende meer enjinkrag te verkry. Drie soorte versterking word in 'n binnebrandenjin gebruik. Resonansie wat die kinetiese energie van die lugvolume in die inlaatspruitjies gebruik. In hierdie geval is geen bykomende laai / versterking nodig nie. Meganies, in hierdie weergawe word die kompressor aangedryf deur 'n motorriem.

Gasturbine of turbo-enjin

Gasturbine of turboaanjaer, die turbine word aangedryf deur die vloei van uitlaatgasse. Elke metode het sy eie voor- en nadele wat die toepassingsveld bepaal. Persoonlike inname manifold. Vir 'n beter vulling van die silinder, moet die druk voor die inlaatklep verhoog word. Intussen is verhoogde druk oor die algemeen nie nodig nie. Dit is genoeg om dit op te hef op die oomblik dat die klep toegemaak word en 'n ekstra hoeveelheid lug in die silinder te laai. Vir korttermyn drukopbou is 'n kompressiegolf wat langs die inlaatspruitstuk beweeg as die enjin aan die gang is, ideaal. Dit is genoeg om die lengte van die pypleiding self te bereken, sodat die golf wat gereflekteer word vanaf sy punte die klep op die regte tyd bereik. Die teorie is eenvoudig, maar die implementering daarvan verg baie vernuf. Die klep gaan nie met verskillende krukasnelhede oop nie en gebruik dus die resonante versterkingseffek.

Turbo-enjin - dinamiese krag

Met 'n kort inlaatspruitstuk presteer die enjin beter by hoë toere. Terwyl 'n lang suigpad teen lae snelhede doeltreffender is. Inlaatpyp met veranderlike lengte kan op twee maniere geskep word. Of deur 'n resonanskamer aan te sluit, of deur na die gewenste ingangskanaal oor te skakel of aan te sluit. Laasgenoemde word ook dinamiese sterkte genoem. Resonante en dinamiese druk kan die vloei van die luginlaattoring versnel. Die versterkingseffekte wat veroorsaak word deur skommelinge in die lugvloeidruk wissel van 5 tot 20 mbar. Ter vergelyking, met 'n turboaanjaer of meganiese hupstoot, kan u waardes in die reeks 750 tot 1200 mbar kry. Let op dat daar nog 'n traagheidsversterker is om die prentjie te voltooi. Die belangrikste faktor vir die skep van oormatige stroom stroomop van die klep is die hoëdrukkop van die vloei in die inlaatpyp.

Verhoog die krag van die turbo-enjin

Dit gee 'n effense toename in krag teen 'n hoë snelheid van meer as 140 kilometer per uur. Word meestal op motorfietse gebruik. Meganiese vullers maak dit moontlik om die enjinkrag op 'n redelike eenvoudige manier aansienlik te verhoog. Deur die enjin direk vanaf die enjinkrukas aan te dryf, is die kompressor in staat om sonder versuim lug met minimale snelheid in die silinders te pomp, wat die drukdruk in 'n streng verhouding tot die enjinsnelheid verhoog. Maar dit het ook nadele. Dit verminder die doeltreffendheid van die verbrandingsmotor. Omdat sommige krag wat deur die kragbron opgewek word, gebruik word om dit aan te dryf. Meganiese drukstelsels neem meer ruimte in beslag en benodig 'n spesiale aandrywer. Die tandriem of die ratkas maak baie geraas. Meganiese vullers. Daar is twee soorte meganiese blasers. Volumetries en sentrifugaal. Tipiese vulstowwe is Roots-supergenerators en 'n Lysholm-kompressor. Die Roots-ontwerp lyk soos 'n oliepomp.

Turbo-enjinkenmerke

Die eienaardigheid van hierdie ontwerp is dat die lug nie in die aanjaer saamgepers word nie, maar buite in die pyplyn, wat in die spasie tussen die behuising en die rotors kom. Die grootste nadeel is die beperkte hoeveelheid wins. Maak nie saak hoe akkuraat die vulonderdele ingestel is nie, wanneer 'n sekere druk bereik word, begin lug terugvloei, wat die doeltreffendheid van die stelsel verminder. Daar is verskeie maniere om te veg. Verhoog die rotorspoed of maak die superaanjaer twee of selfs drie fases. Dit is dus moontlik om die finale waardes tot 'n aanvaarbare vlak te verhoog, maar multi-stadium ontwerpe het nie hul grootste voordeel nie - kompaktheid. Nog 'n nadeel is ongelyke afvoer van die uitlaat, aangesien die lug in gedeeltes voorsien word. Moderne ontwerpe gebruik driehoekige draaimeganismes, en die ingangs- en uitgangvensters is driehoekig van vorm. Danksy hierdie tegnieke het lywige superaanjaers feitlik ontslae geraak van die polsende effek.

Turbo-enjin installasie

Lae rotorsnelhede en dus duursaamheid, tesame met lae geraasvlakke, het daartoe gelei dat bekende handelsmerke soos DaimlerChrysler, Ford en General Motors hul produkte mildelik toegerus het. Verplaatsingsaanjaers verhoog die kromme en die wringkragkrommes sonder om hul vorm te verander. Hulle is reeds effektief teen lae tot medium snelhede, en dit weerspieël die versnellingsdinamika die beste. Die enigste probleem is dat sulke stelsels baie vervaardig en geïnstalleer is, wat beteken dat dit redelik duur is. 'N Ander manier om die lugdruk in die inlaatspruitstuk gelyktydig te verhoog, is deur die ingenieur Lisholm voorgestel. Die ontwerp van die Lysholm -toebehore herinner ietwat aan 'n konvensionele vleismolen. Twee ekstra skroefpompe word in die behuising geïnstalleer. Deur in verskillende rigtings te draai, vang hulle 'n deel van die lug op, druk dit saam en plaas dit in silinders.

Turbo-enjin - tuning

Hierdie stelsel word gekenmerk deur interne kompressie en minimale verlies as gevolg van presies gekalibreerde opruimings. Daarbenewens is die skroefdruk effektief oor byna die hele enjinsnelheid. Stil, baie kompak, maar uiters duur vanweë die vervaardigingskompleksiteit. Dit word egter nie deur sulke bekende tuningstudio's soos AMG of Kleemann verwaarloos nie. Sentrifugale vulstowwe is soortgelyk aan turboaanjaers. Oormatige druk in die inlaatspruitstuk skep ook 'n kompressorwiel. Sy radiale lemme vang en druk lug met behulp van sentrifugale krag om die tonnel. Die verskil van 'n turboaanjaer is slegs in die aandrywing. Sentrifugale blasers het 'n soortgelyke, hoewel minder opvallende, traagheidsgebrek. Maar daar is nog een belangrike kenmerk. In werklikheid is die druk wat gegenereer word eweredig aan die vierkantige snelheid van die kompressorwiel.

Turbo-enjin

Eenvoudig gestel, dit moet baie vinnig draai om die benodigde lading lug in die silinders te pomp. Soms tien keer die enjinsnelheid. Doeltreffende sentrifugale waaier teen hoë snelhede. Meganiese sentrifuges is minder gebruikersvriendelik en duursamer as gassentrifuges. Omdat hulle teen laer ekstreme temperature werk. Die eenvoud en gevolglik die goedkoopheid van hul ontwerp het gewild geword op die gebied van amateurstemming. Enjin intercooler. Die meganiese stroombaan vir oorbelasting is redelik eenvoudig. By volle vrag is die omleidingdeksel toe en die smoor is oop. Al die lugvloei gaan na die enjin. Tydens deellading werk die vlinderklep toe en die pypklep gaan oop. Oormaat lug word na die blaasinlaat terugbesorg. Die intercooler-koellug vir laai is 'n byna onontbeerlike komponent van nie net meganiese nie, maar ook gasturbine-versterkingstelsels.

Turbo-aangejaagde enjinwerking

Die saamgeperste lug word vooraf in 'n tussenverkoeler afgekoel voordat dit in die enjinsilinders gevoer word. Volgens sy ontwerp is dit 'n konvensionele verkoeler wat afgekoel word deur die vloei van die inlaatlug of deur 'n koelmiddel. As u die temperatuur van die gelaaide lug met 10 grade verlaag, kan dit die digtheid met ongeveer 3% verhoog. Hierdeur kan die enjinkrag met ongeveer dieselfde persentasie verhoog word. Enjin-turboaanjaer. Turboaanjaers word meer gebruik in moderne motorenjins. In werklikheid is dit dieselfde sentrifugale kompressor, maar met 'n ander aandrywingskring. Dit is die belangrikste, miskien fundamentele verskil tussen meganiese aanjaers en turboaanjaer. Dit is die dryfkring wat die eienskappe en toepassings van die verskillende ontwerpe grootliks bepaal.

Voordele vir turbo-enjins

In 'n turboaanjaer is die waaier op dieselfde as as die waaier, die turbine, geleë. Dit is in die enjins uitlaatspruitstuk ingebou en word aangedryf deur die uitlaatgasse. Die snelheid kan 200 000 tpm oorskry. Daar is geen direkte verbinding met die enjinkrukas nie en die lugtoevoer word beheer deur die uitlaatgasdruk. Die voordele van 'n turboaanjaer sluit in: Verbetering van die enjindoeltreffendheid en ekonomie. Die meganiese aandrywing neem krag van die enjin af, en gebruik die energie uit die uitlaat, dus word die doeltreffendheid verhoog. Moenie enjinspesifieke en algehele doeltreffendheid verwar nie. Uiteraard benodig die werking van 'n enjin, waarvan die krag verhoog is as gevolg van die gebruik van 'n turboaanjaer, meer brandstof as 'n soortgelyke enjin met 'n laer krag met 'n natuurlike aspirator.

Turbo-enjinkrag

Trouens, die vulling van die silinders met lug word verbeter, soos ons onthou, om meer brandstof daarin te verbrand. Maar die massa-fraksie brandstof per eenheid krag per uur vir 'n enjin toegerus met 'n brandstofsel is altyd laer as dié van 'n soortgelyke ontwerp van 'n kragtige eenheid sonder versterking. Met die turboaanjaer kan u die spesifieke eienskappe van die krageenheid met 'n kleiner grootte en gewig bereik. As in die geval van die gebruik van 'n enjin met 'n natuurlike aspirasie. Daarbenewens het die turbo-enjin die beste omgewingprestasie. Die druk in die verbrandingskamer lei tot 'n afname in temperatuur en gevolglik tot 'n afname in die vorming van stikstofoksiede. As u petrolenjins aanvul, word 'n meer volledige brandstofverbranding verkry, veral in kortstondige toestande. In dieselenjins kan ekstra lugtoevoer die grense van die voorkoms van rook verskuif, d.w.s. bestry die uitstoot van roetdeeltjies.

Diesel turbo-enjin

Diesels is baie meer geskik vir hupstoot in die algemeen en turbo-aanjaer in die besonder. Anders as petrolenjins, waar die druk op die druk beperk word deur die klopgevaar, is hulle nie bewus van hierdie verskynsel nie. Die dieselenjin kan onder die uiterste meganiese spanning in sy meganismes geplaas word. Daarbenewens bied die gebrek aan 'n inlaatluggas en die hoë drukverhouding hoër uitlaatgasdruk en laer temperature in vergelyking met petrolenjins. Turboaanjaers is makliker om te vervaardig, wat vrugte dra met 'n aantal inherente nadele. By lae enjinsnelhede is die hoeveelheid uitlaatgasse laag en daarom is die kompressordoeltreffendheid laag. Daarbenewens het 'n turbo-enjin gewoonlik 'n sogenaamde Turboyama.

Keramiese metaal turbo rotor

Die grootste probleem is die hoë temperatuur van die uitlaatgasse. ’n Keramiekmetaalturbinerotor is sowat 20% ligter as dié wat van hittebestande legerings gemaak word. En dit het ook 'n laer traagheidsmoment. Tot onlangs was die lewe van die hele toestel tot die kamplewe beperk. Hulle was in wese krukasagtige busse wat met drukolie gesmeer is. Die slytasie van sulke konvensionele laers was natuurlik groot, maar sferiese laers kon nie die enorme snelhede en hoë temperature weerstaan ​​nie. Die oplossing is gevind toe dit moontlik was om laers met keramiekballetjies te ontwikkel. Die gebruik van keramiek is egter nie verbasend nie, die laers is gevul met 'n konstante toevoer van smeermiddel. Om van die tekortkominge van die turbo-aanjaer ontslae te raak, kan nie net die traagheid van die rotor verminder nie. Maar ook die gebruik van addisionele, soms redelik komplekse hupdrukbeheerkringe.

Die werking van die turbo-enjin

Die belangrikste take in hierdie geval is om die druk teen hoë enjinsnelhede te verlaag en teen lae toerusting te verhoog. Al die probleme kan heeltemal opgelos word met turbine met veranderlike meetkunde, turbine met veranderlike mondstuk. Byvoorbeeld, met beweegbare lemme waarvan die parameters oor 'n wye reeks verander kan word. Die beginsel van die werking van die VNT-turboaanjaer is om die vloei van uitlaatgasse wat na die turbinewiel gelei word, te optimaliseer. By lae enjinsnelhede en lae uitlaatvolumes lei die VNT-turboaanjaer die volledige uitlaatgasvloei na die turbinewiel. Sodoende die verhoging van sy krag en toenemende druk. Teen hoë snelhede en hoë gasvloei hou die VNT-turbo die bewegende lemme oop. Die vergroting van die dwarsdeursnee en die verwydering van sommige van die uitlaatgasse van die waaier.

Turbo enjin beskerming

Oormatige snelheidsbeskerming en verhoog die instandhouding van druk op die vereiste enjinvlak, eliminasie van oorbelasting. Benewens enkelversterkingstelsels, is tweestadige versterking algemeen. Die eerste fase wat die kompressor aandryf, bied 'n doeltreffende hupstoot teen lae enjinsnelhede. En die tweede, 'n turboaanjaer, gebruik die energie van die uitlaatgasse. Sodra die krageenheid voldoende is vir die normale werking van die turbine, skakel die kompressor outomaties uit en as dit val, begin dit weer. Baie vervaardigers installeer twee turboaanjaers gelyktydig op hul enjins. Sulke stelsels word biturbo of tweeling-turbo genoem. Daar is geen fundamentele verskil tussen hulle nie, met een uitsondering. Biturbo aanvaar die gebruik van turbines met verskillende diameters, en dus die prestasie. Die algoritme vir die insluiting daarvan kan ook parallel of opeenvolgend wees.

Vrae en antwoorde:

Waarvoor is turbo-aanjaging? Die verhoogde vars lugdruk in die silinder verseker beter verbranding van die lug-brandstofmengsel, wat enjinkrag verhoog.

Wat beteken turbo-aangejaagde enjin? In die ontwerp van so 'n krageenheid is daar 'n meganisme wat 'n verbeterde vloei van vars lug in die silinders bied. Hiervoor word 'n turboaanjaer of turbine gebruik.

Hoe werk turbo-aanjaging op 'n motor? Die uitlaatgasse laat die turbinewaaier draai. Aan die ander kant van die as is daar 'n drukwaaier in die inlaatspruitstuk geïnstalleer.