Die beginsel van werking van die turboaanjaer en sy ontwerp

'n Turboaanjaer (turbine) is 'n meganisme wat in motors gebruik word om lug in die silinders van 'n binnebrandenjin te pomp. In hierdie geval word die turbine slegs deur die vloei van uitlaatgasse aangedryf. Die gebruik van ’n turbo-aanjaer laat jou toe om enjinkrag met tot 40% te verhoog terwyl sy kompakte grootte en lae brandstofverbruik behou word.

Hoe werk 'n turbine en hoe werk dit?

'n Standaard turbo-aanjaer bestaan ​​uit:

1. Liggaam. Gemaak van hittebestande staal. Dit het 'n spiraalvorm met twee multi-rigting pype toegerus met flense vir installasie in die drukstelsel.
2. Turbine wiel. Dit skakel uitlaatenergie om in rotasie van die as waarop dit styf gemonteer is. Gemaak van hittebestande materiale.
3. Kompressor wiel. Dit ontvang rotasie van die turbinewiel en dwing lug in die enjinsilinders in. Die kompressorwaaier word dikwels van aluminium gemaak, wat energieverlies verminder. Die temperatuurregime in hierdie sone is naby aan normaal en die gebruik van hittebestande materiale is nie nodig nie.
4. Turbine-as. Verbind turbinewiele (kompressor en turbine).
5. Gly- of kogellagers. Benodig om die as aan die behuising te koppel. Die struktuur kan toegerus word met een of twee steune (laers). Laasgenoemde word deur die algemene enjinsmeerstelsel gesmeer.
6. Bypass klep. POntwerp om die vloei van uitlaatgasse wat op die turbinewiel inwerk, te reguleer. Dit laat jou toe om die hupstootkrag te beheer. Klep met pneumatiese aandrywing. Sy posisie word beheer deur die enjin ECU, wat 'n sein van die spoedsensor ontvang.

Die basiese beginsel van turbinewerking in petrol- en dieselenjins is soos volg:

• Die uitlaatgasse word in die turboaanjaerbehuising gerig, waar dit op die turbinelemme inwerk.
• Die turbinewiel begin draai en versnel. Die turbine-rotasiespoed by hoë snelhede kan 250 000 rpm bereik.
• Nadat die turbinewiel verby is, word die uitlaatgasse in die uitlaatstelsel afgevoer.
• Die kompressorwaaier draai sinchroon (omdat dit op dieselfde as as die turbine is) en lei 'n vloei van saamgeperste lug in die tussenverkoeler en dan in die enjin se inlaatspruitstuk.

Turbine eienskappe

In vergelyking met 'n meganiese kompressor wat deur 'n krukas aangedryf word, is die voordeel van 'n turbine dat dit nie energie van die enjin verbruik nie, maar energie van sy neweprodukte gebruik. Dit is goedkoper om te produseer en goedkoper om te gebruik.

Alhoewel die turbine vir 'n dieselenjin tegnies amper dieselfde is as vir 'n petrolenjin, is dit meer algemeen in 'n dieselenjin. Die belangrikste kenmerk is die bedryfsmodusse. Daarom kan minder hittebestande materiale vir 'n dieselenjin gebruik word, aangesien die uitlaatgastemperatuur gemiddeld van 700 ° C in dieselenjins en vanaf 1000 ° C in petrolenjins is. Dit beteken dat die installering van 'n dieselturbine op 'n petrolenjin onmoontlik is.

Aan die ander kant het hierdie stelsels ook verskillende vlakke van hupstootdruk. Daar moet in ag geneem word dat die doeltreffendheid van die turbine afhang van sy geometriese afmetings. Die lugdruk wat in die silinders ingeblaas word, bestaan ​​uit twee dele: 1 atmosferiese druk plus die oortollige druk wat deur die turbo-aanjaer geskep word. Dit kan wissel van 0,4 tot 2,2 atmosfeer of meer. Aangesien die werkingsbeginsel van die turbine in 'n dieselenjin toelaat dat 'n groter volume uitlaatgasse ingetrek word, kan die petrolenjinontwerp nie eers in dieselenjins geïnstalleer word nie.

Tipes en lewensduur van turbo-aanjaers

Die grootste nadeel van die turbine is die "turbolag"-effek, wat by lae enjinsnelhede voorkom. Dit verteenwoordig 'n tydsvertraging in die reaksie op veranderinge in enjinspoed. Om hierdie nadeel te oorkom, is verskeie tipes turbo-aanjaers ontwikkel:

• Twin-scroll stelsel. Die ontwerp verskaf twee kanale wat die turbinekamer skei en, as gevolg daarvan, die vloei van uitlaatgasse. Dit verseker vinniger reaksietyd, maksimum turbinedoeltreffendheid en voorkom verstopping van die uitlaatpoorte.
• Veranderlike geometrie turbine (veranderlike geometrie spuitstuk). Hierdie ontwerp word meestal in dieselenjins gebruik. Dit verseker 'n verandering in die deursnee van die turbine-inlaat as gevolg van die beweeglikheid van sy lemme. Deur die draaihoek te verander, kan u die vloei van uitlaatgasse aanpas en sodoende die spoed van die uitlaatgasse en die spoed van die enjin reguleer. In petrolenjins word 'n turbine met veranderlike geometrie dikwels op sportmotors geïnstalleer.

Die nadeel van turbo-aanjaers is die broosheid van die turbine. Vir petrolenjins is dit 'n gemiddeld van 150 000 kilometer. Aan die ander kant is die turbinelewe van 'n dieselenjin effens langer en is dit gemiddeld 250 000 kilometer. Met lang ry teen hoë spoed, asook met die verkeerde keuse van olie, kan die dienslewe met twee of selfs drie keer verminder word.

Afhangende van hoe die turbine in 'n petrol- of dieselenjin werk, kan werkverrigting beoordeel word. ’n Sein om na te gaan is die voorkoms van blou of swart rook, ’n afname in enjinkrag, asook die voorkoms van ’n fluitjie en maalgeluid. Om onklaarrakings te voorkom, is dit nodig om die olie- en lugfilters betyds te verander en gereelde instandhouding uit te voer.