Vaste meetkunde vs veranderlike geometrie turboaanjaer - wat is die verskil?
Dikwels wanneer enjins beskryf word, word die term "veranderlike turboaanjaergeometrie" gebruik. Hoe verskil dit van 'n konstante en wat is die voordele en nadele daarvan?
'n Turboaanjaer is 'n toestel wat sedert die 80's wyd in dieselenjins gebruik word, wat wringkrag en krag verhoog en brandstofverbruik positief beïnvloed. Dit was te danke aan die turbo-aanjaer dat diesels nie meer as vuil werkende masjiene beskou is nie. In petrolenjins het hulle dieselfde taak begin hê en het meer gereeld in die 90's verskyn, met verloop van tyd het hulle gewild geword, en na 2010 het hulle net so algemeen in petrolenjins geword as in die 80's en 90's in diesels.
Hoe werk 'n turbo -aanjaer?
'n Turbo-aanjaer bestaan uit 'n turbine en 'n kompressor gemonteer op 'n gemeenskaplike as en in een behuising verdeel in twee amper dubbele kante. Die turbine word aangedryf deur uitlaatgasse van die uitlaatspruitstuk, en die kompressor, wat op dieselfde rotor met die turbine draai en daardeur aangedryf word, skep lugdruk, die sg. aanvulling. Dit gaan dan die inlaatspruitstuk en verbrandingskamers binne. Hoe hoër die uitlaatgasdruk (hoër enjinspoed), hoe hoër is die kompressiedruk.
Die grootste probleem met turbo-aanjaers lê juis in hierdie feit, want sonder die toepaslike uitlaatgassnelheid sal daar geen behoorlike kompressiedruk wees vir die lug wat die enjin binnedring nie. Supercharge vereis 'n sekere hoeveelheid uitlaatgas van 'n enjin teen 'n sekere spoed - sonder behoorlike uitlaatlading is daar geen behoorlike hupstoot nie, so superaangejaagde enjins teen lae rpm is uiters swak.
Om hierdie ongewenste verskynsel tot die minimum te beperk, moet 'n turboaanjaer met die regte afmetings vir die gegewe enjin gebruik word. Die kleiner een (kleiner deursnee rotor) "draai" vinniger omdat dit minder sleur (minder traagheid) skep, maar dit gee minder lug, en sal dus nie veel hupstoot genereer nie, m.a.w. krag. Hoe groter die turbine, hoe doeltreffender is dit, maar dit verg meer uitlaatgaslading en meer tyd om te “spin”. Hierdie tyd word turbo lag of lag genoem. Daarom maak dit sin om 'n klein turbo-aanjaer vir 'n klein enjin (tot ongeveer 2 liter) en 'n groot een vir 'n groter enjin te gebruik. Groters het egter steeds 'n "lag"-probleem, dus Groot enjins gebruik tipies bi-turbo- en dubbelturbo-stelsels.
Petrol met direkte inspuiting - hoekom turbo?
Veranderlike meetkunde - die oplossing vir die turbo-lagprobleem
Die doeltreffendste manier om turbo-agterstand te verminder, is om 'n turbine met veranderlike geometrie te gebruik. Beweegbare wieke, genoem wieke, verander hul posisie (hellingshoek) en gee daardeur 'n veranderlike vorm aan die vloei van uitlaatgasse wat op die onveranderlike turbinelemme val. Afhangende van die druk van die uitlaatgasse, is die lemme teen 'n groter of kleiner hoek gestel, wat die rotasie van die rotor versnel selfs by laer uitlaatgasdruk, en by hoër uitlaatgasdruk, werk die turboaanjaer as 'n konvensionele een sonder veranderlike meetkunde. Die roere is met 'n pneumatiese of elektroniese aandrywing gemonteer. Veranderlike turbine-geometrie is aanvanklik feitlik uitsluitlik in dieselenjins gebruik., maar dit word nou ook toenemend deur petrol gebruik.
Die effek van veranderlike meetkunde is meer gladde versnelling vanaf lae toere en die afwesigheid van 'n merkbare oomblik van "aanskakel van die turbo". As 'n reël versnel dieselenjins met 'n konstante turbinegeometrie tot ongeveer 2000 rpm baie vinniger. As die turbo 'n veranderlike geometrie het, kan hulle glad en duidelik van ongeveer 1700-1800 rpm versnel.
Die veranderlike geometrie van die turbo-aanjaer het blykbaar 'n paar pluspunte, maar dit is nie altyd die geval nie. Bowenal die lewensduur van sulke turbines is laer. Koolstofafsettings op die stuurwiele kan dit blokkeer sodat die enjin in die hoë of lae reeks nie sy krag het nie. Erger nog, turbo-aanjaers met veranderlike geometrie is moeiliker om te regenereer, wat duurder is. Soms is volledige wedergeboorte nie eers moontlik nie.
