Prinsip operasi turbocharger lan desaine

Turbocharger (turbin) minangka mekanisme sing digunakake ing mobil kanggo meksa hawa menyang silinder mesin pembakaran internal. Ing kasus iki, turbin didorong mung dening aliran gas exhaust. Panggunaan turbocharger ngijini sampeyan kanggo nambah daya engine nganti 40% nalika njaga ukuran kompak lan konsumsi bahan bakar kurang.

Carane turbin diatur, prinsip operasi

Turbocharger standar kalebu:

1. Omah. Digawe saka baja tahan panas. Nduwe bentuk heliks kanthi rong tabung sing diarahake kanthi beda sing diwenehake karo flensa kanggo instalasi ing sistem tekanan.
2. Roda turbin. Ngonversi energi exhaust menyang rotasi poros sing dipasang kanthi kaku. Digawe saka bahan tahan panas.
3. Roda kompresor. Iki nampa rotasi saka roda turbin lan pompa udara menyang silinder mesin. Impeller kompresor asring digawe saka aluminium, sing nyuda kerugian energi. Rezim suhu ing zona iki cedhak karo normal lan panggunaan bahan tahan panas ora dibutuhake.
4. Poros turbin. Nyambungake roda turbin (kompresor lan turbin).
5. Bantalan polos utawa bantalan bal. Perlu kanggo nyambungake poros ing omah. Desain bisa dilengkapi karo siji utawa loro ndhukung (bantalan). Sing terakhir dilumasi dening sistem pelumasan mesin umum.
6. katup bypass. PDirancang kanggo ngatur aliran gas exhaust sing tumindak ing roda turbin. Iki ngidini sampeyan ngontrol daya ngedongkrak. Katup karo aktuator pneumatik. Posisi kasebut dikontrol dening ECU mesin, sing nampa sinyal saka sensor kacepetan.

Prinsip dhasar operasi turbin ing mesin bensin lan diesel yaiku:

• Gas exhaust diarahake menyang omah turbocharger sing tumindak ing bilah turbin.
• Roda turbin wiwit muter lan akselerasi. Kacepetan rotasi turbin ing kecepatan dhuwur bisa tekan 250 rpm.
• Sawise ngliwati roda turbin, gas buang dibuwang menyang sistem pembuangan.
• Impeller kompresor muter kanthi sinkron (amarga ana ing poros sing padha karo turbin) lan ngarahake aliran udara sing dikompres menyang intercooler banjur menyang manifold intake engine.

Ciri turbine

Dibandhingake karo kompresor mekanik sing digerakake dening crankshaft, kauntungan saka turbin yaiku ora narik energi saka mesin, nanging nggunakake energi saka produk sampingan. Iku luwih murah kanggo nggawe lan luwih murah kanggo nggunakake.

Sanajan sacara teknis turbin kanggo mesin diesel iku padha karo mesin bensin, nanging luwih umum ing mesin diesel. Fitur utama yaiku mode operasi. Mulane, bahan sing kurang tahan panas bisa digunakake kanggo mesin diesel, amarga suhu gas buang rata-rata saka 700 °C ing mesin diesel lan saka 1000 °C ing mesin bensin. Iki tegese ora bisa nginstal turbin diesel ing mesin bensin.

Ing sisih liya, sistem kasebut uga duwe tingkat tekanan sing beda-beda. Ing kasus iki, kudu dianggep manawa efisiensi turbin gumantung saka dimensi geometris. Tekanan udara sing ditiup menyang silinder yaiku jumlah saka rong bagean: 1 tekanan atmosfer ditambah tekanan sing luwih gedhe sing digawe dening turbocharger. Bisa saka 0,4 nganti 2,2 atmosfer utawa luwih. Wiwit prinsip operasi turbin ing mesin diesel ngidini luwih akeh gas exhaust dijupuk, desain mesin bensin ora bisa diinstal sanajan ing mesin diesel.

Jinis lan urip layanan saka turbocharger

Kerugian utama turbin yaiku efek "turbo lag" sing kedadeyan ing kacepetan mesin sing sithik. Iku nuduhake wektu tundha kanggo nanggepi owah-owahan ing kacepetan engine. Kanggo ngatasi kekurangan kasebut, macem-macem jinis turbocharger wis dikembangake:

• Sistem gulung kembar. Desain kasebut nyedhiyakake rong saluran sing misahake kamar turbin lan, minangka asil, aliran gas exhaust. Iki njamin wektu nanggepi sing luwih cepet, efisiensi turbin maksimal lan nyegah penyumbatan port exhaust.
• Turbin kanthi geometri variabel (nozzle kanthi geometri variabel). Desain iki paling umum digunakake ing mesin diesel. Nyedhiyakake owah-owahan ing bagean salib saka inlet menyang turbin amarga mobilitas lading. Ngganti sudut rotasi ngidini sampeyan nyetel aliran gas exhaust, saéngga nyetel kacepetan gas exhaust lan kacepetan mesin. Ing mesin bensin, turbin geometri variabel asring ditemokake ing mobil sport.

Kerugian saka turbocharger yaiku fragility saka turbin. Kanggo mesin bensin, iki rata-rata 150 kilometer. Ing sisih liya, umur turbin mesin diesel rada suwe lan rata-rata 000 kilometer. Kanthi nyopir sing dawa kanthi kacepetan dhuwur, uga kanthi pilihan lenga sing salah, umur layanan bisa dikurangi loro utawa malah kaping telu.

Gumantung carane turbin bisa digunakake ing mesin bensin utawa diesel, kinerja bisa ditaksir. Sinyal kanggo mriksa yaiku katon asap biru utawa ireng, nyuda daya mesin, uga katon singsot lan rattle. Kanggo ngindhari risak, perlu ngganti lenga, saringan udara lan nindakake pangopènan biasa ing wektu.