Ano ang isang turbocharged engine engine?

Turbocharged engine

Turbo engine. Ang gawain ng pagtaas ng lakas ng engine at metalikang kuwintas ay palaging may kaugnayan. Ang kapangyarihan ng makina ay direktang nauugnay sa pag-aalis ng mga cylinder at ang dami ng pinaghalong air-fuel na ibinibigay sa kanila. Iyon ay, mas maraming gasolina ang nasusunog sa mga cylinder, mas maraming kapangyarihan ang binuo ng power unit. Gayunpaman, ang pinakasimpleng solusyon ay ang pagtaas ng lakas ng engine. Ang pagtaas sa dami ng nagtatrabaho nito ay humahantong sa pagtaas sa mga sukat at bigat ng istraktura. Ang halaga ng ibinibigay na pinaghalong nagtatrabaho ay maaaring tumaas sa pamamagitan ng pagtaas ng bilis ng pag-ikot ng crankshaft. Sa madaling salita, ang pagpapatupad ng higit pang mga siklo ng trabaho sa mga cylinder bawat yunit ng oras. Ngunit magkakaroon ng mga malubhang problema na nauugnay sa pagtaas ng mga puwersa ng pagkawalang-galaw at isang matalim na pagtaas sa mga mekanikal na pag-load sa mga bahagi ng yunit ng kuryente, na hahantong sa pagbawas sa buhay ng makina.

Kahusayan ng turbo engine

Ang pinakamabisang paraan sa sitwasyong ito ay ang kapangyarihan. Pag-isipan ang stroke ng pag-inom ng isang panloob na engine ng pagkasunog. Ang makina, habang nagtatrabaho bilang isang bomba, ay napaka-episyente din. Ang air duct ay mayroong isang filter ng hangin, paggamit ng iba't ibang mga bending, at ang mga engine ng gasolina ay mayroon ding isang balbula ng throttle. Ang lahat ng ito, syempre, binabawasan ang pagpuno ng silindro. Upang madagdagan ang presyon ng agos ng balbula ng paggamit, mas maraming hangin ang mailalagay sa silindro. Pinapabuti ng refueling ang sariwang singil sa mga silindro, na nagpapahintulot sa kanila na magsunog ng mas maraming gasolina sa mga silindro at sa gayon makakuha ng mas maraming lakas ng engine. Tatlong uri ng amplification ang ginagamit sa isang panloob na engine ng pagkasunog. Ang taginting na gumagamit ng lakas na lakas ng dami ng hangin sa mga sari-sari na paggamit. Sa kasong ito, hindi kinakailangan ng karagdagang pagsingil / pagpapalakas. Mekanikal, sa bersyon na ito ang tagapiga ay hinihimok ng isang motor belt.

Gas turbine o turbo engine

Gas turbine o turbocharger, ang turbine ay hinihimok ng daloy ng mga gas na maubos. Ang bawat pamamaraan ay may sariling mga pakinabang at kawalan, na tumutukoy sa larangan ng aplikasyon. Personal na paggamit ng sari-sari. Para sa mas mahusay na pagpuno ng silindro, ang presyon sa harap ng balbula ng paggamit ay dapat na tumaas. Samantala, ang pagtaas ng presyon sa pangkalahatan ay hindi kinakailangan. Sapat na upang itaas ito sa sandali ng pagsasara ng balbula at i-load ang isang karagdagang bahagi ng hangin sa silindro. Para sa mga panandaliang build-up ng presyon, ang isang alon ng compression na naglalakbay kasama ang manifold ng paggamit kapag tumatakbo ang engine ay perpekto. Sapat na upang kalkulahin ang haba ng pipeline mismo upang ang alon na masasalamin ng maraming beses mula sa mga dulo nito ay maabot ang balbula sa tamang oras. Ang teorya ay simple, ngunit ang pagpapatupad nito ay nangangailangan ng maraming talino sa paglikha. Ang balbula ay hindi bubuksan sa iba't ibang mga bilis ng crankshaft at samakatuwid ay gamitin ang resonant amplification effect.

Turbo engine - dynamic na kapangyarihan

Sa pamamagitan ng isang maikling manifold ng paggamit, ang engine ay gumaganap ng mas mahusay sa mataas na revs. Samantalang sa mababang bilis, ang isang mahabang suction path ay mas mahusay. Ang variable na haba ng pumapasok na tubo ay maaaring likhain sa dalawang paraan. Alinman sa pamamagitan ng pagkonekta ng isang resonance room, o sa pamamagitan ng paglipat sa nais na input channel o pagkonekta nito. Ang huli ay tinatawag ding lakas na lakas. Ang resonant at dynamic na presyon ay maaaring mapabilis ang daloy ng tower ng paggamit ng hangin. Ang mga epekto ng amplification na sanhi ng mga pagbabago-bago sa saklaw ng presyon ng daloy ng hangin mula 5 hanggang 20 mbar. Sa pamamagitan ng paghahambing, sa isang turbocharger o mechanical boost, maaari kang makakuha ng mga halaga sa saklaw na 750 hanggang 1200 mbar. Upang makumpleto ang larawan, tandaan na mayroon pa ring isang inertial amplifier. Kung saan ang pangunahing kadahilanan para sa paglikha ng labis na presyon ng paitaas ng balbula ay ang ulo ng mataas na presyon ng daloy ng tubo ng papasok.

Pagtaas ng lakas ng turbo engine

Nagbibigay ito ng isang bahagyang pagtaas ng lakas sa matataas na bilis na higit sa 140 kilometro bawat oras. Kadalasang ginagamit sa mga motorsiklo. Pinapayagan ng mga tagapuno ng mekanikal ang isang simpleng paraan upang makabuluhang taasan ang lakas ng engine. Sa pamamagitan ng pagmamaneho ng makina nang direkta mula sa engine crankshaft, ang compressor ay may kakayahang mag-pump ng hangin sa mga silindro nang walang pagkaantala sa minimum na bilis, pagdaragdag ng pressure ng boost sa mahigpit na proporsyon sa bilis ng engine. Ngunit may mga kalamangan din sila. Binabawasan nila ang kahusayan ng panloob na engine ng pagkasunog. Dahil ang ilan sa lakas na nabuo ng power supply ay ginagamit upang himukin sila. Ang mga sistemang presyon ng mekanikal ay tumatagal ng mas maraming espasyo at nangangailangan ng isang espesyal na tagapag-ayos. Gumagawa ng maraming ingay ang timing belt o gearbox. Mga tagapuno ng mekanikal. Mayroong dalawang uri ng mechanical blowers. Volumetric at centrifugal. Karaniwang mga tagapuno ng maramihan ay ang mga Roots supergenerator at isang Lysholm compressor. Ang disenyo ng Roots ay kahawig ng isang oil gear pump.

Mga tampok ng Turbo engine

Ang kakaiba ng disenyo na ito ay ang hangin ay hindi naka-compress sa supercharger, ngunit sa labas sa pipeline, na pumapasok sa puwang sa pagitan ng pabahay at ng mga rotor. Ang pangunahing kawalan ay ang limitadong halaga ng pakinabang. Hindi mahalaga kung gaano katumpak ang mga bahagi ng tagapuno, kapag naabot ang isang tiyak na presyon, ang hangin ay nagsisimulang dumaloy pabalik, na binabawasan ang kahusayan ng sistema. Mayroong ilang mga paraan upang labanan. Dagdagan ang bilis ng rotor o gawin ang supercharger na dalawa o kahit tatlong yugto. Kaya, posible na madagdagan ang mga pangwakas na halaga sa isang katanggap-tanggap na antas, ngunit ang mga multi-stage na disenyo ay walang pangunahing bentahe - pagiging compact. Ang isa pang kawalan ay hindi pantay na paglabas ng labasan, dahil ang hangin ay ibinibigay sa mga bahagi. Gumagamit ang mga modernong disenyo ng triangular swivel mechanism, at ang mga entrance at exit window ay triangular ang hugis. Salamat sa mga diskarteng ito, ang mga malalaking supercharger ay halos nag-alis ng pulsating effect.

Pag-install ng turbo engine

Ang mababang bilis ng rotor at kaya't tibay, kaakibat ng mababang antas ng ingay, ay nagresulta sa mga kilalang tatak tulad ng DaimlerChrysler, Ford at General Motors na masidhing nagbibigay ng kanilang mga produkto. Ang mga supercharger ng paglipat ay nagdaragdag ng mga curve ng kuryente at metalikang kuwintas nang hindi binabago ang kanilang hugis. Mabisa na ang mga ito sa mababa hanggang katamtamang bilis at pinakamahusay na ito ay sumasalamin sa mga dynamics ng pagpabilis. Ang nag-iisa lamang na problema ay ang mga naturang system na napaka-magarbong upang magawa at mai-install, na nangangahulugang sila ay masyadong mahal. Ang isa pang paraan upang sabay na dagdagan ang presyon ng hangin sa manifold ng paggamit ay iminungkahi ng engineer na Lisholm. Ang disenyo ng mga kabit na Lysholm ay medyo nakapagpapaalala ng isang maginoo na gilingan ng karne. Dalawang karagdagang mga screw pump ang naka-install sa loob ng pabahay. Paikot sa iba't ibang direksyon, nakuha nila ang bahagi ng hangin, i-compress ito at inilalagay sa mga silindro.

Turbo engine - pag-tune

Ang system na ito ay nailalarawan sa pamamagitan ng panloob na compression at kaunting pagkawala dahil sa tumpak na naka-calibrate na mga clearance. Bilang karagdagan, ang presyon ng propeller ay epektibo sa halos buong saklaw ng bilis ng engine. Tahimik, napaka-compact, ngunit sobrang mahal dahil sa pagiging kumplikado ng pagmamanupaktura. Gayunpaman, hindi sila napapabayaan ng mga kilalang mga tuning studio tulad ng AMG o Kleemann. Ang mga tagapuno ng sentripugal ay katulad ng disenyo sa mga turbocharger. Ang sobrang presyon sa manifold ng paggamit ay lumilikha rin ng isang compressor wheel. Ang mga radial blades ay nakakakuha at nagtulak ng hangin sa paligid ng lagusan gamit ang sentripugal na puwersa. Ang pagkakaiba mula sa isang turbocharger ay nasa drive lamang. Ang mga centrifugal blower ay may isang katulad, kahit na hindi gaanong kapansin-pansin, inertial na depekto. Ngunit may isa pang mahalagang tampok. Sa katunayan, ang presyon na nabuo ay proporsyonal sa parisukat na bilis ng compressor wheel.

Turbo engine

Sa madaling salita, dapat itong paikutin nang napakabilis upang maibomba ang kinakailangang singil ng hangin sa mga silindro. Minsan sampung beses ang bilis ng engine. Mahusay na centrifugal fan sa mataas na bilis. Ang mga mekanikal na centrifuges ay hindi gaanong madaling gamitin, at mas matibay kaysa sa centrifuges ng gas. Dahil nagtatrabaho sila sa mas mababang matinding temperatura. Ang pagiging simple at, nang naaayon, ang mababang halaga ng kanilang disenyo ay nakakuha ng katanyagan sa larangan ng amateur tuning. Engine intercooler. Ang mechanical overload control circuit ay medyo simple. Sa buong pagkarga, ang takip ng bypass ay sarado at ang choke ay bukas. Ang lahat ng daloy ng hangin ay napupunta sa makina. Sa panahon ng pagpapatakbo ng bahagi-load, magsasara ang balbula ng throttle at magbubukas ang tubong panglamig. Ang sobrang hangin ay naibalik sa blower inlet. Ang singilin ng paglamig na hangin ng intercooler ay isang kailangang-kailangan na sangkap na hindi lamang mekanikal, kundi pati na rin ang mga sistema ng pagpapalakas ng turbine ng gas.

Pagpapatakbo ng turbocharged engine

Ang naka-compress na hangin ay pre-cooled sa isang intercooler bago pakainin sa mga silindro ng engine. Sa pamamagitan ng disenyo nito, ito ay isang maginoo radiator, na pinalamig alinman sa daloy ng pag-inom ng hangin o ng isang coolant. Ang pagbaba ng temperatura ng naka-charge na hangin ng 10 degree ay ginagawang posible upang madagdagan ang density nito ng halos 3%. Ito naman ay pinapayagan ang lakas ng engine na madagdagan ng halos parehong porsyento. Turbocharger engine. Ang mga turbocharger ay mas malawak na ginagamit sa mga modernong engine ng sasakyan. Sa katunayan, ito ang parehong centrifugal compressor, ngunit may iba't ibang drive circuit. Ito ang pinakamahalaga, marahil pangunahing pagkakaiba sa pagitan ng mga mechanical supercharger at turbocharging. Ito ang kadena ng pagmamaneho na higit sa lahat ay tumutukoy sa mga katangian at aplikasyon ng iba't ibang mga disenyo.

Mga kalamangan ng turbo engine

Sa isang turbocharger, ang impeller ay matatagpuan sa parehong baras tulad ng impeller, ang turbine. Alin ang naitayo sa manifold ng makina ng makina at hinihimok ng mga gas na maubos. Ang bilis ay maaaring lumagpas sa 200 rpm. Walang direktang koneksyon sa crankshaft ng engine at ang suplay ng hangin ay kinokontrol ng presyon ng gas na maubos. Kasama ang mga pakinabang ng isang turbocharger. Pagpapabuti ng kahusayan at ekonomiya ng engine. Ang mekanikal na drive ay tumatagal ng lakas mula sa engine, ang parehong gumagamit ng enerhiya mula sa maubos, samakatuwid ay nadagdagan ang kahusayan. Huwag lituhin ang tukoy ng engine at pangkalahatang kahusayan. Naturally, ang pagpapatakbo ng isang makina na ang lakas ay tumaas dahil sa paggamit ng isang turbocharger ay nangangailangan ng mas maraming gasolina kaysa sa isang katulad na engine na may isang mas mababang lakas na may isang natural na aspirator.

Lakas ng Turbo engine

Sa katunayan, ang pagpuno ng mga silindro ng hangin ay napabuti, na naaalala natin, upang masunog ang mas maraming gasolina sa kanila. Ngunit ang bigat na bahagi ng gasolina bawat yunit ng lakas bawat oras para sa isang makina na nilagyan ng fuel cell ay laging mas mababa kaysa sa isang katulad na disenyo ng isang malakas na yunit nang walang paglaki. Pinapayagan ka ng turbocharger na makamit ang tinukoy na mga katangian ng power unit na may mas maliit na sukat at timbang. Kaysa sa kaso ng paggamit ng isang natural na aspirated engine. Bilang karagdagan, ang turbo engine ay may pinakamahusay na pagganap sa kapaligiran. Ang presyon sa silid ng pagkasunog ay humahantong sa isang pagbawas ng temperatura at, bilang isang resulta, sa isang pagbawas sa pagbuo ng nitrogen oxides. Kapag pinupuno ng gasolina ang mga engine na gasolina, nakakamit ang mas kumpletong pagkasunog ng gasolina, lalo na sa mga pansamantalang kondisyon. Sa mga diesel engine, pinapayagan ka ng karagdagang suplay ng hangin na itulak ang mga hangganan ng paglitaw ng usok, ibig sabihin labanan ang paglabas ng mga maliit na butil ng uling.

Diesel turbo engine

Ang mga diesel ay mas angkop para sa pagpapalakas sa pangkalahatan at partikular na ang turbocharging. Hindi tulad ng mga engine ng gasolina, kung saan ang presyon ng tulong ay limitado ng panganib ng katok, hindi nila namamalayan ang hindi pangkaraniwang bagay na ito. Ang diesel engine ay maaaring mapilit hanggang sa matinding stress ng mekanikal sa mga mekanismo nito. Bilang karagdagan, ang kakulangan ng isang paggamit ng air throttle at ang mataas na ratio ng compression ay nagbibigay ng mas mataas na presyon ng gas na maubos at mas mababang temperatura kumpara sa mga engine na gasolina. Ang mga turbocharger ay mas madaling magawa, na magbabayad sa isang bilang ng mga likas na kawalan. Sa mababang bilis ng engine, ang dami ng mga gas na maubos ay mababa, at samakatuwid ay mababa ang kahusayan ng tagapiga. Bilang karagdagan, ang isang turbocharged engine ay karaniwang may tinatawag na Turboyama.

Ceramic metal turbo rotor

Ang pangunahing kahirapan ay ang mataas na temperatura ng mga maubos na gas. Ang isang ceramic metal turbine rotor ay humigit-kumulang 20% ​​na mas magaan kaysa sa mga ginawa mula sa mga haluang metal na lumalaban sa init. At mayroon din itong mas mababang moment of inertia. Hanggang kamakailan lamang, ang buhay ng buong device ay limitado sa buhay ng kampo. Ang mga ito ay mahalagang crankshaft-like bushings na pinadulas ng pressurized oil. Ang pagsusuot ng naturang maginoo na mga bearings ay, siyempre, mahusay, ngunit ang mga spherical bearings ay hindi makatiis sa napakalaking bilis at mataas na temperatura. Ang solusyon ay natagpuan kapag posible na bumuo ng mga bearings na may mga ceramic na bola. Ang paggamit ng mga keramika, gayunpaman, ay hindi nakakagulat, ang mga bearings ay puno ng patuloy na supply ng pampadulas. Ang pag-alis ng mga pagkukulang ng turbocharger ay nagbibigay-daan hindi lamang upang mabawasan ang pagkawalang-kilos ng rotor. Ngunit din ang paggamit ng mga karagdagang, minsan medyo kumplikadong boost pressure control circuits.

Paano gumagana ang turbo engine

Ang mga pangunahing gawain sa kasong ito ay upang mabawasan ang presyon sa mataas na bilis ng engine at dagdagan ito sa mga mababa. Ang lahat ng mga problema ay maaaring ganap na malutas sa variable na turbine ng geometry, variable na turbine ng nguso ng gripo. Halimbawa, sa mga palipat na talim, ang mga parameter na maaaring mabago sa isang malawak na saklaw. Ang prinsipyo ng pagpapatakbo ng VNT turbocharger ay upang i-optimize ang daloy ng mga gas na maubos na nakadirekta sa gulong turbine. Sa mababang bilis ng makina at mababang dami ng maubos, ididirekta ng VNT turbocharger ang buong daloy ng maubos sa turbine wheel. Kaya, pagtaas ng lakas nito at pagtaas ng presyon. Sa matataas na bilis at mataas na daloy ng gas, pinapanatili ng VNT turbocharger na bukas ang mga gumagalaw na talim. Pagtaas ng cross-sectional area at paglabas ng ilang mga gas na maubos mula sa impeller.

Proteksyon ng turbo engine

Labis na proteksyon at mapalakas ang presyon sa kinakailangang antas ng engine, pag-aalis ng labis na karga. Bilang karagdagan sa solong mga sistema ng pagpapalaki, karaniwan ang two-stage amplification. Ang unang yugto, na hinihimok ang tagapiga, ay nagbibigay ng mahusay na tulong sa mababang bilis ng engine. At ang pangalawa, ang turbocharger, ay gumagamit ng enerhiya ng mga gas na maubos. Sa sandaling maabot ng power unit ang isang bilis na sapat para sa normal na operasyon ng turbine, awtomatikong papatay ang tagapiga, at kung mahulog sila, nagsisimula ulit ito. Maraming mga tagagawa ang nag-install ng dalawang turbocharger sa kanilang mga engine nang sabay-sabay. Ang mga nasabing sistema ay tinatawag na biturbo o kambal-turbo. Walang pangunahing pagkakaiba sa pagitan nila, na may isang pagbubukod. Ipinapalagay ng Biturbo ang paggamit ng mga turbine ng iba't ibang mga diameter, at samakatuwid ang pagganap. Bilang karagdagan, ang algorithm para sa kanilang pagsasama ay maaaring alinman sa parallel o sunud-sunod.

Mga Tanong at Sagot:

Para saan ang turbocharging? Ang tumaas na presyur ng sariwang hangin sa silindro ay nagsisiguro ng mas mahusay na pagkasunog ng pinaghalong air-fuel, na nagpapataas ng lakas ng makina.

Ano ang ibig sabihin ng turbocharged engine? Sa disenyo ng naturang yunit ng kuryente, mayroong isang mekanismo na nagbibigay ng pinahusay na daloy ng sariwang hangin sa mga cylinder. Para dito, ginagamit ang isang turbocharger o turbine.

Paano gumagana ang turbocharging sa isang kotse? Ang mga maubos na gas ay umiikot sa impeller ng turbine. Sa kabilang dulo ng baras, ang isang pumping impeller ay naayos, na naka-install sa intake manifold.