Turboşarjlı araba motoru nedir?

Turboşarjlı motor

Turbo motor. Motor gücünü ve torkunu artırma görevi her zaman alakalı olmuştur. Motor gücü, doğrudan silindirlerin yer değiştirmesi ve onlara verilen hava-yakıt karışımı miktarı ile ilgilidir. Yani silindirlerde ne kadar çok yakıt yanarsa, güç ünitesi tarafından o kadar fazla güç geliştirilir. Ancak en basit çözüm motor gücünü artırmaktır. Çalışma hacmindeki bir artış, yapının boyutlarında ve ağırlığında bir artışa yol açar. Sağlanan çalışma karışımının miktarı, krank milinin dönme hızı artırılarak artırılabilir. Başka bir deyişle, birim zamanda silindirlerde daha fazla iş çevriminin uygulanması. Ancak atalet kuvvetlerinde bir artış ve güç ünitesinin parçaları üzerindeki mekanik yüklerde keskin bir artışla ilişkili ciddi sorunlar olacak ve bu da motor ömrünün kısalmasına neden olacaktır.

Turbo motor verimliliği

Bu durumda en etkili yol güçtür. İçten yanmalı bir motorun giriş vuruşunu hayal edin. Motor, pompa olarak çalışırken de çok verimsizdir. Hava kanalında bir hava filtresi, emme manifoldu kıvrımları ve benzinli motorlarda da bir gaz kelebeği bulunur. Bütün bunlar elbette silindirin dolmasını azaltır. Giriş valfinin girişindeki basıncı artırmak için silindire daha fazla hava yerleştirilecektir. Yakıt ikmali, silindirlerdeki yeni şarjı iyileştirerek silindirlerde daha fazla yakıt yakmalarına ve böylece daha fazla motor gücü elde etmelerine olanak tanır. İçten yanmalı bir motorda üç tür amplifikasyon kullanılır. Emme manifoldlarındaki hava hacminin kinetik enerjisini kullanan rezonans. Bu durumda, ek bir şarj / takviye gerekmez. Mekanik, bu versiyonda kompresör bir motor kayışı ile tahrik edilmektedir.

Gaz türbini veya turbo motor

Gaz türbini veya turboşarj, türbin egzoz gazlarının akışı ile tahrik edilir. Her yöntemin, uygulama alanını belirleyen kendi avantajları ve dezavantajları vardır. Kişisel alım manifoldu. Silindirin daha iyi dolması için, giriş valfinin önündeki basınç artırılmalıdır. Bu arada, genellikle artan basınç gerekmez. Valfi kapama anında kaldırmanız ve silindire ek bir miktar hava yüklemeniz yeterlidir. Kısa süreli basınç oluşumları için, motor çalışırken emme manifoldu boyunca ilerleyen bir sıkıştırma dalgası idealdir. Uçlarından birkaç kez yansıyan dalganın valfe doğru zamanda ulaşması için boru hattının uzunluğunu hesaplamak yeterlidir. Teori basittir, ancak uygulanması çok fazla yaratıcılık gerektirir. Valf, farklı krank mili hızlarında açılmaz ve bu nedenle rezonans amplifikasyon etkisini kullanır.

Turbo motor - dinamik güç

Kısa bir emme manifoldu ile motor, yüksek devirlerde daha iyi performans gösterir. Düşük hızlarda ise uzun bir emiş yolu daha verimlidir. Değişken uzunluktaki giriş borusu iki şekilde oluşturulabilir. Ya bir rezonans odası bağlayarak ya da istenen giriş kanalına geçerek veya onu bağlayarak. İkincisi ayrıca dinamik güç olarak da adlandırılır. Rezonans ve dinamik basınç, hava giriş kulesinin akışını hızlandırabilir. 5 ila 20 mbar arasındaki hava akış basınç aralığındaki dalgalanmaların neden olduğu amplifikasyon etkileri. Turboşarj veya mekanik takviye ile karşılaştırıldığında, 750 ila 1200 mbar aralığında değerler elde edebilirsiniz. Resmi tamamlamak için, ayrıca bir eylemsizlik amplifikatörü olduğunu unutmayın. Burada, vananın girişinde aşırı basınç oluşturmak için ana faktör, giriş borusundaki akışın yüksek basınç yüküdür.

Turbo motor gücünde artış

Bu, saatte 140 kilometrenin üzerindeki yüksek hızlarda güçte hafif bir artış sağlar. Çoğunlukla motosikletlerde kullanılır. Mekanik doldurucular, motor gücünü önemli ölçüde artırmanın oldukça basit bir yolunu sağlar. Motoru doğrudan motor krank milinden sürerek kompresör, minimum hızda gecikmeden silindirlere hava pompalayabilir ve bu da takviye basıncını motor hızıyla kesin orantılı olarak artırır. Ancak dezavantajları da var. İçten yanmalı motorun verimini düşürürler. Çünkü güç kaynağının ürettiği gücün bir kısmı onları çalıştırmak için kullanılıyor. Mekanik basınç sistemleri daha fazla yer kaplar ve özel bir aktüatör gerektirir. Triger kayışı veya dişli kutusu çok fazla gürültü yapıyor. Mekanik dolgular. İki tür mekanik üfleyici vardır. Hacimsel ve merkezkaç. Tipik toplu doldurucular, Roots süper jeneratörleri ve bir Lysholm kompresördür. Roots tasarımı, bir yağ dişli pompasına benzer.

Turbo motor özellikleri

Bu tasarımın özelliği, havanın süper şarj cihazında değil, boru hattının dışında, mahfaza ile rotorlar arasındaki boşluğa girerek sıkıştırılmasıdır. Ana dezavantaj, sınırlı miktarda kazançtır. Doldurma parçaları ne kadar doğru ayarlanırsa ayarlansın belli bir basınca ulaşıldığında hava geri akmaya başlayarak sistemin verimini düşürür. Savaşmanın birkaç yolu var. Rotor hızını artırın veya kompresörü iki hatta üç kademeli yapın. Böylece nihai değerleri kabul edilebilir bir seviyeye çıkarmak mümkündür, ancak çok aşamalı tasarımların ana avantajı kompaktlık değildir. Diğer bir dezavantaj, hava kısımlar halinde verildiğinden, çıkışın eşit olmayan şekilde boşaltılmasıdır. Modern tasarımlar üçgen döner mekanizmalar kullanır ve giriş ve çıkış pencereleri üçgen şeklindedir. Bu teknikler sayesinde, hacimli süper şarj cihazları titreşimli etkiden pratik olarak kurtuldu.

Bir turbo motorun takılması

Düşük rotor hızları ve dolayısıyla dayanıklılık, düşük gürültü seviyeleriyle birleştiğinde, DaimlerChrysler, Ford ve General Motors gibi tanınmış markaların ürünlerini cömertçe donatmasına neden oldu. Deplasmanlı süper şarj cihazları, şekillerini değiştirmeden güç ve tork eğrilerini artırır. Düşük ila orta hızlarda zaten etkilidirler ve bu, hızlanma dinamiklerini en iyi şekilde yansıtır. Tek sorun, bu tür sistemlerin üretimi ve kurulumunun çok süslü olması, yani oldukça pahalı olmalarıdır. Emme manifoldundaki hava basıncını aynı anda arttırmanın başka bir yolu mühendis Lisholm tarafından önerildi. Lysholm bağlantı parçalarının tasarımı, geleneksel bir kıyma makinesini biraz andırıyor. Muhafazanın içine iki ilave vidalı pompa monte edilmiştir. Farklı yönlerde dönerek havanın bir kısmını yakalar, sıkıştırır ve silindirlere yerleştirirler.

Turbo motor - ayarlama

Bu sistem, hassas bir şekilde kalibre edilmiş boşluklar nedeniyle dahili sıkıştırma ve minimum kayıp ile karakterizedir. Ek olarak, pervane basıncı neredeyse tüm motor devri aralığında etkilidir. Sessiz, çok kompakt, ancak üretim karmaşıklığı nedeniyle son derece pahalı. Bununla birlikte, AMG veya Kleemann gibi ünlü ayar stüdyoları tarafından ihmal edilmiyorlar. Santrifüj dolgular, tasarım olarak turboşarjlara benzer. Emme manifoldundaki aşırı basınç da bir kompresör çarkı oluşturur. Radyal kanatları, merkezkaç kuvveti kullanarak tünelin etrafındaki havayı yakalar ve iter. Bir turboşarjdan farkı sadece sürücüdedir. Santrifüj körükler, daha az fark edilir olsa da benzer bir eylemsizlik kusuruna sahiptir. Ancak bir önemli özellik daha var. Aslında, üretilen basınç kompresör çarkının kare hızıyla orantılıdır.

Turbo motor

Basitçe ifade etmek gerekirse, gerekli hava yükünü silindirlere pompalamak için çok hızlı dönmesi gerekir. Bazen motor hızının on katı. Yüksek hızlarda verimli santrifüj fan. Mekanik santrifüjler, gaz santrifüjlerine göre daha az kullanıcı dostu ve daha dayanıklıdır. Çünkü daha düşük aşırı sıcaklıklarda çalışırlar. Basitliği ve buna bağlı olarak tasarımlarının ucuzluğu amatör ayarlama alanında popülerlik kazanmıştır. Motor ara soğutucusu. Mekanik aşırı yük kontrol devresi oldukça basittir. Tam yükte, baypas kapağı kapalıdır ve jikle açıktır. Tüm hava akışı motora gider. Kısmi yüklü çalışma sırasında, kelebek vana kapanır ve boru damperi açılır. Fazla hava, üfleyici girişine geri döner. Ara soğutucunun doldurma soğutma havası, sadece mekanik değil, aynı zamanda gaz türbini güçlendirme sistemlerinin neredeyse vazgeçilmez bir bileşenidir.

Turboşarjlı motor çalışması

Basınçlı hava, motor silindirlerine beslenmeden önce bir ara soğutucuda önceden soğutulur. Tasarımı gereği bu, giriş havası akışı veya bir soğutucu ile soğutulan geleneksel bir radyatördür. Yüklü havanın sıcaklığını 10 derece düşürmek, yoğunluğunu yaklaşık% 3 oranında artırmayı mümkün kılar. Bu, sırayla, motor gücünün yaklaşık aynı yüzde oranında artırılmasına izin verir. Motor turboşarjı. Turboşarjlar, modern otomobil motorlarında daha yaygın olarak kullanılmaktadır. Aslında, bu aynı santrifüj kompresördür, ancak farklı bir tahrik devresine sahiptir. Bu, mekanik süperşarjlar ile turboşarj arasındaki en önemli, belki de temel farktır. Çeşitli tasarımların özelliklerini ve uygulamalarını büyük ölçüde belirleyen tahrik zinciridir.

Turbo motor avantajları

Bir turboşarjda çark, türbin çarkı ile aynı şaft üzerinde yer alır. Motor egzoz manifolduna yerleştirilmiştir ve egzoz gazları tarafından tahrik edilir. Hız 200 rpm'yi aşabilir. Motor krank miline doğrudan bağlantı yoktur ve hava beslemesi egzoz gazı basıncı tarafından kontrol edilir. Bir turboşarjın avantajları şunları içerir. Motor verimliliğini ve ekonomiyi iyileştirmek. Mekanik tahrik motordan güç alır, aynısı egzozdan gelen enerjiyi kullanır, dolayısıyla verimlilik artar. Motora özgü ve genel verimliliği birbirine karıştırmayın. Doğal olarak turbocharger kullanımından dolayı gücü artan bir motorun çalışması, doğal aspiratörlü daha düşük güce sahip benzer bir motora göre daha fazla yakıt gerektirir.

Turbo motor gücü

Aslında, silindirlere daha fazla yakıt yakmak için, hatırladığımız gibi, hava ile doldurma işlemi iyileştirilmiştir. Ancak, bir yakıt hücresi ile donatılmış bir motor için saat başına birim güç başına yakıtın kütle oranı, amplifikasyonsuz güçlü bir birimin benzer tasarımına göre her zaman daha düşüktür. Turboşarj, güç ünitesinin belirtilen özelliklerini daha küçük boyut ve ağırlık ile elde etmenizi sağlar. Doğal emişli bir motor kullanılması durumunda daha. Ek olarak, turbo motor en iyi çevresel performansa sahiptir. Yanma odasındaki basınç, sıcaklıkta bir düşüşe ve sonuç olarak nitrojen oksit oluşumunda bir azalmaya yol açar. Benzinli motorlara yakıt ikmali yapılırken, özellikle geçici koşullarda daha eksiksiz yakıt yanması sağlanır. Dizel motorlarda, ek hava beslemesi, duman görünümünün sınırlarını zorlamanıza izin verir, yani. is partiküllerinin emisyonunu kontrol eder.

Dizel turbo motor

Dizeller, genel olarak güçlendirme ve özellikle turboşarj için çok daha uygundur. Takviye basıncının vuruntu tehlikesi ile sınırlandığı benzinli motorların aksine, bu olgunun farkında değillerdir. Dizel motor, mekanizmalarındaki aşırı mekanik gerilime karşı basınçlandırılabilir. Ek olarak, bir emme havası kelebeğinin olmaması ve yüksek sıkıştırma oranı, benzinli motorlara kıyasla daha yüksek egzoz gazı basınçları ve daha düşük sıcaklıklar sağlar. Turboşarjların üretimi daha kolaydır ve bu da birçok dezavantajı beraberinde getirir. Düşük motor hızlarında egzoz gazı miktarı düşüktür ve bu nedenle kompresör verimliliği düşüktür. Ek olarak, turboşarjlı bir motorda genellikle sözde bir Turboyama bulunur.

Seramik metal turbo rotor

Ana zorluk, egzoz gazlarının yüksek sıcaklığıdır. Seramik bir metal türbin rotoru, ısıya dayanıklı alaşımlardan yapılanlardan yaklaşık %20 daha hafiftir. Ayrıca daha düşük atalet momentine sahiptir. Yakın zamana kadar tüm cihazın ömrü kamp ömrü ile sınırlıydı. Esasen, basınçlı yağ ile yağlanan krank mili benzeri burçlardı. Bu tür geleneksel yatakların aşınması elbette çok fazlaydı, ancak küresel yataklar muazzam hızlara ve yüksek sıcaklıklara dayanamadı. Çözüm, seramik bilyalı rulmanlar geliştirmek mümkün olduğunda bulundu. Bununla birlikte, seramik kullanımı şaşırtıcı değildir, yataklar sürekli bir yağlayıcı kaynağı ile doldurulur. Turboşarjın eksikliklerinden kurtulmak, yalnızca rotorun ataletini azaltmaya izin vermez. Ancak ek, bazen oldukça karmaşık takviye basıncı kontrol devrelerinin kullanılması.

Turbo motor nasıl çalışır?

Bu durumda ana görevler, yüksek motor hızlarında basıncı azaltmak ve düşük hızlarda artırmaktır. Değişken geometrili türbin, değişken nozul türbini ile tüm sorunlar tamamen çözülebilir. Örneğin, parametreleri geniş bir aralıkta değiştirilebilen hareketli bıçaklarla. VNT turboşarjın çalışma prensibi, türbin çarkına yönlendirilen egzoz gazlarının akışını optimize etmektir. Düşük motor hızlarında ve düşük egzoz hacimlerinde, VNT turboşarj tüm egzoz gazı akışını türbin çarkına yönlendirir. Böylece gücünü arttırır ve baskıyı arttırır. Yüksek hızlarda ve yüksek gaz akış hızlarında, VNT turboşarj hareketli kanatları açık tutar. Kesit alanını artırmak ve egzoz gazlarının bir kısmını çarktan çıkarmak.

Turbo motor koruması

Gerekli motor seviyesinde aşırı hız koruması ve takviye basıncı bakımı, aşırı yük giderme. Tek amplifikasyon sistemlerine ek olarak, iki aşamalı amplifikasyon yaygındır. Kompresörü çalıştıran ilk aşama, düşük motor hızlarında verimli bir destek sağlar. Ve ikincisi, bir turboşarj, egzoz gazlarının enerjisini kullanır. Güç ünitesi, türbinin normal çalışması için yeterli hıza ulaşır ulaşmaz kompresör otomatik olarak kapanır ve düşerse tekrar başlar. Birçok üretici, motorlarına aynı anda iki turboşarj takar. Bu tür sistemlere biturbo veya ikiz turbo denir. Bir istisna dışında aralarında temel bir fark yoktur. Biturbo, farklı çaplarda türbinlerin ve dolayısıyla performansın kullanıldığını varsayar. Ek olarak, dahil edilmeleri için algoritma paralel veya sıralı olabilir.

Sorular ve Cevaplar:

Turboşarj ne için? Silindirdeki artan taze hava basıncı, hava-yakıt karışımının daha iyi yanmasını sağlayarak motor gücünü artırır.

turboşarjlı motor ne demek? Böyle bir güç ünitesinin tasarımında, silindirlere gelişmiş bir temiz hava akışı sağlayan bir mekanizma vardır. Bunun için bir turboşarj veya türbin kullanılır.

Bir arabada turboşarj nasıl çalışır? Egzoz gazları türbin çarkını döndürür. Milin diğer ucunda, emme manifolduna monte edilmiş bir basınç çarkı vardır.