Sabit geometri ve değişken geometrili turboşarj - fark nedir?
Genellikle motorları tanımlarken "değişken turboşarj geometrisi" terimi kullanılır. Bir sabitten nasıl farklıdır ve avantajları ve dezavantajları nelerdir?
Turboşarj, 80'li yıllardan itibaren dizel motorlarda yaygın olarak kullanılan, tork ve gücü artıran, yakıt tüketimini olumlu yönde etkileyen bir cihazdır. Turboşarj sayesinde dizeller artık kirli çalışan makineler olarak algılanmadı. Benzinli motorlarda da aynı görevi üstlenmeye başladılar ve 90'lı yıllarda daha sık ortaya çıktılar, zamanla popülerlik kazandılar ve 2010'dan sonra 80'li ve 90'lı yıllarda olduğu gibi benzinli motorlarda da yaygınlaştılar.dizellerde.
Bir turboşarj nasıl çalışır?
Bir turboşarj, bir türbin ve bir kompresörden oluşur. ortak bir şaft üzerine ve neredeyse iki tarafa bölünmüş bir mahfazaya monte edilmiştir. Türbin, egzoz manifoldundan çıkan egzoz gazları tarafından tahrik edilir ve türbin ile aynı rotor üzerinde dönen ve onun tarafından tahrik edilen kompresör, sözde hava basıncını oluşturur. ikmal. Daha sonra emme manifolduna ve yanma odalarına girer. Egzoz gazı basıncı ne kadar yüksekse (daha yüksek motor devri), sıkıştırma basıncı o kadar yüksek olur.
Turboşarjlarla ilgili temel sorun tam olarak bu olguda yatmaktadır çünkü uygun bir egzoz gazı hızı olmadan motora giren havayı sıkıştırmak için uygun basınç olmayacaktır. Süper şarj, belirli bir hızda bir motordan belirli miktarda egzoz gazı gerektirir - uygun egzoz yükü olmadan, uygun takviye olmaz, bu nedenle düşük devirde aşırı şarjlı motorlar son derece zayıftır.
Bu istenmeyen olayı en aza indirmek için, verilen motor için doğru boyutlara sahip bir turboşarj kullanılmalıdır. Daha küçük olan (daha küçük çaplı rotor) daha hızlı "döner" çünkü daha az sürtünme (daha az atalet) oluşturur, ancak daha az hava verir ve bu nedenle çok fazla destek üretmeyecektir, yani. güç. Türbin ne kadar büyük olursa o kadar verimli olur, ancak daha fazla egzoz gazı yükü ve "dönüş" için daha fazla zaman gerektirir. Bu süreye turbo gecikmesi veya gecikmesi denir. Bu nedenle, küçük bir motor için (yaklaşık 2 litreye kadar) küçük bir turboşarj ve daha büyük bir motor için büyük bir turboşarj kullanmak mantıklıdır. Ancak, daha büyük olanların hala bir gecikme sorunu var, bu yüzden Büyük motorlar tipik olarak bi-turbo ve ikiz-turbo sistemleri kullanır.
Direkt enjeksiyonlu benzin - neden turbo?
Değişken geometri - turbo gecikme sorununun çözümü
Turbo gecikmesini azaltmanın en etkili yolu değişken geometrili türbin kullanmaktır. Kanat adı verilen hareketli kanatlar konumlarını (eğim açısı) değiştirerek değişmeyen türbin kanatlarına düşen egzoz gazlarının akışına değişken bir şekil verir. Egzoz gazlarının basıncına bağlı olarak kanatlar, rotorun dönüşünü daha düşük egzoz gazı basıncında ve daha yüksek egzoz gazı basıncında bile hızlandıran daha büyük veya daha küçük bir açıda ayarlanır, turboşarj değişken olmadan geleneksel olarak çalışır. geometri. Dümenler, pnömatik veya elektronik bir tahrik ile monte edilir. Değişken türbin geometrisi başlangıçta neredeyse sadece dizel motorlarda kullanıldı., ancak artık benzin tarafından da giderek daha fazla kullanılmaktadır.
Değişken geometrinin etkisi daha fazladır. düşük devirlerden yumuşak hızlanma ve gözle görülür bir "turboyu açma" anının olmaması. Kural olarak, sabit türbin geometrisine sahip dizel motorlar, yaklaşık 2000 rpm'ye çok daha hızlı hızlanır. Turbo değişken bir geometriye sahipse, yaklaşık 1700-1800 rpm'den itibaren sorunsuz ve net bir şekilde hızlanabilirler.
Turboşarjın değişken geometrisinin bazı artıları var gibi görünüyor, ancak bu her zaman böyle değil. her şeyden önce bu tür türbinlerin hizmet ömrü daha düşüktür. Direksiyon simidi üzerindeki karbon birikintileri, yüksek veya düşük aralıktaki motorun gücüne sahip olmaması için onları bloke edebilir. Daha da kötüsü, değişken geometrili turboşarjların yenilenmesi daha zordur, bu da daha pahalıdır. Bazen tam rejenerasyon bile mümkün değildir.
