Turbo mühərrikli motor nədir?

Turbo mühərrik

Turbo mühərrik. Mühərrikin gücünü və fırlanma momentini artırmaq vəzifəsi həmişə aktual olmuşdur. Mühərrikin gücü silindrlərin yerdəyişməsi və onlara verilən hava-yanacaq qarışığının miqdarı ilə birbaşa bağlıdır. Yəni silindrlərdə nə qədər çox yanacaq yanarsa, güc bloku tərəfindən daha çox güc inkişaf etdirilir. Bununla belə, ən sadə həll mühərrik gücünü artırmaqdır. Onun iş həcminin artması strukturun ölçülərinin və çəkisinin artmasına səbəb olur. Təchiz edilən işçi qarışığının miqdarı krank şaftının fırlanma sürətini artırmaqla artırıla bilər. Başqa sözlə, zaman vahidi üçün silindrlərdə daha çox iş dövrünün həyata keçirilməsi. Ancaq ətalət qüvvələrinin artması və güc blokunun hissələrinə mexaniki yüklərin kəskin artması ilə bağlı ciddi problemlər olacaq ki, bu da mühərrikin ömrünün azalmasına səbəb olacaq.

Turbo mühərrik səmərəliliyi

Bu vəziyyətdə ən təsirli yol gücdür. Daxili yanma mühərrikinin giriş vuruşunu düşünün. Pompa kimi işləyərkən mühərrik də çox təsirsizdir. Hava kanalında hava filtri, suqəbuledici manifold əyilmələri və benzin mühərriklərində də qaz klapanı var. Bütün bunlar, əlbəttə ki, silindrin doldurulmasını azaldır. Giriş valfının yuxarı hissəsindəki təzyiqi artırmaq üçün silindrdə daha çox hava yerləşdiriləcəkdir. Yanacaq doldurma, silindrlərdə təzə yüklənməni yaxşılaşdırır, bu da silindrlərdə daha çox yanacaq yandırmağa və beləliklə daha çox mühərrik gücünə sahib olmağa imkan verir. Daxili yanma mühərrikində üç növ gücləndirmə istifadə olunur. Qəbz manifoldlarında hava həcminin kinetik enerjisini istifadə edən rezonans. Bu vəziyyətdə əlavə şarj / gücləndirmə tələb olunmur. Mexanik, bu versiyada kompressor mühərrik kəməri ilə idarə olunur.

Qaz turbin və ya turbo mühərrik

Qaz turbin və ya turboşarj, turbin işlənmiş qazların axını ilə idarə olunur. Hər bir metodun tətbiq sahəsini təyin edən öz üstünlükləri və mənfi cəhətləri var. Şəxsi giriş manifoldu. Silindirin daha yaxşı doldurulması üçün giriş valfının qarşısındakı təzyiq artırılmalıdır. Bu vaxt artan təzyiqə ümumiyyətlə ehtiyac yoxdur. Vananın bağlanması anında onu qaldırmaq və əlavə bir hava hissəsini silindrə yükləmək kifayətdir. Qısamüddətli təzyiq artımı üçün mühərrik işləyərkən suqəbuledici manifoldu boyunca hərəkət edən bir sıxılma dalğası idealdır. Boru kəmərinin uzunluğunu hesablamaq kifayətdir ki, uclarından bir neçə dəfə əks olunan dalğa vaxtında klapana çatsın. Nəzəriyyə sadədir, lakin onun tətbiqi çox ixtiraçılıq tələb edir. Valf fərqli krank mili sürətlərində açılmır və buna görə rezonans gücləndirmə effektindən istifadə olunur.

Turbo mühərrik - dinamik güc

Qısa bir giriş manifoldu ilə mühərrik yüksək dövrlərdə daha yaxşı işləyir. Halbuki aşağı sürətlərdə, uzun bir emiş yolu daha təsirli olur. Dəyişən uzunluqlu giriş borusu iki yolla yaradıla bilər. Ya rezonans kamerasını bağlayaraq, ya da istədiyiniz giriş kanalına keçərək və ya bağlayaraq. İkincisinə dinamik güc də deyilir. Rezonanslı və dinamik təzyiq hava giriş qülləsinin axını sürətləndirə bilər. Hava axını təzyiqindəki dalğalanmaların səbəb olduğu gücləndirmə effektləri 5 ilə 20 mbar arasındadır. Müqayisədə, turboşarj və ya mexaniki gücləndirmə ilə 750 ilə 1200 mbar arasında dəyərlər əldə edə bilərsiniz. Şəkli tamamlamaq üçün bir atalet gücləndiricinin də olduğunu qeyd edin. Vananın yuxarı hissəsində artıq təzyiq yaratmaq üçün əsas amil giriş borusundakı axının yüksək təzyiq başlığıdır.

Turbo mühərrikin gücünü artırmaq

Bu, saatda 140 kilometri aşan yüksək sürətlə gücdə bir qədər artım verir. Əsasən motosikllərdə istifadə olunur. Mexanik doldurucular, mühərrik gücünü əhəmiyyətli dərəcədə artırmaq üçün olduqca sadə bir yol verir. Mühərriki birbaşa mühərrik krank milindən idarə edərək, kompressor minimum sürətlə gecikmədən havaya silindrlərə pompalaya bilər və gücləndirmə təzyiqini mühərrik sürətinə ciddi nisbətdə artırır. Bununla yanaşı mənfi cəhətləri də var. Daxili yanma mühərrikinin səmərəliliyini azaldırlar. Çünki enerji təchizatı ilə yaranan gücün bir hissəsi onları idarə etmək üçün istifadə olunur. Mexanik təzyiq sistemləri daha çox yer tutur və xüsusi bir aktuator tələb olunur. Vaxt kəməri və ya sürət qutusu çox səs verir. Mexanik doldurucular. İki növ mexaniki üfləyici var. Həcmli və mərkəzdənqaçma. Tipik toplu doldurucular Roots supergeneratorları və Lysholm kompressorudur. Roots dizaynı yağ dişli nasosuna bənzəyir.

Turbo mühərrik xüsusiyyətləri

Bu dizaynın özəlliyi ondan ibarətdir ki, hava kompressorda deyil, kənarda boru kəmərində sıxılır, korpus və rotorlar arasındakı boşluğa daxil olur. Əsas çatışmazlıq məhdud miqdarda qazancdır. Doldurucu hissələri nə qədər dəqiq təyin olunsa da, müəyyən bir təzyiqə çatdıqda, sistemin səmərəliliyini azaldan hava geri axmağa başlayır. Mübarizə aparmağın bir neçə yolu var. Rotorun sürətini artırın və ya kompressoru iki və ya hətta üç mərhələli edin. Beləliklə, son dəyərləri məqbul səviyyəyə qaldırmaq mümkündür, lakin çox mərhələli dizaynların əsas üstünlüyü - yığcamlıq yoxdur. Digər bir dezavantaj, havanın hissələrlə verildiyi üçün çıxışın qeyri-bərabər axıdılmasıdır. Müasir dizaynlarda üçbucaqlı dönmə mexanizmləri istifadə olunur və giriş və çıxış pəncərələri üçbucaqlıdır. Bu üsullar sayəsində həcmli super yükləyicilər pulsasiya effektindən praktiki olaraq xilas oldular.

Turbo mühərrik quraşdırılması

Aşağı rotor sürətləri və buna görə də davamlılıq, aşağı səs-küy səviyyələri ilə birlikdə DaimlerChrysler, Ford və General Motors kimi tanınmış markaların məhsullarını səxavətlə təchiz etməsi ilə nəticələndi. Yer dəyişdirmə super şarj cihazları, formasını dəyişmədən gücü və tork əyrilərini artırır. Onsuz da aşağı və orta sürətlərdə təsirli olur və bu, sürətlənmə dinamikasını ən yaxşı şəkildə əks etdirir. Yeganə problem, bu cür sistemlərin istehsalı və quraşdırılması üçün çox zövqlü olmasıdır ki, bu da olduqca bahalıdır. Emme manifoldunda hava təzyiqini eyni vaxtda artırmağın başqa bir yolu mühəndis Lisholm tərəfindən təklif edilmişdir. Lysholm armaturlarının dizaynı bir qədər adi ət dəyirmanını xatırladır. Korpusun içərisində iki əlavə vintli nasos quraşdırılmışdır. Fərqli istiqamətlərdə fırlanaraq havanın bir hissəsini tutub sıxırlar və silindrlərə yerləşdirirlər.

Turbo mühərrik - tuning

Bu sistem dəqiq bir kalibrlənmiş boşluq sayəsində daxili sıxılma və minimal itki ilə xarakterizə olunur. Bundan əlavə, pervane təzyiqi demək olar ki, bütün mühərrik sürət aralığında təsirli olur. Səssiz, çox kompakt, lakin istehsalın mürəkkəbliyi səbəbindən son dərəcə bahalıdır. Bununla birlikdə, AMG və ya Kleemann kimi məşhur tuning studiyaları tərəfindən laqeyd qalmırlar. Santrifüj doldurucular dizayn baxımından turboşarjlara bənzəyir. Alma manifoldundakı həddindən artıq təzyiq eyni zamanda bir kompressor çarxı yaradır. Radial bıçaqları mərkəzdənqaçma gücündən istifadə edərək tunelin ətrafındakı havanı tutur və itələyir. Turboşarjdan fərq yalnız sürücünün içindədir. Santrifüj üfleyicilər daha az nəzərə çarpsa da, ətalət qüsuruna bənzəyirlər. Ancaq daha bir vacib xüsusiyyət var. Əslində yaranan təzyiq kompressor təkərinin kvadrat sürəti ilə mütənasibdir.

Turbo mühərrik

Sadəcə olaraq, lazımi hava yükünü silindrlərə vurmaq üçün çox sürətlə dönməlidir. Bəzən mühərrik sürətindən on dəfə çoxdur. Yüksək sürətlərdə səmərəli santrifüj fan. Mexanik santrifüjlər qaz sentrifuqalarına nisbətən daha az istifadəçi dostu və daha davamlıdır. Çünki daha aşağı həddindən artıq temperaturda işləyirlər. Dizaynlarının sadəliyi və buna görə ucuzluğu həvəskar tüninq sahəsində populyarlıq qazandı. Mühərrik intercooler. Mexanik aşırı yük idarəetmə dövrəsi olduqca sadədir. Tam yükdə, bypass qapağı bağlanır və boğulma açıqdır. Bütün hava axını mühərrikə keçir. Part-yük əməliyyatı zamanı kəpənək klapanı bağlanır və boru damperi açılır. Artıq hava üfləyici girişə qaytarılır. Şarj üçün interkooler soyutma havası yalnız mexaniki deyil, həm də qaz turbin gücləndirmə sistemlərinin demək olar ki, əvəzolunmaz bir hissəsidir.

Turbo mühərriklə işləmə

Sıxılmış hava mühərrik silindrlərinə verilməzdən əvvəl bir interkoolerdə əvvəlcədən soyudulur. Dizaynına görə, bu, ya giriş havanın axını və ya bir soyuducu ilə soyudulan şərti bir radiatordur. Yüklənmiş havanın istiliyinin 10 dərəcə aşağı salınması onun sıxlığını təxminən 3% artırmağa imkan verir. Bu da öz növbəsində mühərrik gücünün təxminən eyni faizlə artırılmasına imkan verir. Mühərrik turbokompressoru. Turboşarjlar müasir avtomobil mühərriklərində daha geniş istifadə olunur. Əslində, bu eyni mərkəzdənqaçma kompressorudur, lakin fərqli bir sürücülük dövrü ilə. Bu mexaniki superşarjlar və turboşarjlar arasındakı ən vacib, bəlkə də əsas fərqdir. Müxtəlif dizaynların xüsusiyyətlərini və tətbiqlərini böyük ölçüdə təyin edən sürücülük zənciridir.

Turbo mühərrikin üstünlükləri

Bir turboşarjda, çark, çark, turbinlə eyni şaft üzərində yerləşir. Mühərrik egzoz manifolduna daxil olan və işlənmiş qazlar tərəfindən idarə olunan. Sürət 200 rpm-dən çox ola bilər. Mühərrik krank mili ilə birbaşa əlaqə yoxdur və hava təchizatı işlənmiş qaz təzyiqi ilə idarə olunur. Turboşarjın üstünlükləri daxildir. Mühərrik səmərəliliyinin və qənaətinin artırılması. Mexanik sürücü mühərrikdən güc alır, eyni zamanda egzozdan alınan enerjini istifadə edir, buna görə də səmərəlilik artır. Mühərrikin spesifik və ümumi səmərəliliyini qarışdırmayın. Təbii ki, turboşarj istifadə edərək gücü artan bir mühərrikin istismarı təbii bir aspiratorla daha az gücə sahib oxşar motordan daha çox yanacaq tələb edir.

Turbo mühərrik gücü

Əslində silindrlərin içərisində daha çox yanacaq yandırmaq üçün xatırladığımız kimi hava ilə doldurulması yaxşılaşdırılır. Ancaq yanacaq hüceyrəsi ilə təchiz olunmuş bir mühərrik üçün saatda güc vahidi üçün yanacağın kütlə payı, gücləndirilmədən güclü bir vahidin bənzər bir dizaynına nisbətən həmişə aşağıdır. Turboşarj, daha kiçik ölçü və çəki ilə güc vahidinin göstərilən xüsusiyyətlərini əldə etməyə imkan verir. Təbii aspirasiya edilmiş bir mühərrik istifadə edildikdə. Bundan əlavə, turbo mühərrik ən yaxşı ekoloji göstəriciyə malikdir. Yanma kamerasındakı təzyiq temperaturun azalmasına və nəticədə azot oksidlərinin əmələ gəlməsində azalmaya səbəb olur. Benzin mühərriklərinə yanacaq doldurarkən, xüsusilə keçici şəraitdə daha tam yanacaq əldə edilir. Dizel mühərriklərində əlavə hava təchizatı tüstü görünüşünün sərhədlərini aşmağa imkan verir, yəni. his hissəciklərinin emissiyasına nəzarət etmək.

Dizel turbo mühərrik

Dizellər ümumiyyətlə gücləndirmək və xüsusilə turboşarj etmək üçün çox daha uyğundur. Yüksək təzyiqin döyülmə təhlükəsi ilə məhdudlaşdığı benzin mühərriklərindən fərqli olaraq, bu fenomendən xəbərsizdirlər. Dizel mühərrik, mexanizmlərindəki həddindən artıq mexaniki gərginliyə qarşı təzyiq göstərə bilər. Bundan əlavə, suqəbuledici hava qazının olmaması və yüksək sıxılma nisbəti, işlənmiş qaz təzyiqlərinin yüksək olmasına və benzin mühərriklərinə nisbətən aşağı temperaturlara səbəb olur. Turboşarjların istehsalı daha asandır, bu da bir sıra özünəməxsus çatışmazlıqlar ilə nəticələnir. Aşağı mühərrik sürətlərində işlənmiş qazın miqdarı azdır və bu səbəbdən kompressorun səmərəliliyi azdır. Bundan əlavə, turbo mühərrikdə ümumiyyətlə Turboyama deyilən bir şey var.

Seramik metal turbo rotor

Əsas çətinlik işlənmiş qazların yüksək temperaturudur. Keramika metal turbin rotoru istiliyədavamlı ərintilərdən hazırlananlardan təxminən 20% daha yüngüldür. Həm də daha aşağı ətalət anına malikdir. Son vaxtlara qədər bütün cihazın ömrü düşərgə həyatı ilə məhdudlaşırdı. Onlar, mahiyyətcə, təzyiqli yağla yağlanmış krank mili kimi kollar idi. Belə şərti rulmanların aşınması, əlbəttə ki, böyük idi, lakin sferik rulmanlar böyük sürətlərə və yüksək temperaturlara tab gətirə bilmədi. Çözüm, keramika topları ilə rulmanlar hazırlamaq mümkün olduqda tapıldı. Keramika istifadəsi təəccüblü deyil, rulmanlar daimi sürtkü materialı ilə doldurulur. Turboşarjın çatışmazlıqlarından qurtulmaq yalnız rotorun ətalətini azaltmağa imkan vermir. Həm də əlavə, bəzən olduqca mürəkkəb gücləndirici təzyiqə nəzarət sxemlərinin istifadəsi.

Turbo mühərriki necə işləyir

Bu vəziyyətdə əsas vəzifələr yüksək mühərrik sürətində təzyiqi azaltmaq və aşağı olanlarda artırmaqdır. Bütün problemlər dəyişkən həndəsə turbini, dəyişkən nozzle turbini ilə tamamilə həll edilə bilər. Məsələn, parametrləri geniş bir aralığında dəyişdirilə bilən hərəkətli bıçaqlar ilə. VNT turboşarjının iş prinsipi turbin təkərinə yönəldilmiş işlənmiş qazların axını optimallaşdırmaqdır. Aşağı mühərrik sürətində və aşağı egzoz həcmində VNT turboşarjı bütün işlənmiş qaz axını turbin təkərinə yönəldir. Beləliklə gücünü artırmaq və təzyiqi artırmaq. Yüksək sürətlərdə və yüksək qaz axın sürətində VNT turboşarjı hərəkət edən bıçaqları açıq saxlayır. Kesit sahəsinin artırılması və işlənmiş qazların bir hissəsinin pervanədən çıxarılması.

Turbo mühərrik qorunması

Həddindən artıq sürət qorunması və lazımi mühərrik səviyyəsində təzyiq istismarını artırmaq, həddindən artıq yükün aradan qaldırılması. Tək gücləndirmə sistemlərinə əlavə olaraq iki mərhələli gücləndirmə də yaygındır. Kompressorun idarə olunmasının birinci mərhələsi aşağı mühərrik sürətində səmərəli təkan verir. İkincisi, turboşarj, işlənmiş qazların enerjisindən istifadə edir. Güc bloku turbin normal işləməsi üçün kifayət qədər bir sürətə çatan kimi kompressor avtomatik olaraq sönür və düşərsə yenidən başlayır. Bir çox istehsalçı mühərriklərinə eyni anda iki turboşarj quraşdırır. Bu cür sistemlərə biturbo və ya cüt turbo deyilir. Bir istisna olmaqla, aralarında heç bir əsas fərq yoxdur. Biturbo, müxtəlif diametrli turbinlərin istifadəsini və dolayısı ilə performansı öz üzərinə götürür. Bundan əlavə, bunların daxil edilməsi üçün alqoritm ya paralel, həm də ardıcıl ola bilər.

Suallar və cavablar:

Turbo doldurma nə üçündür? Silindrdə artan təmiz hava təzyiqi hava-yanacaq qarışığının daha yaxşı yanmasını təmin edir, bu da mühərrik gücünü artırır.

Turbomühərrik nə deməkdir? Belə bir güc qurğusunun dizaynında silindrlərə təmiz havanın gücləndirilmiş axını təmin edən bir mexanizm var. Bunun üçün bir turbomühərrik və ya turbin istifadə olunur.

Bir avtomobildə turbo doldurma necə işləyir? Egzoz qazları turbin çarxını fırladır. Şaftın digər ucunda suqəbuledici manifoldda quraşdırılmış təzyiq çarxı var.