Turbocharger device: paglalarawan, prinsipyo ng pagpapatakbo, mga pangunahing elemento

2024 May -akda: Howard Calhoun | [email protected]. Huling binago: 2023-12-17 10:43

Bago magpatuloy sa pagsasaalang-alang sa mismong turbocharger device, dapat mong malaman na ang lakas ng internal combustion engine ay ganap na nakasalalay sa kung gaano karaming hangin at gasolina ang pumapasok dito. Samakatuwid, kung tataasan mo ang mga indicator na ito, tataas mo rin ang lakas ng internal combustion engine.

Paglalarawan ng Turbine

Ang turbocharger device at ang hitsura nito ay resulta ng patuloy na lahi ng mga tao upang mapataas ang lakas ng engine. Mahalagang idagdag dito na ang naturang turbine ay naging isang epektibong solusyon hindi lamang para sa mga makina ng gasolina, kundi pati na rin para sa mga modelo ng diesel. Kadalasan, ang mga naturang device ay naka-install sa mga makina na may maliit na halaga ng hangin na ibinibigay. Narito mahalagang maunawaan ang mga sumusunod: kung mas malaki ang makina mismo, mas maraming hangin at gasolina ang natupok nito at mas maraming kapangyarihan ang mayroon ito. Upang makamit ang parehong lakas mula sa isang mas maliit na makina, kailangan mong dagdagan ang dami ng hangin na kasya sa mga cylinder.

Ang Turbocharger ay isang device na idinisenyo upangupang pilitin ang isang malaking halaga ng hangin sa makina gamit ang mga maubos na gas. Ang turbocharger ay may dalawang pangunahing elemento - isang turbine at isang centrifugal pump. Sa pagitan ng kanilang mga sarili, ang dalawang bahagi na ito ay konektado sa pamamagitan ng isang matibay na axis. Ang mga elemento ay umiikot sa bilis na hanggang 100,000 revolution bawat minuto, at sila rin ang nagtutulak sa compressor.

Mga bahagi ng turbine

May kasamang 8 bahagi ang turbocharger device. Mayroong turbine wheel na umiikot sa isang pabahay na may espesyal na hugis. Ang pangunahing layunin ay upang ilipat ang enerhiya ng mga maubos na gas sa compressor. Ang panimulang materyal para sa pagpupulong ng mga elementong ito ay mga materyales na lumalaban sa init, gaya ng mga keramika.

Ang turbocharger device ay may kasama ring compressor wheel na sumisipsip ng hangin. Tinatalakay din nito ang compression at iniksyon nito sa mga cylinder ng engine. Ang gulong ay matatagpuan sa isang espesyal na pabahay, tulad ng isang turbine. Ang parehong mga gulong na ito ay naka-mount sa rotor shaft, ang pag-ikot nito ay isinasagawa sa mga plain bearings.

Ang disenyo at pagpapatakbo ng turbocharger, lalo na sa mga gasoline engine, ay nangangailangan ng karagdagang paglamig. Kadalasan ito ay isang likidong sistema ng paglamig. Bilang karagdagan sa paglamig sa system mismo, ang naka-compress na hangin ay pinalamig din. Para dito, ang turbine ay may air o liquid-type na intercooler. Ang pagpapalamig ng hangin ay mahalaga dahil pinapataas nito ang density nito at dahil dito ang pressure.

Ang system na ito ay kinokontrol ng isang pressure regulator. Ang bypass valve na ito ay may kakayahanghigpitan ang daloy ng mga maubos na gas. Sa ganitong paraan, dadaan ang ilan sa turbine wheel.

Ang kakanyahan ng gawain

Ang aparato ng turbocharger at ang prinsipyo ng pagpapatakbo nito ay batay sa paggamit ng mga maubos na gas. Ang enerhiya ng mga gas na ito ang magtutulak sa turbine wheel. Upang ilipat ang enerhiya na ito, ang turbine wheel ay nakakabit sa rotor shaft, pinaikot ito. Sa ganitong paraan, ang enerhiya ay inililipat sa compressor wheel. Ang elementong ito ay nakikibahagi sa pagpilit ng hangin sa system, pati na rin ang pag-compress nito. Ang naka-compress na hangin ay dumadaan sa intercooler, na nagpapalamig dito. Pagkatapos nito, direktang pumapasok ang substance sa mga cylinder ng engine.

Higit pang impormasyon

Ang turbocharger device at ang prinsipyo ng pagpapatakbo ay sa ilang paraan ay independyente, sa isang banda, mula sa panloob na combustion engine, dahil walang matibay na koneksyon sa engine shaft. Sa kabilang banda, ang bilis ng pag-ikot pa rin sa ilang paraan ay nakakaapekto sa kahusayan ng turbine. Ito ay konektado sa sumusunod na paraan. Kung mas maraming mga rebolusyon ang ginagawa ng makina, mas magiging malakas ang daloy ng mga maubos na gas. Dahil dito, tataas ang bilis ng pag-ikot ng turbine shaft, ibig sabihin, tataas ang dami ng hangin na papasok sa mga cylinder.

Ang disenyo at pagpapatakbo ng turbocharger ay may ilang negatibong panig. Ang isa sa mga kakulangan ay tinatawag na "turbo lag". Sa isang matalim na pagpindot sa pedal ng gas, ang mabilis na pagtaas ng kapangyarihan ay medyo maaantala. Matapos dumaan sa "turbojam" mayroong isang matalim na pagtalon sa presyon,na tinatawag na "turbo lift".

Pag-aayos ng mga kakulangan

Ang hitsura ng unang disbentaha ay dahil sa katotohanan na ang system ay inertial. Dahil sa hindi pangkaraniwang bagay na ito, mayroong isang pagkakaiba sa pagitan ng pagganap ng turbine at ang kapangyarihan na kinakailangan mula sa makina. Mayroong tatlong paraan upang malutas ang problemang ito. Dahil ang aparato ng isang diesel turbocharger ay katulad ng isang gasolina, ang mga ito ay angkop din para dito. Narito ang maaari mong gawin:

1. Gumamit ng variable geometry turbine.
2. Gumamit ng dalawang parallel o dalawang compressor sa serye.
3. Gumamit ng pinagsamang boost system.

Para sa variable na geometry turbine, ito ay lubos na may kakayahang lutasin ang problema sa pamamagitan ng pagpapalit ng lugar ng inlet valve. Ang ganitong sistema ay kadalasang ginagamit sa mga makinang diesel.

Paglalarawan ng iba't ibang system

Layunin, ang device ng turbocharger ay kapareho ng sa isang conventional turbine. Ang pangunahing pagkakaiba ay ang instrumento ay mayroon lamang 5 pangunahing bahagi, hindi 8.

Ginagamit ang isang sistema ng mga turbine na magkakatulad na konektado. Ang ganitong sistema ay pinakaangkop para sa sapat na makapangyarihang mga V-engine. Sa kasong ito, isang maliit na turbocharger ang naka-install para sa bawat hilera ng mga cylinder. Ang kalamangan ay ang inertia ng ilang maliliit na device ay mas mababa kaysa sa isang malaking turbine.

Ang aparato at prinsipyo ng pagpapatakbo ng compressor ay hindi nag-iiba depende samula sa dami nito, gayunpaman, ito ay gumaganap ng isang mahalagang papel, halimbawa, kapag gumagamit ng isang serial na koneksyon ng dalawang turbine. Sa kasong ito, isaaktibo ang bawat device sa isang tiyak na bilis.

Ginagamit din ang boost system, na gumagamit ng mekanikal at turbocharger. Kung ang bilis ng engine ay mababa, pagkatapos ay ang mekanikal na aparato para sa pumping air ay naka-on. Kung lumampas ang isang partikular na limitasyon, ang mekanikal na aparato ay mag-o-off, at ang turbocharger ay magsisimulang gumana.

Ano ang mga pakinabang ng turbine

Namumukod-tangi ang mga sumusunod na benepisyo kapag gumagamit ng compressor:

1. Naging posible ang malawakang paggamit ng device na ito dahil sa pagiging simple at pagiging maaasahan ng disenyo nito. Bilang karagdagan, ang pagpapakilala ng device na ito sa internal combustion engine system ay nagpapataas ng lakas ng engine ng humigit-kumulang 20-35%.
2. Ang mismong compressor ay hindi maaaring maging sanhi ng pagkasira, dahil ang pagganap nito ay direktang nakasalalay sa iba pang mga system, halimbawa, pamamahagi ng gas.
3. Posibleng makatipid mula 5 hanggang 20% ng gasolina. Kung mag-i-install ka ng turbine sa isang maliit na makina, ang proseso ng pagsunog ng gasolina ay magiging mas mahusay, na nangangahulugang tataas ang kahusayan.
4. Ang isang magandang bentahe ng naturang mga makina ay nakikita sa mga kalsadang dumadaan, halimbawa, sa mga bundok. Ito ay lalo na kapansin-pansin kung ihahambing sa atmospheric na mga katapat.
5. Ang disenyo at prinsipyo ng pagpapatakbo ng turbocharger ay nagpapahintulot na gumana ito bilang karagdagang silencer sa exhaust system.

Mga feature ng application

Sa kabila ng katotohanan na ang mismong compressor ay halos hindi nabibigo, paminsan-minsan ay lumilitaw ang mga sitwasyon kapag huminto ang operasyon nito.

Ngayon, ang pinakakaraniwang dahilan ng pagsara ng turbocharger ay ang central cartridge ng turbine ay barado ng langis. Kadalasan, ang ganitong problema ay nangyayari dahil sa ang katunayan na pagkatapos ng matagal at malubhang pag-load sa turbocharging, ang trabaho nito ay biglang huminto. Upang mapupuksa ang problemang ito, kinakailangan na mag-install ng isang sistema ng paglamig ng tubig. Ang mga linya ng sistemang ito ay lilikha ng epekto ng pagsipsip ng init, na magbabawas sa temperatura sa gitnang kartutso. Kapansin-pansin na ang epektong ito ay magaganap nang ilang panahon pagkatapos na ganap na huminto ang makina, gayundin pagkatapos ng kumpletong paghinto ng sirkulasyon ng coolant.

Mga uri ng turbine

Kung tungkol sa mga uri ng turbocharger, mayroong uri ng manggas at uri ng ball bearing.

Kung pag-uusapan natin ang tungkol sa mga bush type turbocharger, matagal na itong ginagamit. Gayunpaman, mayroon silang isang bilang ng mga pagkukulang, na nauugnay sa kanilang mga tampok sa disenyo. Hindi nito pinayagan ang paggamit ng potensyal ng naturang sistema ng 100%. Ang mga ball-bearing unit ay mas bago, na isinasaalang-alang ang mga pagkukulang, at samakatuwid ay unti-unti nilang pinapalitan ang mga bush compressor.

Kapag ikinukumpara ang dalawang uri ng turbine na ito, ang ball bearing ay itinuturing na mas matipid, dahil malaki ang konsumo nitomas kaunting langis kaysa sa uri ng manggas. Gayundin, ang mga compressor ay may tagapagpahiwatig na responsable para sa tugon ng turbine sa pagpindot sa pedal ng gas. Para sa mga uri ng ball bearing ng mga turbine, mas mahusay ang indicator na ito, na nagbibigay-daan para sa pagpapabuti bilang tugon ng humigit-kumulang 15% kumpara sa mga manggas.

Mga malfunction ng device

Dito dapat sabihin na ang turbocharger ay ang tanging attachment ng makina, na malapit na konektado sa panahon ng operasyon sa halos lahat ng iba pang mga sistema ng sasakyan. Batay dito, nagiging malinaw na ang kaunting mga paglihis sa pagpapatakbo ng anumang sistema ay hahantong sa katotohanan na ang pagsusuot ng compressor ay tataas nang malaki. Sa ngayon, may ilang dahilan na kadalasang nagiging hadlang sa pagpapatakbo ng turbine:

• Posible para sa mga dayuhang bagay na makapasok sa mekanismo. Dahil sa sobrang bilis ng pag-ikot ng motor, maaari itong humantong sa pinsala, halimbawa, sa mga impeller.
• Kakulangan ng lubricants. Kung mas mataas ang mga dynamic na pagkarga, mas mataas ang pagkakataon na ang pagkasira ng "pelikula" ng langis ay magaganap. Ito naman, ay hahantong sa "tuyo" na alitan, na nakakaapekto sa sistema sa pinaka-negatibong paraan. Ang sanhi ng malfunction na ito ay maaaring maging anumang dahilan kung saan ang langis ay hindi ganap na maabot. Halimbawa, ang mga baradong silindro ng langis, mga filter, pagkasira ng oil pump, atbp.