Çfarë është një motor makine me turbo?

Motori me turbo

Motori turbo. Detyra e rritjes së fuqisë dhe çift rrotullimit të motorit ka qenë gjithmonë e rëndësishme. Fuqia e motorit lidhet drejtpërdrejt me zhvendosjen e cilindrave dhe sasinë e përzierjes ajër-karburant që furnizohet me to. Kjo do të thotë, sa më shumë karburant të digjet në cilindra, aq më shumë fuqi zhvillohet nga njësia e energjisë. Megjithatë, zgjidhja më e thjeshtë është rritja e fuqisë së motorit. Një rritje në vëllimin e tij të punës çon në një rritje të dimensioneve dhe peshës së strukturës. Sasia e përzierjes së punës të furnizuar mund të rritet duke rritur shpejtësinë e rrotullimit të boshtit të gungës. Me fjalë të tjera, zbatimi i më shumë cikleve të punës në cilindra për njësi të kohës. Por do të ketë probleme serioze që lidhen me një rritje të forcave të inercisë dhe një rritje të mprehtë të ngarkesave mekanike në pjesët e njësisë së energjisë, gjë që do të çojë në një ulje të jetëgjatësisë së motorit.

Efikasiteti i motorit turbo

Mënyra më efektive në këtë situatë është fuqia. Imagjinoni goditjen e marrjes së një motori me djegie të brendshme. Motori, ndërsa punon si pompë, është gjithashtu shumë joefikas. Kanali i ajrit ka një filtër ajri, kthesat e shumëfishtëve të marrjes dhe motorët me benzinë ​​gjithashtu kanë një valvul mbytës. E gjithë kjo, natyrisht, zvogëlon mbushjen e cilindrit. Për të rritur presionin në rrjedhën e sipërme të valvulës së marrjes, më shumë ajër do të vendoset në cilindër. Rimbushja e karburantit përmirëson ngarkesën e re në cilindra, e cila u lejon atyre të djegin më shumë karburant në cilindra dhe kështu të marrin më shumë fuqi të motorit. Tre lloje të amplifikimit përdoren në një motor me djegie të brendshme. Rezonanca që përdor energjinë kinetike të vëllimit të ajrit në kolektorët e marrjes. Në këtë rast, nuk kërkohet asnjë karikim / nxitje shtesë. Mekanike, në këtë version kompresori drejtohet nga një rrip motorik.

Turbinë me gaz ose motor turbo

Turbinë me gaz ose ngarkues turbine, turbina drejtohet nga rrjedha e gazrave të shkarkimit. Secila metodë ka avantazhet dhe disavantazhet e veta, të cilat përcaktojnë fushën e aplikimit. Shumëfishtë i marrjes personale. Për mbushje më të mirë të cilindrit, presioni para valvulës së marrjes duhet të rritet. Ndërkohë, presioni i rritur në përgjithësi nuk është i nevojshëm. Mjafton ta ngresh atë në momentin e mbylljes së valvulës dhe të ngarkosh një pjesë shtesë të ajrit në cilindër. Për ndërtimin e presionit afatshkurtër, një valë kompresimi që udhëton përgjatë kolektorit të marrjes kur motori është në punë është ideale. Mjafton të llogaritet gjatësia e vetë tubacionit në mënyrë që vala e reflektuar disa herë nga skajet e saj të arrijë valvulën në kohën e duhur. Teoria është e thjeshtë, por zbatimi i saj kërkon shumë zgjuarsi. Valvula nuk hapet me shpejtësi të ndryshme të boshtit të boshtit dhe prandaj përdorni efektin e amplifikimit rezonant.

Motori turbo - fuqi dinamike

Me një koleksion të shkurtër të marrjes, motori performon më mirë në rrotullime të larta. Ndërsa me shpejtësi të ulët, një rrugë e gjatë thithjeje është më efikase. Tubi i hyrjes me gjatësi të ndryshueshme mund të krijohet në dy mënyra. Ose duke lidhur një dhomë rezonance, ose duke kaluar në kanalin e dëshiruar të hyrjes ose duke e lidhur atë. Kjo e fundit quhet edhe forcë dinamike. Presioni rezonues dhe dinamik mund të përshpejtojë rrjedhën e kullës së marrjes së ajrit. Efektet e amplifikimit të shkaktuara nga luhatjet në presionin e rrjedhës së ajrit variojnë nga 5 në 20 mbar. Në krahasim, me një karikues turb ose mekanik, mund të merrni vlera në intervalin prej 750 deri në 1200 mbar. Për të përfunduar fotografinë, vini re se ekziston edhe një amplifikator inercial. Në të cilin faktori kryesor për krijimin e presionit të tepërt në rrjedhën e sipërme të valvulës është koka me presion të lartë të rrjedhës në tubin e hyrjes.

Rritja e fuqisë së motorit turbo

Kjo jep një rritje të lehtë të fuqisë me shpejtësi të lartë mbi 140 kilometra në orë. Kryesisht përdoret në motoçikleta. Mbushësit mekanikë lejojnë një mënyrë mjaft të thjeshtë për të rritur ndjeshëm fuqinë e motorit. Duke drejtuar motorin direkt nga boshti i boshtit të motorit, kompresori është i aftë të pompojë ajrin në cilindra pa vonesë në shpejtësinë minimale, duke rritur presionin e rritjes në përpjesëtim të përpiktë me shpejtësinë e motorit. Por ato gjithashtu kanë disavantazhe. Ato zvogëlojnë efikasitetin e motorit me djegie të brendshme. Për shkak se një pjesë e energjisë së gjeneruar nga furnizimi me energji elektrike përdoret për t'i drejtuar ato. Sistemet e presionit mekanik zënë më shumë hapësirë ​​dhe kërkojnë një nxitës të veçantë. Rripi i kohës ose kutia e shpejtësisë po bën shumë zhurmë. Mbushës mekanikë. Ekzistojnë dy lloje të ventilatorëve mekanikë. Volumetrike dhe centrifugale. Mbushësit tipikë të pjesës më të madhe janë super gjeneratorët Roots dhe një kompresor Lysholm. Dizajni Roots i ngjan një pompë ingranazhi vaji.

Karakteristikat e motorit turbo

E veçanta e këtij dizajni është se ajri nuk është i ngjeshur në mbingarkues, por jashtë në tubacion, duke hyrë në hapësirën midis strehimit dhe rotorëve. Disavantazhi kryesor është sasia e kufizuar e fitimit. Pavarësisht se sa saktë janë vendosur pjesët e mbushësit, kur arrihet një presion i caktuar, ajri fillon të rrjedhë prapa, duke ulur efikasitetin e sistemit. Ka disa mënyra për të luftuar. Rritni shpejtësinë e rotorit ose bëni mbushësin me dy ose edhe tre faza. Kështu, është e mundur të rriten vlerat përfundimtare në një nivel të pranueshëm, por modelet me shumë faza nuk kanë avantazhin e tyre kryesor - kompaktësinë. Një tjetër disavantazh është shkarkimi i pabarabartë i prizës, pasi ajri furnizohet në pjesë. Modelet moderne përdorin mekanizma rrotullues trekëndësh, dhe dritaret e hyrjes dhe daljes janë në formë trekëndore. Falë këtyre teknikave, superngarkuesit e rëndë praktikisht u çliruan nga efekti pulsues.

Instalimi i motorit turbo

Shpejtësitë e ulëta të rotorit dhe kështu qëndrueshmëria, së bashku me nivelet e ulëta të zhurmës, kanë rezultuar që markat e njohura si DaimlerChrysler, Ford dhe General Motors të pajisin bujarisht produktet e tyre. Mbingarkuesit e zhvendosjes rrisin kthesat e fuqisë dhe çift rrotullues pa ndryshuar formën e tyre. Ato tashmë janë efektive me shpejtësi të ulët dhe të mesme dhe kjo reflekton më së miri dinamikën e nxitimit. Problemi i vetëm është se sisteme të tilla janë shumë të zbukuruara për t’u prodhuar dhe instaluar, që do të thotë se janë mjaft të shtrenjta. Një mënyrë tjetër për të rritur njëkohësisht presionin e ajrit në kolektorin e marrjes u propozua nga inxhinieri Lisholm. Dizajni i pajisjeve të Lysholm kujton disi një mulli konvencional të mishit. Dy pompa shtesë vidash janë instaluar brenda strehimit. Duke u rrotulluar në drejtime të ndryshme, ata kapin një pjesë të ajrit, e ngjeshin dhe e vendosin në cilindra.

Motori turbo - akordim

Ky sistem karakterizohet nga kompresimi i brendshëm dhe humbja minimale për shkak të pastrimeve të kalibruara saktësisht. Përveç kësaj, presioni i helikës është efektiv pothuajse në të gjithë diapazonin e shpejtësisë së motorit. I qetë, shumë kompakt, por jashtëzakonisht i shtrenjtë për shkak të kompleksitetit të prodhimit. Sidoqoftë, ato nuk neglizhohen nga studiot e akordimit të njohur si AMG ose Kleemann. Mbushësit centrifugale janë të ngjashëm në dizajn me turbo-karikuesit. Presioni i tepërt në kolektorin e marrjes krijon gjithashtu një rrotë kompresori. Tehu i tij radial kap dhe shtyn ajrin rreth tunelit duke përdorur forcën centrifugale. Dallimi nga një karikues turb është vetëm në vozitje. Blowers centrifugale kanë një defekt të ngjashëm, megjithëse më pak të dukshëm, inercial. Por ekziston edhe një tipar më i rëndësishëm. Në fakt, presioni i gjeneruar është proporcional me shpejtësinë katrore të rrotës së kompresorit.

Motori turbo

Ta themi thjesht, ai duhet të rrotullohet shumë shpejt në mënyrë që të pompojë ngarkesën e kërkuar të ajrit në cilindra. Ndonjëherë dhjetë herë shpejtësinë e motorit. Tifoz efikas centrifugale me shpejtësi të lartë. Centrifugat mekanikë janë më pak miqësorë për përdoruesit dhe më të qëndrueshëm sesa centrifugat e gazit. Sepse ato punojnë në temperatura më të ulta ekstreme. Thjeshtësia dhe, në përputhje me rrethanat, lirë e dizajnit të tyre kanë fituar popullaritet në fushën e akordimit amator. Interkoler i motorit. Qarku mekanik i kontrollit të mbingarkesës është mjaft i thjeshtë. Në ngarkesë të plotë, mbulesa e bajpasit është e mbyllur dhe mbytja është e hapur. E gjithë rrjedha e ajrit shkon në motor. Gjatë operacionit me ngarkesë të pjesshme, valvula e fluturës mbyllet dhe amortizatori i tubit hapet. Ajri i tepërt kthehet në hyrjen e ventilatorit. Ajri ftohës i karikimit të intercooler-it është një përbërës pothuajse i domosdoshëm i sistemeve të fuqisë jo vetëm mekanike, por edhe të turbinave me gaz.

Funksionimi i motorit me turbo

Ajri i kompresuar është ftohur paraprakisht në një ftohës para se të futet në cilindrat e motorit. Nga dizajni i tij, ky është një radiator konvencional, i cili ftohet ose nga rrjedha e ajrit të marrjes ose nga një ftohës. Ulja e temperaturës së ajrit të ngarkuar me 10 gradë bën të mundur rritjen e dendësisë së tij me rreth 3%. Kjo, nga ana tjetër, lejon që fuqia e motorit të rritet me rreth të njëjtën përqindje. Turbo-ngarkuesi i motorit. Turbo-karikuesit përdoren më gjerësisht në motorët modernë të automobilave. Në fakt, ky është i njëjti kompresor centrifugale, por me një qark tjetër të drejtimit. Ky është ndryshimi më i rëndësishëm, mbase thelbësor midis mbingarkuesve mekanikë dhe mbushjes së turbo. Chainshtë zinxhiri i drejtimit që përcakton kryesisht karakteristikat dhe zbatimet e dizenjove të ndryshme.

Përparësitë e motorit turbo

Në një karikues turbë, shtytësi është i vendosur në të njëjtën bosht me helikën, turbinën. E cila është e integruar në kolektorin e shkarkimit të motorit dhe drejtohet nga gazrat e shkarkimit. Shpejtësia mund të kalojë 200 rpm. Nuk ka lidhje të drejtpërdrejtë me boshtin bosht të motorit dhe furnizimi i ajrit kontrollohet nga presioni i gazit të shkarkimit. Përparësitë e një karburanti turbo përfshijnë. Përmirësimi i efikasitetit dhe ekonomisë së motorit. Makina mekanike merr energji nga motori, e njëjta përdor energjinë nga shkarkimi, prandaj efikasiteti rritet. Mos ngatërroni efikasitetin specifik dhe të përgjithshëm të motorit. Natyrisht, funksionimi i një motori fuqia e të cilit është rritur për shkak të përdorimit të një karburanti kërkon më shumë karburant sesa një motor i ngjashëm me një fuqi më të ulët me një aspirator natyral.

Fuqia e motorit turbo

Në fakt, mbushja e cilindrave me ajër është përmirësuar, siç kujtojmë, në mënyrë që të digjen më shumë karburant në to. Por fraksioni masiv i karburantit për njësi të energjisë në orë për një motor të pajisur me një qelizë karburanti është gjithmonë më i ulët se ai i një projekti të ngjashëm të një njësie të fuqishme pa amplifikim. Turbo-ngarkuesi ju lejon të arrini karakteristikat e specifikuara të njësisë së energjisë me një madhësi dhe peshë më të vogël. Se në rastin e përdorimit të një motori të thithur natyrshëm. Përveç kësaj, motori turbo ka performancën më të mirë mjedisore. Presioni në dhomën e djegies çon në uljen e temperaturës dhe, si pasojë, në uljen e formimit të oksideve të azotit. Kur karburantoni motorët me benzinë, arrihet djegia më e plotë e karburantit, veçanërisht në kushte kalimtare. Në motorët me naftë, furnizimi shtesë i ajrit ju lejon të shtrini kufijtë e shfaqjes së tymit, d.m.th. kontrollojnë emetimin e grimcave të blozës.

Motor turbo dizel

Naftë janë shumë më të përshtatshme për të rritur në përgjithësi dhe turbocharging në veçanti. Ndryshe nga motorët me benzinë, ku presioni i rritjes është i kufizuar nga rreziku i trokitjes, ata nuk janë në dijeni të këtij fenomeni. Motori me naftë mund të shtypet në stresin ekstrem mekanik në mekanizmat e tij. Për më tepër, mungesa e mbytjes së ajrit dhe raporti i lartë i kompresimit sigurojnë presione më të larta të gazit të shkarkimit dhe temperatura më të ulëta krahasuar me motorët me benzinë. Turbo-karikuesit janë më të lehtë për t’u prodhuar, gjë që paguan me një numër disavantazhesh të qenësishme. Në shpejtësi të ulët të motorit, sasia e gazit të shkarkimit është e ulët, dhe për këtë arsye efikasiteti i kompresorit është i ulët. Përveç kësaj, një motor me turbocharged zakonisht ka një të ashtuquajtur Turboyama.

Rotori turbo metalik qeramik

Vështirësia kryesore është temperatura e lartë e gazrave të shkarkimit. Rotori i turbinës metalike qeramike është rreth 20% më i lehtë se ai i bërë nga lidhje rezistente ndaj nxehtësisë. Dhe gjithashtu ka një moment më të ulët të inercisë. Deri kohët e fundit, jeta e të gjithë pajisjes ishte e kufizuar në jetën e kampit. Ato ishin në thelb tufa të ngjashme me boshtin e gungës që lubrifikoheshin me vaj nën presion. Veshja e kushinetave të tilla konvencionale ishte, natyrisht, e madhe, por kushinetat sferike nuk mund t'i rezistonin shpejtësive të mëdha dhe temperaturave të larta. Zgjidhja u gjet kur ishte e mundur të zhvillohen kushineta me topa qeramike. Përdorimi i qeramikës, megjithatë, nuk është befasues, kushinetat janë të mbushura me një furnizim të vazhdueshëm të lubrifikantit. Heqja e të metave të turbocharger lejon jo vetëm të zvogëlojë inercinë e rotorit. Por edhe përdorimi i qarqeve shtesë, ndonjëherë mjaft komplekse të kontrollit të presionit të rritjes.

Si funksionon motori turbo

Detyrat kryesore në këtë rast janë zvogëlimi i presionit në shpejtësi të larta të motorit dhe rritja e tij në ato të ulëta. Të gjitha problemet mund të zgjidhen plotësisht me turbinën e gjeometrisë së ndryshueshme, turbinën me hundë të ndryshueshme. Për shembull, me tehe të luajtshme, parametrat e të cilave mund të ndryshohen në një gamë të gjerë. Parimi i funksionimit të turbo-ngarkuesit VNT është të zgjedh rrjedhën e gazrave të shkarkimit të drejtuara në rrotën e turbinës. Në shpejtësi të ulët të motorit dhe vëllime të ulëta të shkarkimit, karburanti VNT drejton të gjithë rrjedhën e gazit të shkarkimit në rrotën e turbinës. Kështu, duke rritur fuqinë e saj dhe duke rritur presionin. Me shpejtësi të lartë dhe shpejtësi të lartë të rrjedhjes së gazit, karburanti VNT mban hapur fletët lëvizëse. Rritja e zonës së prerjes tërthore dhe heqja e disa prej gazeve të shkarkimit nga helika.

Mbrojtja e motorit turbo

Mbrojtja e mbitensionit dhe mirëmbajtja e presionit në nivelin e kërkuar të motorit, eliminimi i mbingarkesës. Përveç sistemeve të amplifikimit të vetëm, përforcimi me dy faza është i zakonshëm. Faza e parë që ngas kompresorin siguron një rritje efikase me shpejtësi të ulët të motorit. Dhe e dyta, një karikues turbo, përdor energjinë e gazrave të shkarkimit. Sapo njësia e energjisë arrin një shpejtësi të mjaftueshme për funksionimin normal të turbinës, kompresori automatikisht fiket, dhe nëse bien, ai fillon përsëri. Shumë prodhues instalojnë dy turbochargers në motorët e tyre në të njëjtën kohë. Sisteme të tilla quhen biturbo ose twin-turbo. Nuk ka asnjë ndryshim thelbësor midis tyre, me një përjashtim. Biturbo supozon përdorimin e turbinave me diametra të ndryshëm, dhe për këtë arsye performancën. Për më tepër, algoritmi për përfshirjen e tyre mund të jetë paralel ose sekuencial.

Pyetje dhe Përgjigje:

Për çfarë është turbocharging? Rritja e presionit të ajrit të freskët në cilindër siguron djegie më të mirë të përzierjes ajër-karburant, gjë që rrit fuqinë e motorit.

Çfarë do të thotë motor me turbocharged? Në hartimin e një njësie të tillë të energjisë, ekziston një mekanizëm që siguron një rrjedhje të përmirësuar të ajrit të pastër në cilindra. Për këtë, përdoret një turbocharger ose turbinë.

Si funksionon turbocharging në një makinë? Gazrat e shkarkimit rrotullojnë shtytësin e turbinës. Në skajin tjetër të boshtit, ka një shtytës presioni të instaluar në kolektorin e marrjes.