Автомобилен Турбокомпресор

Описание на принципа на действие на турбокомпресора на автомобил: схеми, фото и видео материали. Основи на автомеханиката.

Съдържанието на статията:

  • Описание на турбокомпресора

  • Принцип на действие

  • Устройство

  • Схема на турбинно устройство

  • Видео

Турбина в двигател или както се нарича турбокомпресор дава по-голяма мощност на агрегата. За да разберем как работи системата и как работи системата, ще разгледаме всичко това подробно.

Малко за турбокомпресора

Турбокомпресор или наричан още "газотурбинен компресор" ( Центробежни компресори или много популярно наричан "Турбокомпресор" ) е аксиален поток или центробежен компресор, който функционира заедно с турбина. Той е основен структурен елемент при превозни средства с газотурбинни двигатели.

Налягането във всмукателната система може да се увеличи чрез инсталиране на турбокомпресор, който използва енергия от отработените газове. При използването му масата на въздуха, наличен в горивните камери, се увеличава. Механичният компресор не е толкова ефективен, колкото турбокомпресорен газов компресор, защото мощността на двигателя не се използва за задвижването му.

След инсталирането на центробежна турбина обаче някои загуби на мощност са неизбежни. Отработените газове от цилиндрите не намират изход, тъй като турбината блокира пътя им навън. Двигателят има голямо натоварване за почистване на цилиндрите, поради факта, че се създава огромно налягане в изпускателния тракт. Тази задача изразходва част от силата на двигателя на автомобила. Разбира се, тази загуба е незначителна в сравнение с увеличението на мощността на двигателя от 30-40%.

След инсталирането на центробежна турбина можете да се сблъскате с друг проблем, който обикновено се нарича турбо изоставане. Изходната мощност на двигателя се променя с промяната в налягането на отработените газове. Основните фактори, поради които се образува турбо изоставане, са силите на триене, инерцията и натоварването на турбината.

Работа на турбокомпресора на автомобила (турбокомпресор на двигателя)

Автомобилен турбокомпресор

Разположение на турбокомпресора

Трите основни елемента, съдържащи се в турбокомпресора, са: центробежен компресор, турбина и централен корпус. Кинетичната енергия на отработените газове се преобразува от турбината във въртеливо движение на компресора. Турбината също така свързва турбинното колело, което е поставено в специална обвивка под формата на охлюв.

Влизайки в свитъка, отработените газове се движат през канала и след това падат върху лопатките на турбинното колело. След това набира скорост в рамките на 250 000 оборота в минута. Валът, към който е заварено турбинното колело, предава енергия на колелото на компресора, което му дава въртене. Лопатките на турбинното колело се превръщат в канали за отработени газове, които след това напускат турбината през отвор в центъра на турбокомпресора и в изпускателната система.

Компонентите на турбината са изработени от топлоустойчиви метали, тъй като температурата вътре в турбокомпресора е невероятна. Турбинното колело съдържа желязо-никелова сплав, а централното тяло съдържа топлоустойчива стомана.

Ефективността на турбокомпресора директно зависи от формата и размера на турбината. По-големият размер на турбината увеличава производителността на компресора. Значително увеличение на мощността се наблюдава при по-големите турбини, тъй като те могат да използват по-голямо налягане на отработените газове. Въпреки това, при такива турбокомпресори при ниски обороти в минута има значителна вероятност от турбо изоставане. Номиналната скорост се постига много по-бързо при по-малките турбокомпресори, но те показват по-ниска производителност.

Автомобилен турбокомпресор

В корпуса на турбината е монтиран байпасен клапан, за да се контролира нивото на налягане при наддаване. Клапанът се регулира с помощта на системата за управление на двигателя. Клапанът е оборудван с пневматичен задвижващ механизъм.

Шахтата е разположена в централния корпус. Това му позволява да достигне максималната си скорост на въртене с минимално триене. Въртенето се извършва в един или два лагера. За тази цел са подходящи различни конструкции на плъзгащи лагери. Сферичните лагери се използват рядко.

Системата за смазване на двигателя осигурява цялостно смазване на лагерите и вала. Между корпуса и лагера има много канали, през които тече масло. В допълнение към своята смазваща функция, маслото има охлаждащ ефект върху нагретите части. Охлаждането се случва най-добре при двигатели с искрово запалване, при които корпусът на централата на турбината е част от системата за охлаждане на двигателя.

Автомобилен турбокомпресор

Допълнителен обем налягане във всмукателната система се създава от действието на центробежен компресор . Дизайнът му е подобен на този на механичните компресори. Центробежният компресор се състои от корпус и компресорно колело. В CC (центробежен компресор) въздушният поток преминава от центъра на колелото към корпуса. Рязкото намаляване на скоростта на въздушния поток ви позволява да преобразувате неговата кинетична енергия в налягане. Всмукателният колектор позволява на сгъстения въздух да тече в двигателя. Алуминият се използва при производството на компресорното колело и корпуса.

За да се намалят ефектите от турбо изоставането и да се увеличи производителността, дизайнът на турбокомпресора непрекъснато се подобрява. Най-търсените технически решения са – постоянната модернизация на конструкцията на турбокомпресора дава възможност да се намалят ефектите от турбо изоставането и да се увеличат неговите характеристики. По-долу можете да видите списък с най-ефективните начини за надстройка:

  1. Чрез използване на здрави и леки материали се постига значително намаляване на теглото на турбината. Например керамика.

  2. Монтиране на нови лагери с намалено триене.

  3. Отделен турбокомпресор

  4. Турбина с променлива геометрия

Нека поговорим повече за последните два елемента от този списък.

Автомобилен турбокомпресор

Известна е също като тръба с променлива дюза. Този тип турбина се използва в дизеловите двигатели. Девет подвижни лопатки, монтирани в турбокомпресора, регулират потока от газове към турбината. Увеличаването и блокирането на газовия поток се постига чрез задвижване, което регулира ъгъла на наклон на девет лопатки. Скоростта на газовия поток и налягането на нагнетателния въздух съответстват на броя обороти на двигателя по време на промяната в ъгъла на наклон на лопатките.

Трябва да се припомни, че някои двигатели използват множество турбокомпресори. Възможно е да се използват две (Twin Turbo), три или четири. При такива конструкции те се монтират последователно. Първият се използва при ниски обороти, а вторият при високи обороти. Съществува и схема за инсталиране на компресори, при която те са разположени успоредно един на друг. Използва се при V-двигатели. За всеки ред цилиндри има компресор. Смята се, че един голям турбокомпресор е по-малко ефективен от два малки.

Видео за принципа на действие на турбокомпресора:

Подобен...