Prinsip operasi pengecas turbo dan reka bentuknya

Pengecas turbo (turbin) ialah mekanisme yang digunakan dalam kereta untuk memaksa udara masuk ke dalam silinder enjin pembakaran dalaman. Dalam kes ini, turbin didorong semata-mata oleh aliran gas ekzos. Penggunaan pengecas turbo membolehkan anda meningkatkan kuasa enjin sehingga 40% sambil mengekalkan saiznya yang padat dan penggunaan bahan api yang rendah.

Bagaimana turbin disusun, prinsip operasinya

Pengecas turbo standard terdiri daripada:

1. Perumahan. Diperbuat daripada keluli tahan panas. Ia mempunyai bentuk heliks dengan dua tiub terarah berbeza yang disediakan dengan bebibir untuk pemasangan dalam sistem tekanan.
2. Roda turbin. Ia menukarkan tenaga ekzos kepada putaran aci di mana ia dipasang dengan tegar. Diperbuat daripada bahan tahan panas.
3. Roda pemampat. Ia menerima putaran dari roda turbin dan mengepam udara ke dalam silinder enjin. Pendesak pemampat selalunya diperbuat daripada aluminium, yang mengurangkan kehilangan tenaga. Rejim suhu di zon ini hampir normal dan penggunaan bahan tahan haba tidak diperlukan.
4. Aci turbin. Menyambungkan roda turbin (pemampat dan turbin).
5. Galas biasa atau galas bebola. Diperlukan untuk menyambungkan aci di perumahan. Reka bentuk boleh dilengkapi dengan satu atau dua sokongan (bearing). Yang terakhir ini dilincirkan oleh sistem pelinciran enjin am.
6. injap pintasan. PDireka untuk mengawal aliran gas ekzos yang bertindak pada roda turbin. Ini membolehkan anda mengawal kuasa rangsangan. Injap dengan penggerak pneumatik. Kedudukannya dikawal oleh ECU enjin, yang menerima isyarat daripada sensor kelajuan.

Prinsip asas operasi turbin dalam enjin petrol dan diesel adalah seperti berikut:

• Gas ekzos diarahkan ke perumah pengecas turbo di mana ia bertindak pada bilah turbin.
• Roda turbin mula berputar dan memecut. Kelajuan putaran turbin pada kelajuan tinggi boleh mencapai 250 rpm.
• Selepas melalui roda turbin, gas ekzos dilepaskan ke dalam sistem ekzos.
• Pendesak pemampat berputar secara serentak (kerana ia berada pada aci yang sama dengan turbin) dan mengarahkan aliran udara termampat ke intercooler dan kemudian ke manifold masuk enjin.

Ciri-ciri turbin

Berbanding dengan pemampat mekanikal yang digerakkan oleh aci engkol, kelebihan turbin ialah ia tidak menarik tenaga daripada enjin, tetapi menggunakan tenaga daripada produk sampingannya. Ia lebih murah untuk dihasilkan dan lebih murah untuk digunakan.

Walaupun secara teknikal turbin untuk enjin diesel pada asasnya sama seperti untuk enjin petrol, ia lebih biasa dalam enjin diesel. Ciri utama ialah mod operasi. Oleh itu, kurang bahan tahan haba boleh digunakan untuk enjin diesel, kerana suhu gas ekzos purata dari 700 °C dalam enjin diesel dan dari 1000 °C dalam enjin petrol. Ini bermakna bahawa tidak mungkin untuk memasang turbin diesel pada enjin petrol.

Sebaliknya, sistem ini juga mempunyai tahap tekanan rangsangan yang berbeza. Dalam kes ini, ia harus diambil kira bahawa kecekapan turbin bergantung pada dimensi geometrinya. Tekanan udara yang ditiup ke dalam silinder ialah jumlah dua bahagian: 1 tekanan atmosfera ditambah dengan tekanan berlebihan yang dicipta oleh pengecas turbo. Ia boleh dari 0,4 hingga 2,2 atmosfera atau lebih. Oleh kerana prinsip operasi turbin dalam enjin diesel membolehkan lebih banyak gas ekzos diambil, reka bentuk enjin petrol tidak boleh dipasang walaupun dalam enjin diesel.

Jenis dan hayat perkhidmatan pengecas turbo

Kelemahan utama turbin ialah kesan "turbo lag" yang berlaku pada kelajuan enjin yang rendah. Ia mewakili kelewatan masa sebagai tindak balas kepada perubahan dalam kelajuan enjin. Untuk mengatasi kelemahan ini, pelbagai jenis pengecas turbo telah dibangunkan:

• Sistem tatal berkembar. Reka bentuk menyediakan dua saluran yang memisahkan ruang turbin dan, sebagai hasilnya, aliran gas ekzos. Ini memberikan masa tindak balas yang lebih pantas, kecekapan turbin maksimum dan mengelakkan penyumbatan port ekzos.
• Turbin dengan geometri berubah (muncung dengan geometri berubah). Reka bentuk ini paling biasa digunakan dalam enjin diesel. Ia memberikan perubahan dalam keratan rentas salur masuk ke turbin disebabkan oleh mobiliti bilahnya. Menukar sudut putaran membolehkan anda melaraskan aliran gas ekzos, dengan itu melaraskan kelajuan gas ekzos dan kelajuan enjin. Dalam enjin petrol, turbin geometri berubah-ubah sering dijumpai dalam kereta sport.

Kelemahan pengecas turbo ialah kerapuhan turbin. Untuk enjin petrol, ini adalah purata 150 kilometer. Sebaliknya, jangka hayat turbin enjin diesel adalah lebih lama sedikit dan purata 000 kilometer. Dengan pemanduan yang berpanjangan pada kelajuan tinggi, serta dengan pilihan minyak yang salah, hayat perkhidmatan boleh dikurangkan sebanyak dua atau tiga kali ganda.

Bergantung pada cara turbin berfungsi dalam enjin petrol atau diesel, prestasi boleh dinilai. Isyarat untuk memeriksa ialah kemunculan asap biru atau hitam, penurunan kuasa enjin, serta kemunculan wisel dan bunyi denting. Untuk mengelakkan kerosakan, adalah perlu untuk menukar minyak, penapis udara dan menjalankan penyelenggaraan tetap dalam masa.