Zer da turboalimentatutako auto motor bat?

Turboalimentatutako motorra

Turbo motorra. Motorraren potentzia eta momentua handitzeko zeregina beti izan da garrantzitsua. Motor-potentzia zuzenean lotuta dago zilindroen desplazamenduarekin eta haiei ematen zaien aire-erregai nahastearekin. Hau da, zilindroetan zenbat eta erregai gehiago erre, orduan eta potentzia gehiago garatzen du potentzia-unitateak. Hala ere, irtenbiderik errazena motorraren potentzia handitzea da. Bere lan-bolumena handitzeak egituraren neurriak eta pisua handitzea dakar. Hornitutako lan-nahastearen zenbatekoa handitu daiteke biraderaren biraketa-abiadura handituz. Alegia, denbora-unitateko zilindroetan lan-ziklo gehiago ezartzea. Baina inertzia-indarren handitzearekin eta potentzia-unitateko piezen karga mekanikoen handitzearekin lotutako arazo larriak egongo dira, eta horrek motorraren bizitza murriztea ekarriko du.

Turbo motorren eraginkortasuna

Egoera honetan modu eraginkorrena boterea da. Imajinatu barne errekuntzako motor baten sarrerako kolpea. Motorra, bonba gisa lan egiten duen bitartean, oso eraginkorra da. Aire-hodiak aire-iragazkia, sarrerako kolektore bihurguneak ditu, eta gasolina motorrek ere balbula bat dute. Horrek guztiak, noski, zilindroaren betegarria murrizten du. Sarrerako balbularen goranzko presioa handitzeko, zilindroan aire gehiago jarriko da. Erregaia emateak zilindroetako karga berria hobetzen du, zilindroetan erregai gehiago erretzeko eta, horrela, motorraren potentzia handiagoa lortzeko. Barne errekuntzako motor batean hiru anplifikazio mota erabiltzen dira. Sarrerako kolektoreetan airearen bolumenaren energia zinetikoa erabiltzen duen erresonantzia. Kasu honetan, ez da beharrezkoa beste karga / bultzada gehigarririk. Mekanikoa, bertsio honetan konpresorea motorraren uhal batek bultzatzen du.

Gas turbina edo turbo motorra

Gas turbina edo turboalimentadorea, turbina ihes gasen jarioak bultzatzen du. Metodo bakoitzak bere abantaila eta desabantailak ditu, eta horrek zehazten du aplikazio eremua. Sarrera kolektore pertsonala. Zilindroa hobeto betetzeko, sarrerako balbularen aurreko presioa handitu behar da. Bien bitartean, presioa handitzea ez da orokorrean beharrezkoa. Nahikoa da balbula ixteko unean igotzea eta zilindroan aire zati gehigarri bat kargatzea. Epe laburreko presioa areagotzeko, motorra martxan dagoenean sarrerako kolektorean zehar bidaiatzen duen konpresio uhina aproposa da. Nahikoa da hoditeriaren beraren luzera kalkulatzea, bere muturretatik hainbat aldiz islatutako uhina momentu egokian balbulara iristeko. Teoria erraza da, baina ezartzeak asmamen handia eskatzen du. Balbula ez da birabarkiaren abiadura desberdinetan irekitzen eta, beraz, erresonantzia anplifikazio efektua erabiltzen du.

Turbo motorra - potentzia dinamikoa

Sarrera-kolektorea laburra denez, motorrak errendimendu hobea ematen du bira handietan. Abiadura txikian, berriz, xurgatze bide luzea eraginkorragoa da. Luzera aldakorreko sarrerako hodia bi eratara sor daiteke. Edo erresonantzia ganbera bat konektatuz, edo nahi duzun sarrera kanalera aldatuz edo konektatuz. Azken horri indar dinamikoa ere deitzen zaio. Presio erresonanteak eta dinamikoak airea hartzeko dorreko fluxua azkartu dezake. Aire emariaren presioaren gorabeherek eragindako anplifikazio efektuak 5 eta 20 mbar bitartekoak dira. Alderatuta, turboalimentagailuarekin edo bultzada mekanikoarekin, 750 eta 1200 mbar bitarteko balioak lor ditzakezu. Irudia osatzeko, kontuan izan anplifikadore inertzial bat ere badagoela. Balbula ibaian gora gehiegizko presioa sortzeko faktore nagusia sarrerako hodiaren emariaren presio altuko burua da.

Turbo motorraren potentzia handitzea

Horrek potentzia handitzen du abiadura handian orduko 140 kilometro baino gehiagotan. Gehienetan motozikletetan erabiltzen da. Betegarri mekanikoek motorraren potentzia nabarmen handitzeko modu nahiko erraza ematen dute. Motorra motorraren biela-arbeletik zuzenean gidatuz gero, konpresorea airea zilindroetara ponpatzeko gai da gutxieneko abiaduran, eta bultzada-presioa handitzen du motorraren abiaduraren proportzioan. Baina desabantailak ere badituzte. Barne errekuntzako motorraren eraginkortasuna murrizten dute. Iturri elektrikoak sortzen duen energia zati bat horiek gidatzeko erabiltzen delako. Presio mekanikoko sistemek leku gehiago hartzen dute eta eragingailu berezia behar dute. Korronte gerrikoak edo abiadura kutxak zarata handia egiten du. Betegarri mekanikoak. Bi haizagailu mekaniko mota daude. Bolumetrikoa eta zentrifugoa. Ontziratutako betegarri tipikoak Roots supergeneradoreak eta Lysholm konpresorea dira. Roots diseinuak olio-engranaje-ponpa baten antza du.

Turbo motorren ezaugarriak

Diseinu honen berezitasuna da airea ez dela konprimitzen gainkargagailuan, kanpoaldean baizik eta hodietan, etxebizitzaren eta errotoreen arteko espazioan sartuz. Desabantaila nagusia irabazi kopuru mugatua da. Ez dio axola nola zehaztasun handiz ezartzen diren betegarriko piezak, presio jakin batera iristen denean, airea atzera isurtzen hasten da, sistemaren eraginkortasuna murriztuz. Borrokatzeko hainbat modu daude. Handitu errotorearen abiadura edo egin gainkargagailua bi edo hiru etapa. Horrela, azken balioak maila onargarri batera igo daitezke, baina etapa anitzeko diseinuek ez dute abantaila nagusia - trinkotasuna. Beste desabantaila bat irteeraren deskarga irregularra da, airea zatika hornitzen baita. Diseinu modernoek birakatze-mekanismo triangeluarrak erabiltzen dituzte, eta sarrera eta irteerako leihoak triangelu formakoak dira. Teknika horiei esker, superkargagailu handiek ia pultsazio efektua kentzen zuten.

Turbo motor instalazioa

Errotoreen abiadura baxuak eta, beraz, iraunkortasunak, zarata maila baxuarekin batera, DaimlerChrysler, Ford eta General Motors bezalako marka ezagunak beren produktuak eskuzabal hornitzea eragin dute. Desplazamendu gainkargatzaileek potentzia eta momentu kurbak areagotzen dituzte forma aldatu gabe. Dagoeneko eraginkorrak dira abiadura txikian eta ertainean eta horrek azelerazio dinamika hobekien islatzen du. Arazo bakarra da horrelako sistemak fabrikatzeko eta instalatzeko oso gustukoak direla eta horrek nahiko garestiak direla esan nahi du. Sarrerako kolektoreko airearen presioa aldi berean handitzeko beste modu bat Lisholm ingeniariak proposatu zuen. Lysholm burdineriaren diseinuak haragi birrintzeko ohiko bat dakar. Torlojuaren beste bi ponpa instalatu dira etxebizitzaren barruan. Norabide desberdinetan biratuz, airearen zati bat harrapatu, konprimitu eta zilindroetan kokatzen dute.

Turbo motorra - tuning

Sistema honek barneko konpresioa eta galera minimoak ditu, zehazki kalibratutako hutsuneen ondorioz. Gainera, helizearen presioa eraginkorra da ia motorraren abiadura osoan. Lasaia, oso trinkoa, baina oso garestia fabrikazio konplexutasuna dela eta. Hala ere, AMG edo Kleemann bezalako sintonizazio estudio ospetsuek ez dituzte alde batera uzten. Betegarri zentrifugoak turbokonpresoreen antzekoak dira. Sarrerako kolektoreko gehiegizko presioak konpresore gurpil bat sortzen du. Bere pal erradialek tunelaren inguruan airea harrapatzen eta bultzatzen dute indar zentrifugoa erabiliz. Turboalimentadorearen aldea unitatean bakarrik dago. Puzgailu zentrifugoek antzeko akatsa dute, gutxiago nabaritzen bada ere, inertzia akatsa. Baina bada ezaugarri garrantzitsu bat gehiago. Izan ere, sortutako presioa konpresorearen gurpilaren abiadura karratuaren proportzionala da.

Turbo motorra

Besterik gabe, oso azkar biratu behar da zilindroetara behar den aire karga ponpatzeko. Batzuetan, motorearen abiadura hamar aldiz handiagoa da. Abiadura handiko haizagailu zentrifugo eraginkorra. Zentrifugagailu mekanikoak ez dira hain erabilerrazak eta iraunkorragoak gas zentrifugagailuak baino. Muturreko tenperatura baxuagoetan lan egiten dutelako. Diseinuaren sinpletasunak eta, horren arabera, merkeak izan dira entzutetsuen afinazio arloan ospea lortu dutenak. Motorraren arteko hozkailua. Gainkarga kontrolatzeko zirkuitu mekanikoa nahiko erraza da. Karga betean, saihesbideko estalkia itxi eta itogina irekita dago. Aire-fluxu guztia motorrera doa. Karga partzialean funtzionatzen duen bitartean, tximeleta-balbula itxi eta tutu-motelgailua irekitzen da. Gehiegizko airea haizagailuaren sarrerara itzultzen da. Kargatzeko hozkailuaren arteko hozte-airea ia ezinbesteko osagaia da mekanikoa ez ezik, gas turbina anplifikatzeko sistemen osagaia ere bada.

Turboalimentatutako motorren funtzionamendua

Aire konprimitua aurrez hozten da intercooler batean, motorreko zilindroetan sartu aurretik. Bere diseinuaren arabera, ohiko erradiadorea da, airearen fluxuaren bidez edo hozgarri baten bidez hozten dena. Kargatutako airearen tenperatura 10 gradu jaisteak bere dentsitatea% 3 inguru handitzea ahalbidetzen du. Horrek, aldi berean, motorraren potentzia ehuneko berean handitzea ahalbidetzen du. Motor turbokompresorea. Turboalimentadoreak automobilen motor modernoetan erabiltzen dira. Izan ere, konpresore zentrifugo bera da, baina disko zirkuitu desberdina du. Horixe da gainkargatzaile mekanikoen eta turbokargaren arteko desberdintasun garrantzitsuena, agian funtsezkoena. Hainbat diseinuren ezaugarriak eta aplikazioak zehazten dituen disko-katea da.

Turbo motorren abantailak

Turboalimentagailu batean, errodagailua errodagailuaren ardatz berean dago, turbina. Motorraren ihes-kolektorean sartuta dagoena eta ihes-gasek bultzatuta dagoena. Abiadura 200 bira / min-tik gorakoa izan daiteke. Ez dago zuzeneko konexiorik motorraren birabarkiarekin eta aire-hornidura ihes-gasen presioaren bidez kontrolatzen da. Turboalimentadorearen abantailak dira. Motorraren eraginkortasuna eta ekonomia hobetzea. Transmisio mekanikoak motorrari boterea hartzen dio, berdin ihesaren energia erabiltzen du, beraz eraginkortasuna handitzen da. Ez nahastu motorraren berariazko eraginkortasuna eta oro har. Berez, turboalimentadorea erabiltzeagatik potentzia handitu den motor baten funtzionamenduak erregai gehiago behar du aspiratzaile naturalarekin potentzia txikiagoa duen antzeko motor batek baino.

Turbo motorraren potentzia

Izan ere, zilindroak airez betetzea hobetzen da, gogoratzen dugun moduan, haietan erregai gehiago erretzeko. Baina erregai-pilarekin hornitutako motorra orduko potentzia-unitateko erregai-masa zati da anplifikaziorik gabeko unitate indartsuen antzeko diseinuarena baino txikiagoa. Turboalimentadoreak tamaina eta pisu txikiagoko potentzia unitatearen zehaztutako ezaugarriak lortzeko aukera ematen du. Aspirazio naturaleko motorra erabiltzearen kasuan baino. Gainera, turbo motorrak ingurumenaren errendimendu onena du. Errekuntza-ganberako presioak tenperatura jaistea eragiten du eta, ondorioz, nitrogeno oxidoen sorrera gutxitzea. Gasolina motorrak erregaian, erregai erreketa osoagoa lortzen da, batez ere baldintza iragankorretan. Diesel motorretan, aire hornidura osagarriak ke itxura mugak gainditzeko aukera ematen du, hau da, kedar partikulen emisioa kontrolatzea.

Diesel turbo motorra

Gasolioak askoz ere egokiagoak dira, oro har, indartzeko eta, bereziki, turbokargatzeko. Gasolinazko motorrek ez bezala, bultzada presioa kolpatzeko arriskuak mugatzen duenean, ez dakite fenomeno hori. Diesel motorra bere mekanismoetan presio altuarekin estresa daiteke. Gainera, airearen sarrerako akelerarik ez izateak eta konpresio-erlazio altuak ihes-gasen presio handiagoa eta tenperatura baxuagoak eskaintzen dituzte gasolina motorrekin alderatuta. Turboalimentadoreak fabrikatzeko errazagoak dira, eta horrek berezko desabantaila ugari ditu. Motorraren abiadura txikian, ihes-gas kopurua txikia da eta, beraz, konpresorearen eraginkortasuna txikia da. Gainera, turboalimentatutako motor batek Turboyama deritzona izan ohi du.

Zeramikazko metal turbo errotorea

Zailtasun nagusia ihes-gasen tenperatura altua da. Zeramikazko metalezko turbina errotorea beroarekiko erresistenteak diren aleazioekin egindakoak baino %20 inguru arinagoa da. Eta inertzi momentu baxuagoa ere badu. Duela gutxi arte, gailu osoaren bizitza kanpamenduko bizitzara mugatzen zen. Funtsean, presiodun olioz lubrikatzen ziren biradera-itxurako kaskadak ziren. Halako errodamendu konbentzionalen higadura handia zen, noski, baina errodamendu esferikoek ezin zituzten abiadura izugarriak eta tenperatura altuak jasan. Irtenbidea zeramikazko bolekin errodamenduak garatzea posible zenean aurkitu zen. Zeramika erabiltzea, ordea, ez da harritzekoa, errodamenduak etengabeko lubrifikatzaile horniduraz betetzen dira. Turbokonpresoraren gabeziak kentzeak errotorearen inertzia murrizteko aukera ematen du. Baina baita presio gehigarrien kontrolerako zirkuitu osagarriak ere, batzuetan nahiko konplexuak erabiltzea.

Turbo motorrak nola funtzionatzen duen

Kasu honetan zeregin nagusiak motorraren abiadura handian presioa murriztea eta baxuetan handitzea dira. Arazo guztiak erabat konpondu daitezke geometria aldakorreko turbinarekin, tobera aldakorreko turbinarekin. Adibidez, pal mugikorrekin, parametroak barruti zabalean alda daitezke. VNT turboalimentadorearen funtzionamendu printzipioa turbina gurpilera bideratutako ihes gasen fluxua optimizatzea da. Motoraren abiadura txikiarekin eta ihes bolumen txikiekin, VNT turboalimentadoreak ihes gasaren fluxu osoa turbina gurpilera zuzentzen du. Horrela, bere potentzia handituz eta presioa handituz. Abiadura handian eta gas emari handietan, VNT turboalimentadoreak palak mugitzen ditu zabalik. Zeharkako eremua handitu eta ihes-gas batzuk errotoratik kentzea.

Turbo motorraren babesa

Gehiegizko abiadura babestea eta presioaren indarra mantentzea behar den motor mailan, gainkarga ezabatzea. Anplifikazio bakarreko sistemez gain, bi etapetako anplifikazioa ohikoa da. Konpresorea gidatzen duen lehen faseak bultzada eraginkorra ematen du motorraren abiadura txikian. Eta bigarrenak, turbokompresorea, ihes-gasen energia erabiltzen du. Potentzia unitateak turbinaren ohiko funtzionamendurako nahikoa abiadura lortu bezain laster, konpresorea automatikoki itzali egiten da eta erortzen badira berriro hasten da. Fabrikatzaile askok bi turbokompresore instalatzen dituzte motorrean batera. Horrelako sistemei biturbo edo twin-turbo esaten zaie. Ez dago funtsezko alderik haien artean, salbuespen batekin. Biturbok diametro desberdinetako turbinak erabiltzea suposatzen du eta horregatik errendimendua. Gainera, sartzeko algoritmoa paraleloa edo sekuentziala izan daiteke.

Galderak eta erantzunak:

Zertarako da turbokargatzea? Zilindroko aire freskoaren presioa handitzeak aire-erregaiaren nahastearen errekuntza hobea bermatzen du, eta horrek motorraren potentzia handitzen du.

Zer esan nahi du turbokargatutako motorrak? Potentzia-unitate baten diseinuan, zilindroetara aire freskoaren fluxu hobetua ematen duen mekanismo bat dago. Horretarako, turbokonpresor edo turbina erabiltzen da.

Nola funtzionatzen du turbokargak auto batean? Ihes-gasek turbinaren bultzatzailea biratzen dute. Ardatzaren beste muturrean, ponpaketa-bultzada bat finkatzen da, sarrera-kolektorean instalatuta.