Turboşarj cihazı: tanım, çalışma prensibi, ana elemanlar

2024 Yazar: Howard Calhoun | [email protected]. Son düzenleme: 2023-12-17 10:43

Turboşarj cihazının kendisini değerlendirmeye geçmeden önce, içten yanmalı bir motorun gücünün tamamen içine ne kadar hava ve yakıt girdiğine bağlı olduğunu bilmelisiniz. Dolayısıyla bu göstergeleri artırırsanız içten yanmalı motorun gücünü de artırmış olursunuz.

Türbin Açıklaması

Turboşarj cihazı ve görünüşü, motor gücünü artırmak için sürekli bir insan yarışının sonucudur. Böyle bir türbinin sadece benzinli motorlar için değil, dizel modeller için de etkili bir çözüm haline geldiğini de eklemekte fayda var. Çoğu zaman, bu tür cihazlar, az miktarda hava sağlanan motorlara kurulur. Burada şunu anlamak önemlidir: motorun kendisi ne kadar büyükse, o kadar fazla hava ve yakıt tüketir ve o kadar fazla güce sahiptir. Daha küçük bir motordan aynı gücü elde etmek için silindirlere sığan hava miktarını artırmanız gerekir.

Turboşarj, aşağıdakiler için tasarlanmış bir cihazdır:egzoz gazlarını kullanarak büyük miktarda havayı motora zorlamak için. Bir turboşarjın iki ana unsuru vardır - bir türbin ve bir santrifüj pompa. Kendi aralarında, bu iki parça rijit bir eksenle bağlanır. Elemanlar dakikada 100.000 devire varan hızlarda döner ve ayrıca kompresörü çalıştırırlar.

Türbin parçaları

Turboşarj cihazı 8 parçadan oluşur. Özel bir şekle sahip bir mahfaza içinde dönen bir türbin çarkı vardır. Ana amaç egzoz gazlarının enerjisini kompresöre aktarmaktır. Bu elemanların montajı için başlangıç malzemesi, seramik gibi ısıya dayanıklı malzemelerdir.

Turbo şarj cihazı ayrıca havayı emen bir kompresör çarkı içerir. Aynı zamanda motor silindirlerine sıkıştırma ve enjeksiyon ile de ilgilenir. Tekerlek, türbin gibi özel bir mahfaza içinde bulunur. Bu tekerleklerin her ikisi de dönüşü kaymalı yataklar üzerinde gerçekleştirilen rotor miline monte edilmiştir.

Özellikle benzinli motorlarda turboşarjın tasarımı ve çalışması ek soğutma gerektirir. Genellikle bu bir sıvı soğutma sistemidir. Sistemin kendisini soğutmaya ek olarak, basınçlı hava da soğutulur. Bunun için türbinde hava veya sıvı tip ara soğutucu bulunur. Havanın soğutulması, yoğunluğunu ve dolayısıyla basıncı arttırdığı için önemlidir.

Bu sistem bir basınç regülatörü tarafından kontrol edilir. Bu baypas valfi şunları yapabilir:egzoz gazlarının akışını kısıtlar. Bu sayede bazıları türbin çarkının yanından geçecek.

İşin özü

Turbo şarj cihazının cihazı ve çalışma prensibi egzoz gazlarının kullanımına dayanmaktadır. Bu gazların enerjisi türbin çarkını çalıştıracaktır. Bu enerjiyi aktarmak için türbin çarkı rotor miline bağlanarak onu döndürür. Bu şekilde enerji kompresör çarkına aktarılır. Bu eleman, havayı sisteme zorlamanın yanı sıra onu sıkıştırmakla da meşgul. Basınçlı hava, onu soğutan ara soğutucudan geçer. Bundan sonra madde doğrudan motor silindirlerine girer.

Daha fazla bilgi

Turboşarj cihazı ve çalışma prensibi bir yandan içten yanmalı motordan bağımsızdır, çünkü motor şaftı ile rijit bir bağlantı yoktur. Öte yandan, dönme hızı hala bir şekilde türbinin verimliliğini etkiler. Aşağıdaki şekilde bağlanır. Motor ne kadar çok devir yaparsa, egzoz gazlarının akışı o kadar güçlü olur. Bu nedenle türbin milinin dönüş hızı artacak, bu da silindirlere girecek hava miktarı artacağı anlamına geliyor.

Turboşarjın tasarımı ve çalışmasının birkaç olumsuz yönü vardır. Dezavantajlardan biri "turbo gecikmesi" olarak adlandırılır. Gaz pedalına sert bir şekilde basıldığında, güçteki hızlı artış biraz gecikecektir. "Turbojam" dan geçtikten sonra basınçta keskin bir sıçrama var,buna "turbo asansör" denir.

Eksiklikleri giderme

İlk dezavantajın ortaya çıkması, sistemin eylemsiz olmasından kaynaklanmaktadır. Bu fenomen nedeniyle, türbinin performansı ile motordan gereken güç arasında bir tutarsızlık vardır. Bu sorunu çözmenin üç yolu vardır. Dizel turboşarj cihazının cihazı benzinli olana benzer olduğundan, bunun için de uygundurlar. İşte yapabilecekleriniz:

1. Değişken geometrili türbin kullanın.
2. Seri olarak iki paralel veya iki kompresör kullanın.
3. Birleştirilmiş bir takviye sistemi kullanın.

Değişken geometrili türbine gelince, giriş valfinin alanını değiştirerek sorunu çözme konusunda oldukça yeteneklidir. Böyle bir sistem dizel motorlarda çok sık kullanılmaktadır.

Farklı sistemlerin açıklaması

Amaç, turboşarj cihazının geleneksel bir türbininkiyle aynı olmasıdır. Aradaki temel fark, enstrümanın 8. değil, sadece 5 ana bölümden oluşmasıdır.

Paralel bağlı bir türbin sistemi kullanılır. Böyle bir sistem, yeterince güçlü V motorları için en uygunudur. Bu durumda, her silindir sırası için küçük bir turboşarj kurulur. Avantajı, birkaç küçük cihazın eylemsizliğinin tek bir büyük türbinden daha az olmasıdır.

Kompresörün cihazı ve çalışma prensibi aşağıdakilere bağlı olarak farklılık göstermez.ancak hacminden bu, örneğin iki türbinin seri bağlantısı kullanıldığında önemli bir rol oynar. Bu durumda her cihaz belirli bir hızda devreye girecektir.

Hem mekanik hem de turboşarj kullanan bir takviye sistemi de kullanılır. Motor hızı düşükse, hava pompalamak için mekanik cihaz açılır. Belirli bir eşik aşılırsa mekanik cihaz kapanır ve turboşarj çalışmaya başlar.

Bir türbinin faydaları nelerdir

Bir kompresör kullanırken aşağıdaki avantajlar göze çarpar:

1. Bu cihazın yaygın kullanımı, tasarımının basitliği ve güvenilirliği sayesinde mümkün olmuştur. Ayrıca bu cihazın içten yanmalı motor sistemine dahil edilmesi motor gücünü yaklaşık %20-35 oranında artırmaktadır.
2. Performansı doğrudan gaz dağıtımı gibi diğer sistemlere bağlı olduğundan kompresörün kendisi arızaya neden olamaz.
3. Yakıttan %5 ila %20 tasarruf etmek mümkündür. Küçük bir motora türbin takarsanız, yakıtın yanma süreci daha verimli hale gelir, bu da verimliliğin artacağı anlamına gelir.
4. Bu tür motorların iyi bir avantajı, örneğin dağlarda geçen yollarda gözlemlenir. Bu, özellikle atmosferik emsallerle karşılaştırıldığında fark edilir.
5. Turboşarjın tasarımı ve çalışma prensibi, egzoz sisteminde ek bir susturucu görevi görmesine izin verir.

Uygulama özellikleri

Kompresörün kendisinin pratik olarak arıza yapmamasına rağmen, bazen çalışması durduğunda durumlar ortaya çıkar.

Günümüzde turboşarjın kapanmasının en yaygın nedeni, türbinin merkezi kartuşunun yağ ile tıkanmasıdır. Çoğu zaman, böyle bir sorun, turboşarj üzerindeki uzun süreli ve ciddi yüklerden sonra çalışmasının aniden durması nedeniyle ortaya çıkar. Bu sıkıntıdan kurtulmak için su soğutma sistemi kurmak gerekir. Bu sistemin hatları, merkezi kartuştaki sıcaklığı az altacak bir ısı emme etkisi yaratacaktır. Bu etkinin, motor tamamen durduktan ve ayrıca soğutma sıvısı sirkülasyonu tamamen durduktan sonra bir süre daha ortaya çıkacağını belirtmekte fayda var.

Türbin çeşitleri

Turboşarj çeşitlerine gelince, manşon tipi ve bilyalı rulman tipi vardır.

Bush tipi turboşarjlardan bahsedecek olursak, oldukça uzun süredir kullanılmaktadırlar. Bununla birlikte, tasarım özellikleriyle ilişkili bir takım eksiklikleri vardı. Bu, böyle bir sistemin potansiyelinin% 100 kullanılmasına izin vermedi. Bilyalı rulman üniteleri daha yenidir, bu eksiklikleri dikkate almıştır ve bu nedenle kademeli olarak burçlu kompresörlerin yerini almaktadır.

Bu iki türbin tipini karşılaştırırken, önemli ölçüde tükettiği için bilyalı rulman daha ekonomik olarak kabul edilir.manşon tipinden daha az yağ. Ayrıca kompresörlerde, türbinin gaz pedalına basılmasına verdiği tepkiden sorumlu olan bir gösterge bulunur. Bilyalı yataklı türbin türleri için bu gösterge daha iyidir, bu da manşonlu tiplere kıyasla tepkide yaklaşık %15'lik bir iyileşme sağlar.

Cihaz arızaları

Burada, turboşarjın, neredeyse tüm diğer araç sistemleriyle çalışma sırasında yakından bağlantılı olan motorun tek eki olduğu söylenmelidir. Buna dayanarak, herhangi bir sistemin çalışmasındaki minimum sapmaların, kompresör aşınmasının önemli ölçüde artmasına neden olacağı oldukça açıktır. Bugüne kadar, türbinin çalışmasında en sık engel haline gelen birkaç neden vardır:

• Yabancı cisimlerin mekanizmaya girmesi mümkündür. Motorun muazzam dönüş hızı nedeniyle, bu durum örneğin çarklarda hasara neden olabilir.
• Yağlayıcı eksikliği. Dinamik yükler ne kadar yüksek olursa, yağ "filminin" tahribatının meydana gelme olasılığı o kadar yüksek olur. Bu da sistemi en olumsuz şekilde etkileyen "kuru" sürtünmeye yol açacaktır. Bu arızanın nedeni, yağın tam olarak ulaşmaması nedeniyle herhangi bir sebep olabilir. Örneğin, tıkanmış yağ silindirleri, filtreler, yağ pompası aşınması vb.