Ang prinsipyo sa operasyon sa turbocharger ug ang disenyo niini

Ang turbocharger (turbine) kay usa ka mekanismo nga gigamit sa mga sakyanan sa pagpugos sa hangin ngadto sa mga silindro sa internal combustion engine. Sa kini nga kaso, ang turbine gimaneho lamang sa pag-agos sa mga gas nga tambutso. Ang paggamit sa usa ka turbocharger nagtugot kanimo nga madugangan ang gahum sa makina hangtod sa 40% samtang gipadayon ang compact nga gidak-on ug ubos nga konsumo sa gasolina.

Giunsa ang paghan-ay sa turbine, ang prinsipyo sa operasyon niini

Ang standard nga turbocharger naglangkob sa:

1. Lawas. Gihimo gikan sa heat resistant steel. Kini adunay usa ka helical nga porma nga adunay duha ka lainlain nga direksyon nga mga tubo nga adunay mga flanges alang sa pag-instalar sa usa ka sistema sa pressure.
2. Turbine nga ligid. Gibag-o niini ang kusog sa tambutso ngadto sa rotation sa shaft diin kini hugot nga gitakda. Gihimo gikan sa mga materyales nga dili makasugakod sa kainit.
3. Compressor ligid. Nakadawat kini og rotation gikan sa ligid sa turbine ug nagbomba sa hangin ngadto sa mga silindro sa makina. Ang compressor impeller sagad nga hinimo sa aluminum, nga makapamenos sa pagkawala sa enerhiya. Ang rehimen sa temperatura sa kini nga sona hapit sa normal ug wala kinahanglana ang paggamit sa mga materyales nga dili makasugakod sa kainit.
4. Turbine shaft. Nagkonektar sa mga ligid sa turbine (compressor ug turbine).
5. Plain bearings o ball bearings. Kinahanglan nga ikonektar ang shaft sa housing. Ang disenyo mahimong gamitan sa usa o duha ka suporta (mga bearing). Ang ulahi gi-lubricated sa kinatibuk-ang sistema sa lubrication sa makina.
6. bypass nga balbula. PGidisenyo aron makontrol ang dagan sa mga gas nga tambutso nga naglihok sa ligid sa turbine. Gitugotan ka niini nga makontrol ang kusog sa pagpadako. Balbula nga adunay pneumatic actuator. Ang posisyon niini kontrolado sa engine ECU, nga nakadawat og signal gikan sa speed sensor.

Ang sukaranan nga prinsipyo sa operasyon sa turbine sa gasolina ug diesel nga mga makina mao ang mosunod:

• Ang mga tambutso nga gas gitumong ngadto sa turbocharger housing diin kini naglihok sa mga blades sa turbine.
• Ang ligid sa turbine nagsugod sa pagtuyok ug pagpadali. Ang gikusgon sa rotation sa turbine sa taas nga tulin mahimong moabot sa 250 rpm.
• Pagkahuman sa pag-agi sa ligid sa turbine, ang mga gas nga tambutso ipagawas sa sistema sa tambutso.
• Ang compressor impeller nagtuyok sa pag-sync (tungod kay kini anaa sa sama nga shaft sa turbine) ug nagdumala sa compressed air flow ngadto sa intercooler ug dayon ngadto sa engine intake manifold.

Mga kinaiya sa turbine

Kung itandi sa usa ka mekanikal nga compressor nga gimaneho sa usa ka crankshaft, ang bentaha sa usa ka turbine mao nga dili kini makuha ang kusog gikan sa makina, apan gigamit ang kusog sa mga produkto niini. Kini mas barato sa paghimo ug mas barato nga gamiton.

Bisan kung sa teknikal nga paagi ang turbine alang sa usa ka makina nga diesel parehas ra sa usa ka makina nga gasolina, kini labi ka kasagaran sa usa ka makina nga diesel. Ang nag-unang bahin mao ang mga paagi sa operasyon. Busa, ang dili kaayo init nga mga materyales mahimong magamit alang sa usa ka makina nga diesel, tungod kay ang temperatura sa tambutso sa gas nag-aberids gikan sa 700 °C sa mga makina sa diesel ug gikan sa 1000 °C sa mga makina sa gasolina. Kini nagpasabot nga dili posible ang pag-instalar sa usa ka diesel turbine sa usa ka gasolina nga makina.

Sa laing bahin, kini nga mga sistema usab adunay lainlaing lebel sa pagpataas sa presyur. Sa kini nga kaso, kinahanglan nga tagdon nga ang kahusayan sa turbine nagdepende sa mga geometric nga sukat niini. Ang presyur sa hangin nga gihuyop sa mga silindro mao ang sumada sa duha ka bahin: 1 nga presyur sa atmospera ug ang sobra nga presyur nga gihimo sa turbocharger. Mahimo kini gikan sa 0,4 hangtod 2,2 nga mga atmospera o labaw pa. Tungod kay ang prinsipyo sa operasyon sa turbine sa usa ka diesel nga makina nagtugot sa dugang nga tambutso nga gas nga makuha, ang disenyo sa usa ka gasolina nga makina dili ma-install bisan sa mga makina sa diesel.

Mga tipo ug kinabuhi sa serbisyo sa mga turbocharger

Ang nag-unang disbentaha sa turbine mao ang "turbo lag" nga epekto nga mahitabo sa ubos nga katulin sa makina. Kini nagrepresentar sa usa ka paglangan sa oras agig tubag sa pagbag-o sa katulin sa makina. Aron mabuntog kini nga kakulangan, lainlain nga klase sa mga turbocharger ang gihimo:

• Twin-scroll system. Ang disenyo naghatag alang sa duha ka mga kanal nga nagbulag sa turbine chamber ug, isip resulta, ang pag-agos sa tambutso sa gas. Naghatag kini og mas paspas nga mga oras sa pagtubag, labing taas nga kahusayan sa turbine ug gipugngan ang pagbara sa mga pantalan sa tambutso.
• Turbine nga adunay variable geometry (nozzle nga adunay variable geometry). Kini nga disenyo kasagarang gigamit sa mga makina sa diesel. Naghatag kini usa ka pagbag-o sa cross-section sa pagsulod sa turbine tungod sa paglihok sa mga blades niini. Ang pagbag-o sa anggulo sa rotation nagtugot kanimo sa pag-adjust sa dagan sa mga gas nga tambutso, sa ingon nag-adjust sa katulin sa mga gas sa tambutso ug sa gikusgon sa makina. Sa mga makina sa gasolina, ang mga variable nga geometry turbine kanunay nga makit-an sa mga sports car.

Ang disbentaha sa mga turbocharger mao ang pagkahuyang sa turbine. Alang sa mga makina sa gasolina, kini usa ka aberids nga 150 kilometros. Sa laing bahin, ang kinabuhi sa turbine sa usa ka diesel nga makina mas taas ug aberids nga 000 kilometros. Uban sa dugay nga pagdrayb sa taas nga tulin, ingon man usab sa sayup nga pagpili sa lana, ang kinabuhi sa serbisyo mahimong makunhuran sa duha o bisan tulo ka beses.

Depende kung giunsa ang turbine molihok sa usa ka gasolina o diesel nga makina, ang pasundayag mahimong masusi. Ang signal sa pagsusi mao ang dagway sa asul o itom nga aso, usa ka pagkunhod sa gahum sa makina, ingon man ang dagway sa usa ka whistle ug rattle. Aron malikayan ang mga pagkaguba, kinahanglan nga usbon ang lana, mga filter sa hangin ug himuon ang regular nga pagmentinar sa oras.