Տուրբո լիցքավորիչի շահագործման սկզբունքը և դրա դիզայնը

Տուրբո լիցքավորիչը (տուրբին) մեխանիզմ է, որն օգտագործվում է մեքենաներում, որպեսզի օդը մղի ներքին այրման շարժիչի բալոնների մեջ: Այս դեպքում տուրբինը շարժվում է բացառապես արտանետվող գազերի հոսքով: Տուրբո լիցքավորիչի օգտագործումը թույլ է տալիս բարձրացնել շարժիչի հզորությունը մինչև 40%՝ պահպանելով դրա կոմպակտ չափը և վառելիքի ցածր սպառումը:

Ինչպես է դասավորվում տուրբինը, աշխատանքի սկզբունքը

Ստանդարտ տուրբո լիցքավորիչը բաղկացած է.

1. Մարմինը Պատրաստված է ջերմակայուն պողպատից։ Այն ունի պտուտակաձև ձև՝ երկու տարբեր ուղղորդված խողովակներով, որոնք ապահովված են կցաշուրթերով՝ ճնշման համակարգում տեղադրելու համար:
2. Տուրբինային անիվ. Այն արտանետումների էներգիան վերածում է լիսեռի պտտման, որի վրա այն կոշտ ամրացված է: Պատրաստված է ջերմակայուն նյութերից։
3. Կոմպրեսորային անիվ: Այն ստանում է պտույտ տուրբինի անիվից և օդը մղում շարժիչի բալոնների մեջ: Կոմպրեսորային շարժիչը հաճախ պատրաստված է ալյումինից, ինչը նվազեցնում է էներգիայի կորուստները: Այս գոտում ջերմաստիճանի ռեժիմը մոտ է նորմալին, և ջերմակայուն նյութերի օգտագործումը չի պահանջվում:
4. Տուրբինի լիսեռ. Միացնում է տուրբինի անիվները (կոմպրեսոր և տուրբին):
5. Պարզ առանցքակալներ կամ գնդիկավոր առանցքակալներ: Անհրաժեշտ է պատյանում լիսեռը միացնելու համար: Դիզայնը կարող է հագեցած լինել մեկ կամ երկու հենարաններով (առանցքակալներով): Վերջիններս յուղվում են շարժիչի քսման ընդհանուր համակարգով։
6. շրջանցող փական. ՊՆախատեսված է տուրբինի անիվի վրա գործող արտանետվող գազերի հոսքը կարգավորելու համար: Սա թույլ է տալիս վերահսկել խթանման հզորությունը: Փական օդաճնշական մղիչով: Դրա դիրքը կառավարվում է շարժիչի ECU-ով, որն ազդանշան է ստանում արագության սենսորից:

Բենզինային և դիզելային շարժիչներում տուրբինի շահագործման հիմնական սկզբունքը հետևյալն է.

• Արտանետվող գազերը ուղղվում են դեպի տուրբո լիցքավորիչի պատյան, որտեղ գործում են տուրբինի շեղբերների վրա:
• Տուրբինի անիվը սկսում է պտտվել և արագանալ: Տուրբինի պտտման արագությունը բարձր արագությամբ կարող է հասնել 250 պտույտ/րոպե:
• Տուրբինի անիվի միջով անցնելուց հետո արտանետվող գազերը արտանետվում են արտանետման համակարգ։
• Կոմպրեսորային շարժիչը համաժամանակյա պտտվում է (քանի որ այն գտնվում է նույն լիսեռի վրա, ինչ տուրբինը) և սեղմված օդի հոսքը ուղղում է դեպի միջսառեցնող սարք, այնուհետև դեպի շարժիչի ընդունման կոլեկտոր:

Տուրբինի բնութագրերը

Ծնկաձողով շարժվող մեխանիկական կոմպրեսորի համեմատ, տուրբինի առավելությունն այն է, որ այն էներգիա չի վերցնում շարժիչից, այլ օգտագործում է էներգիան իր կողմնակի արտադրանքներից: Այն ավելի էժան է արտադրել և ավելի էժան օգտագործել:

Թեև տեխնիկապես դիզելային շարժիչի տուրբինն ըստ էության նույնն է, ինչ բենզինային շարժիչի համար, այն ավելի տարածված է դիզելային շարժիչներում: Հիմնական առանձնահատկությունը շահագործման ռեժիմներն են: Հետևաբար, դիզելային շարժիչների համար կարող են օգտագործվել ավելի քիչ ջերմակայուն նյութեր, քանի որ արտանետվող գազերի ջերմաստիճանը միջինում կազմում է 700 °C դիզելային շարժիչներում և 1000 °C բենզինային շարժիչներում: Սա նշանակում է, որ բենզինային շարժիչի վրա հնարավոր չէ դիզելային տուրբին տեղադրել։

Մյուս կողմից, այս համակարգերն ունեն նաև խթանման ճնշման տարբեր մակարդակներ: Այս դեպքում պետք է հաշվի առնել, որ տուրբինի արդյունավետությունը կախված է նրա երկրաչափական չափերից։ Բալոնների մեջ փչված օդի ճնշումը բաղկացած է երկու մասից՝ 1 մթնոլորտային ճնշում գումարած տուրբո լիցքավորիչի կողմից ստեղծված ավելցուկային ճնշումը: Այն կարող է լինել 0,4-ից 2,2 մթնոլորտ կամ ավելի: Քանի որ դիզելային շարժիչի տուրբինային սկզբունքը թույլ է տալիս ավելի շատ արտանետվող գազ ընդունել, բենզինային շարժիչի դիզայնը չի կարող տեղադրվել նույնիսկ դիզելային շարժիչներում:

Տուրբո լիցքավորիչների տեսակները և ծառայության ժամկետը

Տուրբինի հիմնական թերությունը «turbo lag» էֆեկտն է, որը տեղի է ունենում շարժիչի ցածր արագության դեպքում: Այն ներկայացնում է ժամանակի ուշացում՝ ի պատասխան շարժիչի արագության փոփոխության: Այս թերությունը հաղթահարելու համար մշակվել են տարբեր տեսակի տուրբո լիցքավորիչներ.

• Twin-scroll համակարգ. Դիզայնը նախատեսում է տուրբինի խցիկը բաժանող երկու ալիք և արդյունքում արտանետվող գազերի հոսքը: Սա ապահովում է ավելի արագ արձագանքման ժամանակներ, տուրբինի առավելագույն արդյունավետություն և կանխում է արտանետվող պորտերի խցանումը:
• Տուրբին փոփոխական երկրաչափությամբ (վարդակ՝ փոփոխական երկրաչափությամբ): Այս դիզայնը առավել հաճախ օգտագործվում է դիզելային շարժիչներում: Այն ապահովում է դեպի տուրբինի մուտքի խաչմերուկի փոփոխություն՝ կապված նրա շեղբերների շարժունակության հետ։ Պտտման անկյունը փոխելը թույլ է տալիս կարգավորել արտանետվող գազերի հոսքը, դրանով իսկ կարգավորելով արտանետվող գազերի արագությունը և շարժիչի արագությունը: Բենզինային շարժիչներում փոփոխական երկրաչափության տուրբինները հաճախ հանդիպում են սպորտային մեքենաներում:

Տուրբո լիցքավորիչների թերությունը տուրբինի փխրունությունն է։ Բենզինային շարժիչների համար սա միջինը 150 000 կիլոմետր է: Մյուս կողմից, դիզելային շարժիչի տուրբինի կյանքը մի փոքր ավելի երկար է և միջինը կազմում է 250 կիլոմետր: Բարձր արագությամբ երկար վարելու, ինչպես նաև յուղի սխալ ընտրության դեպքում ծառայության ժամկետը կարող է կրճատվել երկու կամ նույնիսկ երեք անգամ:

Կախված նրանից, թե ինչպես է աշխատում տուրբինը բենզինային կամ դիզելային շարժիչում, կարող է գնահատվել կատարողականը: Ստուգման ազդանշանը կապույտ կամ սև ծխի տեսքն է, շարժիչի հզորության նվազումը, ինչպես նաև սուլիչի և չախչախի տեսքը: Խափանումներից խուսափելու համար անհրաժեշտ է ժամանակին փոխել յուղը, օդի զտիչները և կանոնավոր սպասարկում իրականացնել։