Til að auka afl brunahreyfla eru sérstakar einingar - turbochargers - mikið notaðar.Lestu um hvað forþjöpputæki er, hvaða gerðir þessar einingar eru, hvernig þeim er raðað og á hvaða meginreglum vinnu þeirra byggist, svo og um viðhald og viðgerðir á þeim, í greininni.
Hvað er turbocharger?
Forþjöppuhleðslan er aðalhluti heildarþrýstingskerfis brunahreyfla, eining til að auka þrýstinginn í inntaksrás hreyfilsins vegna orku útblástursloftsins.
Turbohlaðan er notuð til að auka afl brunahreyfils án róttækra truflana í hönnun hennar.Þessi eining eykur þrýstinginn í inntaksrás hreyfilsins og gefur auknu magni af eldsneytis-loftblöndu til brunahólfa.Í þessu tilviki á sér stað brennsla við hærra hitastig með myndun stærra rúmmáls lofttegunda, sem leiðir til aukins þrýstings á stimplinum og þar af leiðandi til aukningar á tog og vélarafli.
Notkun túrbóhleðslutækis gerir þér kleift að auka vélarafl um 20-50% með lágmarkshækkun á kostnaði þess (og með mikilvægari breytingum getur aflvöxtur náð 100-120%).Vegna einfaldleika, áreiðanleika og skilvirkni, eru þrýstikerfi sem byggjast á forþjöppuhlöðu mikið notuð á allar gerðir ökutækja með brunahreyfli.
Tegundir og eiginleikar turbochargers
Í dag er mikið úrval af túrbóhlöðum en hægt er að skipta þeim í hópa eftir tilgangi og notagildi, gerð hverfla sem notuð er og viðbótarvirkni.
Í samræmi við tilganginn er hægt að skipta forþjöppum í nokkrar gerðir:
• Fyrir eins þrepa þrýstiþrýstingskerfi - ein túrbóhleðsla á hverja vél, eða tvær eða fleiri einingar sem starfa á nokkrum strokkum;
•Fyrir röð og röð samhliða uppblásturskerfi (ýmsir afbrigði af Twin Turbo) - tvær eins eða mismunandi einingar sem starfa á sameiginlegum hópi strokka;
• Fyrir tveggja þrepa þrýstiþrýstingskerfi eru tvær forþjöppur með mismunandi eiginleika, sem virka í pörum (í röð hvert á eftir öðru) fyrir einn hóp strokka.
Mest notuð eru einsþrepa þrýstiþrýstingskerfi byggð á grundvelli einnar forþjöppu.Hins vegar getur slíkt kerfi verið með tvær eða fjórar eins einingar - td í V-laga vélum eru sérstakar forþjöppur notaðar fyrir hverja röð af strokkum, í fjölstrokka vélum (fleirri en 8) er hægt að nota fjórar forþjöppur, hver af sem virkar á 2, 4 eða fleiri strokka.Sjaldgæfara eru tveggja þrepa þrýstikerfi og ýmis afbrigði af Twin-Turbo, þau nota tvær forþjöppur með mismunandi eiginleika sem geta aðeins virkað í pörum.
Samkvæmt notagildi er hægt að skipta túrbóhlöðum í nokkra hópa:
• Eftir vélargerð - fyrir bensín-, dísil- og gasafleiningar;
• Hvað varðar rúmmál vélar og afl - fyrir afleiningar af litlum, meðalstórum og miklum krafti;fyrir háhraðavélar o.fl.
Hægt er að útbúa túrbínu með einni af tveimur gerðum hverfla:
• Radial (radial-axial, centripetal) - flæði útblásturslofttegunda er fært til jaðar túrbínuhjólsins, færist í miðju þess og er losað í axial átt;
• Ásbundið - flæði útblásturslofts er veitt meðfram ásnum (að miðju) hjólsins og er losað frá jaðri þess.
Í dag eru bæði kerfin notuð, en á litlum vélum er oft hægt að finna túrbóhleðslutæki með geislaás túrbínu og á öflugum afli eru axial hverflar ákjósanlegir (þó það sé ekki reglan).Burtséð frá gerð túrbínu eru allar túrbóhleðslur búnar miðflóttaþjöppu - í henni er loft veitt að miðju hjólsins og fjarlægt af jaðri þess.
Nútíma forþjöppur geta haft mismunandi virkni:
• Tvöfalt inntak - hverflan hefur tvö inntak, hvert þeirra fær útblástursloft frá einum hópi strokka, þessi lausn dregur úr þrýstingsfalli í kerfinu og bætir aukið stöðugleika;
• Breytileg rúmfræði - túrbínan er með hreyfanlegum blöðum eða rennihring, þar sem hægt er að breyta flæði útblásturslofts til hjólsins, þetta gerir þér kleift að breyta eiginleikum túrbóhleðslunnar eftir því hvernig vélin vinnur.
Að lokum eru túrbóhleðslur mismunandi hvað varðar helstu afköstareiginleika og getu.Af helstu einkennum þessara eininga ætti að draga fram:
• Þrýstihækkunarstig - hlutfall loftþrýstings við úttak þjöppunnar og loftþrýstings við inntakið, liggur á bilinu 1,5-3;
• Þjöppuframboð (loftflæði í gegnum þjöppuna) - massi lofts sem fer í gegnum þjöppuna á tímaeiningu (sekúndu) liggur á bilinu 0,5-2 kg / s;
• Vinnuhraðasviðið er á bilinu nokkur hundruð (fyrir öflugar dísil eimreiðar, iðnaðar- og aðrar dísilvélar) upp í tugþúsundir (fyrir nútíma nauðungarvélar) snúninga á sekúndu. Hámarkshraði takmarkast af styrk túrbínu og þjöppuhjóla, ef snúningshraði er of hár vegna miðflóttakrafta getur hjólið hrunið.Í nútíma túrbóhlöðum geta jaðarpunktar hjólanna snúist við hraða 500-600 eða meira m / s, það er 1,5-2 sinnum hraðar en hljóðhraðinn, þetta veldur því að einkennandi flautur túrbínunnar birtist;
• Rekstrar- / hámarkshiti útblástursloftsins við inntak túrbínu liggur á bilinu 650-700 ° C, nær í sumum tilfellum 1000 ° C;
• Nýtni túrbínu / þjöppu er venjulega 0,7-0,8, í einni einingu er nýtni túrbínu yfirleitt minni en nýtni þjöppunnar.
Einnig eru einingarnar mismunandi að stærð, gerð uppsetningar, þörf á að nota aukaíhluti osfrv.
Hönnun turbocharger
Almennt séð samanstendur túrbóhlaðan af þremur meginhlutum:
1.Túrbína;
2.Þjöppu;
3.Beruhús (miðhús).
Dæmigert skýringarmynd af heildarloftþrýstingskerfi brunahreyfils
Túrbína er eining sem breytir hreyfiorku útblástursloftanna í vélræna orku (í tog hjólsins), sem tryggir virkni þjöppunnar.Þjappa er eining til að dæla lofti.Leguhúsið tengir báðar einingarnar í eitt mannvirki og snúningsskaftið sem staðsett er í því tryggir flutning togsins frá hverflahjólinu yfir á þjöppuhjólið.
Turbocharger hluti
Túrbínan og þjöppan eru með svipaða hönnun.Grunnur hverrar þessara eininga er kuðungslíkaminn, í jaðar- og miðhluta hans eru rör til að tengja við þrýstikerfið.Í þjöppunni er inntaksrörið alltaf í miðjunni, útblástur (útblástur) er á jaðrinum.Sama fyrirkomulag röra fyrir axial hverfla, fyrir radial-axial hverfla, staðsetning röranna er hið gagnstæða (á jaðri - inntak, í miðju - útblástur).
Inni í hulstrinu er hjól með blöðum af sérstakri lögun.Bæði hjólin - hverfla og þjöppu - eru haldin af sameiginlegum bol sem fer í gegnum leguhúsið.Hjólin eru solidsteypt eða samsett, lögun túrbínuhjólablaðanna tryggir hagkvæmustu notkun á útblástursorku, lögun þjöppuhjólablaðanna veitir hámarks miðflóttaáhrif.Nútíma hágæða hverflar geta notað samsett hjól með keramikblöðum, sem hafa litla þyngd og hafa betri afköst.Stærð hjóla á forþjöppum bifreiðahreyfla er 50-180 mm, kraftmikil eimreið, iðnaðar- og aðrar dísilvélar eru 220-500 mm eða meira.
Bæði húsin eru fest á leguhúsið með boltum í gegnum innsigli.Slétt legur (sjaldnar rúllulegur af sérstakri hönnun) og O-hringir eru staðsettir hér.Einnig í miðhúsinu eru olíurásir til að smyrja legur og bol, og í sumum túrbóhlöðum og holi vatnskælijakkans.Við uppsetningu er einingin tengd við smur- og kælikerfi hreyfilsins.
Einnig er hægt að útvega ýmsa aukahluta í hönnun túrbóhleðslunnar, þar á meðal hluta af útblástursrásarkerfi, olíulokar, þættir til að bæta smurningu hluta og kælingu þeirra, stjórnventlar osfrv.
Hlutar fyrir túrbínu eru gerðir úr sérstökum stálflokkum, hitaþolið stál er notað fyrir túrbínuhjólið.Efni eru vandlega valin í samræmi við hitastækkunarstuðul, sem tryggir áreiðanleika hönnunarinnar í ýmsum rekstrarhamum.
Forþjöppubúnaðurinn er innifalinn í loftþrýstingskerfinu, sem einnig inniheldur inntaks- og útblástursgreinar, og í flóknari kerfum - millikælir (hleðsluloftkælir), ýmsir ventlar, skynjarar, demparar og leiðslur.
Meginreglan um rekstur turbocharger
Virkni forþjöppunnar kemur niður á einföldum meginreglum.Hverfli einingarinnar er settur inn í útblásturskerfi hreyfilsins, þjöppuna - inn í inntakið.Á meðan vélin er í gangi fara útblástursloftin inn í hverflan, lenda í hjólablöðunum, gefa henni hluta af hreyfiorku sinni og valda því að hún snýst.Togið frá túrbínu er sent beint til þjöppuhjólanna í gegnum skaftið.Þegar þjöppuhjólið snýst kastar lofti út á jaðarinn og eykur þrýsting þess - þetta loft er veitt til inntaksgreinarinnar.
Einn túrbóhleðsla hefur ýmsa ókosti, þar sem helsti er túrbó seinkun eða túrbó hola.Hjól einingarinnar hafa massa og einhverja tregðu, þannig að þau geta ekki snúist upp þegar hraði aflgjafans eykst.Þess vegna, þegar þú ýtir snögglega á bensínfótinn, flýtur túrbóvélin ekki strax - það er stutt hlé, rafmagnsleysi.Lausnin á þessu vandamáli er sérstök túrbínustýrikerfi, túrbóhleðslur með breytilegri rúmfræði, rað-samhliða og tveggja þrepa þrýstikerfi og fleira.
Meginreglan um rekstur turbocharger
Mál um viðhald og viðgerðir á túrbóhlöðum
Turbocharger þarf lágmarks viðhald.Aðalatriðið er að skipta um vélarolíu og olíusíu í tíma.Ef vélin getur enn keyrt á gamalli olíu í nokkurn tíma, þá getur það orðið banvænt fyrir túrbóhleðsluna - jafnvel lítilsháttar rýrnun á gæðum smurolíu við mikið álag getur leitt til þess að einingin festist og eyðileggst.Einnig er mælt með því að hreinsa túrbínuhlutana reglulega af kolefnisútfellingum, sem krefst þess að þeir séu teknir í sundur, en þetta verk ætti aðeins að framkvæma með því að nota sérstök verkfæri og búnað.
Bilað túrbóhleðslutæki er í flestum tilfellum auðveldara að skipta um en að gera við.Til að skipta um það er nauðsynlegt að nota einingu af sömu gerð og gerð sem var sett upp á vélina áður.Uppsetning á forþjöppu með öðrum eiginleikum getur truflað virkni aflgjafans.Það er betra að treysta vali, uppsetningu og aðlögun einingarinnar fyrir sérfræðingum - þetta tryggir rétta framkvæmd vinnu og eðlilega notkun hreyfilsins.Með réttri skiptingu á forþjöppu mun vélin ná aftur miklum krafti og geta leyst erfiðustu verkefnin.
Pósttími: 21. ágúst 2023