Турбокомпрессордун иштөө принциби жана анын конструкциясы

Турбокомпрессор (турбина) – автоунааларда абаны ичтен күйүүчү кыймылдаткычтын цилиндрлерине күч менен киргизүү үчүн колдонулуучу механизм. Бул учурда, турбинаны иштетилген газдардын агымы менен гана башкарат. Турбокомпрессорду колдонуу кыймылдаткычтын кубаттуулугун 40% га чейин көбөйтүүгө мүмкүндүк берет, ал эми анын компакттуу көлөмүн жана аз күйүүчү май керектөөсүн сактайт.

Турбина кандайча жайгаштырылган, анын иштөө принциби

Стандарттык турбокомпрессор төмөнкүлөрдөн турат:

1. Турак жай. Ысыкка чыдамдуу болоттон жасалган. Ал спираль формасында, эки башка багытталган түтүкчөлөр менен камсыздалган, басымдуулук системасына орнотуу үчүн фланецтер.
2. Турбинанын дөңгөлөгү. Ал газдын энергиясын ал катуу бекитилген валдын айлануусуна айлантат. ысыкка чыдамдуу материалдардан жасалган.
3. Компрессордук дөңгөлөк. Ал турбинанын дөңгөлөкүнөн айланууну кабыл алат жана абаны кыймылдаткычтын цилиндрлерине айдайт. Компрессордун дөңгөлөктөрү көбүнчө алюминийден жасалат, бул энергиянын жоготууларын азайтат. Бул зонада температуралык режим нормага жакын жана ысыкка чыдамдуу материалдарды колдонуу талап кылынбайт.
4. Турбинанын валы. Турбинанын дөңгөлөктөрүн (компрессор менен турбинаны) бириктирет.
5. Жалпак подшипниктер же шариктер. Корпустагы валды туташтыруу үчүн керек. Дизайн бир же эки таяныч (подшипник) менен жабдылышы мүмкүн. Акыркылары мотордун жалпы майлоо системасы менен майланат.
6. айланып өтүүчү клапан. ПТурбинанын дөңгөлөктөрүнө таасир этүүчү газдардын агымын жөнгө салуу үчүн арналган. Бул күчөтүү күчүн көзөмөлдөөгө мүмкүндүк берет. Пневматикалык кыймылдаткычы бар клапан. Анын абалын кыймылдаткыч ECU башкарат, ал ылдамдык сенсорунан сигнал алат.

Бензин жана дизелдик кыймылдаткычтарда турбинанын иштөөсүнүн негизги принциби төмөнкүдөй:

• Чыгарылган газдар турбокомпрессордун корпусуна багытталат, ал жерде алар турбинанын кабактарына таасир этет.
• Турбинанын дөңгөлөктөрү айланып, ылдамдай баштайт. Жогорку ылдамдыкта турбинанын айлануу ылдамдыгы 250 000 айн/мин жетиши мүмкүн.
• Турбинанын дөңгөлөкүнөн өткөндөн кийин, газдар чыгаруу системасына чыгарылат.
• Компрессордун дөңгөлөктөрү синхрондолуп айланат (анткени ал турбина менен бир валда турат) жана кысылган аба агымын муздаткычка, андан кийин кыймылдаткычтын соргуч коллекторуна багыттайт.

Турбинанын мүнөздөмөлөрү

Кранк валдан башкарылуучу механикалык компрессорго салыштырмалуу турбинанын артыкчылыгы кыймылдаткычтан энергия албай, анын кошумча продуктыларынан энергияны колдонот. Аны өндүрүү арзан жана пайдалануу арзан.

Техникалык жактан дизелдик кыймылдаткычтын турбинасы бензин кыймылдаткычына окшош болсо да, ал дизелдик кыймылдаткычта кеңири таралган. Негизги өзгөчөлүгү - иштөө режимдери. Демек, дизелдик кыймылдаткычтар үчүн азыраак ысыкка чыдамдуу материалдарды колдонсо болот, анткени иштетилген газдын температурасы дизелдик кыймылдаткычтарда орточо 700 °Cден жана бензин кыймылдаткычтарында 1000 °Cге чейин. Бул бензин кыймылдаткычына дизелдик турбинаны орнотуу мүмкүн эмес дегенди билдирет.

Башка жагынан алып караганда, бул системалар ар кандай деңгээлдеги басымга ээ. Бул учурда турбинанын эффективдүүлүгү анын геометриялык өлчөмдөрүнө көз каранды экендигин эске алуу керек. Цилиндрлерге үйлөгөн абанын басымы эки бөлүктүн суммасы: 1 атмосфералык басым жана турбокомпрессор жараткан ашыкча басым. Ал 0,4-2,2 атмосфера же андан көп болушу мүмкүн. Турбинанын дизелдик кыймылдаткычта иштөө принциби иштетилген газды көбүрөөк алууга мүмкүндүк бергендиктен, бензин кыймылдаткычынын дизайнын дизелдик кыймылдаткычтарга да орнотуу мүмкүн эмес.

Турбокомпрессорлордун түрлөрү жана иштөө мөөнөтү

Турбинанын негизги кемчилиги - кыймылдаткычтын төмөнкү ылдамдыгында пайда болгон "турбо лаг" эффектиси. Бул кыймылдаткычтын ылдамдыгынын өзгөрүшүнө жооп катары убакыттын кечигүүсүн билдирет. Бул кемчиликти жоюу үчүн турбокомпрессорлордун ар кандай түрлөрү иштелип чыккан:

• Эки жылдыруу системасы. Конструкцияда турбинанын камерасын жана анын натыйжасында чыккан газдын агымын бөлүп турган эки канал каралган. Бул тезирээк жооп берүү убакыттарын, максималдуу турбинанын эффективдүүлүгүн камсыздайт жана соргуч порттордун бүтөлүшүнө жол бербейт.
• өзгөрүлмө геометриялуу турбина (өзгөрмө геометриялуу сопло). Бул дизайн көбүнчө дизелдик кыймылдаткычтарда колдонулат. Ал турбинага кирүүчү тешиктин кесилишин анын канаттарынын кыймылдуулугунан улам өзгөртүүнү камсыз кылат. Айлануу бурчунун өзгөрүшү иштетилген газдардын агымын жөнгө салууга, ошону менен иштен чыккан газдардын ылдамдыгын жана кыймылдаткычтын ылдамдыгын жөнгө салууга мүмкүндүк берет. Бензин кыймылдаткычтарында, өзгөрүлмө геометриялык турбиналар көбүнчө спорттук унааларда кездешет.

Турбокомпрессорлордун кемчилиги - турбинанын морттугу. Бензин кыймылдаткычтары үчүн бул орточо 150 000 километрди түзөт. Башка жагынан алып караганда, дизелдик кыймылдаткычтын турбинанын иштөө мөөнөтү бир аз узунураак жана орточо 250 000 километрди түзөт. Жогорку ылдамдыкта узакка айдоо, ошондой эле майдын туура эмес тандоосу менен кызмат мөөнөтү эки же үч эсеге кыскарышы мүмкүн.

Турбинанын бензин же дизелдик кыймылдаткычта кандай иштешине жараша, анын иштешине баа берилиши мүмкүн. Текшерүү үчүн сигнал көк же кара түтүндүн пайда болушу, кыймылдаткычтын кубаттуулугунун төмөндөшү, ошондой эле ышкырык жана шылдыӊ пайда болушу. Бузулууларды болтурбоо үчүн, майды, аба чыпкаларын өзгөртүү жана өз убагында үзгүлтүксүз тейлөө жүргүзүү зарыл.