Turbo zaryadlovchi qurilmasi: tavsifi, ishlash printsipi, asosiy elementlari

2024 Muallif: Howard Calhoun | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2023-12-17 10:44

Turbocharger qurilmasining o'zini ko'rib chiqishdan oldin, ichki yonuv dvigatelining kuchi butunlay unga qancha havo va yoqilg'i kirishiga bog'liqligini bilishingiz kerak. Shuning uchun, agar siz ushbu ko'rsatkichlarni oshirsangiz, ichki yonuv dvigatelining quvvatini ham oshirasiz.

Turbinaning tavsifi

Turbokompressor qurilmasi va uning tashqi ko'rinishi odamlarning dvigatel quvvatini oshirish uchun doimiy poygasi natijasidir. Bu erda shuni qo'shimcha qilish kerakki, bunday turbina nafaqat benzinli dvigatellar uchun, balki dizel modellari uchun ham samarali echimga aylandi. Ko'pincha bunday qurilmalar oz miqdorda havo etkazib beradigan dvigatellarga o'rnatiladi. Bu erda quyidagilarni tushunish muhimdir: dvigatelning o'zi qanchalik katta bo'lsa, u qanchalik ko'p havo va yoqilg'i sarflaydi va u ko'proq quvvatga ega. Kichikroq dvigateldan bir xil quvvatga erishish uchun silindrlarga sig‘adigan havo miqdorini oshirish kerak.

Turbocharger - bu qurilmachiqindi gazlar yordamida dvigatelga katta miqdordagi havoni majburlash. Turbocharger ikkita asosiy elementga ega - turbina va markazdan qochma nasos. Ularning o'rtasida bu ikki qism qattiq o'q bilan bog'langan. Elementlar daqiqada 100 000 aylanish tezligida aylanadi va ular kompressorni ham boshqaradi.

Turbina qismlari

Turbo zaryadlovchi qurilmasi 8 qismdan iborat. Maxsus shaklga ega bo'lgan korpusda aylanadigan turbinali g'ildirak mavjud. Asosiy maqsad - chiqindi gazlarning energiyasini kompressorga o'tkazish. Ushbu elementlarni yig'ish uchun boshlang'ich material issiqqa chidamli materiallar, masalan, keramika hisoblanadi.

Turbo zaryadlovchi qurilmasi havoni so'ruvchi kompressor g'ildiragini ham o'z ichiga oladi. Bundan tashqari, uni siqish va dvigatel tsilindrlariga quyish bilan shug'ullanadi. G'ildirak turbina kabi maxsus korpusda joylashgan. Bu g‘ildiraklarning ikkalasi ham rotor miliga o‘rnatilgan bo‘lib, uning aylanishi tekis podshipniklarda amalga oshiriladi.

Turbokompressorning dizayni va ishlashi, ayniqsa benzinli dvigatellarda qo'shimcha sovutishni talab qiladi. Odatda bu suyuqlik sovutish tizimi. Tizimning o'zini sovutishdan tashqari, siqilgan havo ham sovutiladi. Buning uchun turbinada havo yoki suyuqlik tipidagi intercooler mavjud. Havoni sovutish juda muhim, chunki u uning zichligini va shuning uchun bosimni oshiradi.

Bu tizim bosim regulyatori tomonidan boshqariladi. Bu bypass valfi qodirchiqindi gazlar oqimini cheklash. Shunday qilib, ba'zilari turbinaning g'ildiragidan o'tib ketadi.

Ishning mohiyati

Turbokompressor qurilmasi va uning ishlash printsipi chiqindi gazlardan foydalanishga asoslangan. Ushbu gazlarning energiyasi turbinaning g'ildiragini harakatga keltiradi. Ushbu energiyani uzatish uchun turbinaning g'ildiragi rotor miliga ulanadi, uni aylantiradi. Shu tarzda energiya kompressor g'ildiragiga o'tkaziladi. Ushbu element havoni tizimga majburlash, shuningdek uni siqish bilan shug'ullanadi. Siqilgan havo sovutgichdan o'tadi, bu esa uni sovutadi. Shundan so'ng, modda to'g'ridan-to'g'ri dvigatel tsilindrlariga kiradi.

Batafsil ma'lumot

Turbo zaryadlovchi qurilmasi va ishlash printsipi qaysidir ma'noda ichki yonuv dvigatelidan mustaqil, chunki dvigatel mili bilan qattiq aloqa yo'q. Boshqa tomondan, aylanish tezligi turbinaning samaradorligiga qandaydir tarzda ta'sir qiladi. U quyidagi tarzda bog'langan. Dvigatel qanchalik ko'p inqilob qilsa, chiqindi gazlar oqimi shunchalik kuchli bo'ladi. Shu sababli turbina milining aylanish tezligi ortadi, ya'ni silindrlarga kiradigan havo miqdori ortadi.

Turbokompressorning dizayni va ishlashining bir qancha salbiy tomonlari bor. Kamchiliklardan biri "turbo lag" deb ataladi. Gaz pedaliga keskin bosish bilan quvvatning tez o'sishi biroz kechiktiriladi. "Turbojam" dan o'tgandan keyin bosimning keskin sakrashi bor,Bu "turbo lift" deb ataladi.

Kamchiliklarni tuzatish

Birinchi kamchilikning paydo boʻlishi tizimning inertial ekanligi bilan bogʻliq. Ushbu hodisa tufayli turbinaning ishlashi va dvigateldan talab qilinadigan quvvat o'rtasida nomuvofiqlik mavjud. Ushbu muammoni hal qilishning uchta usuli mavjud. Dizel turbo zaryadlovchi qurilmasi benzinga o'xshash bo'lgani uchun ular ham unga mos keladi. Siz nima qila olasiz:

1. Oʻzgaruvchan geometriyali turbinani ishlating.
2. Ikki parallel yoki ikkita kompressorni ketma-ket ishlating.
3. Birlashtirilgan quvvatni oshirish tizimidan foydalaning.

O'zgaruvchan geometriyali turbinaga kelsak, u kirish klapanining maydonini o'zgartirish orqali muammoni hal qilishga qodir. Bunday tizim ko'pincha dizel dvigatellarida qo'llaniladi.

Turli tizimlar tavsifi

Maqsad, turbo zaryadlovchi qurilmasi an'anaviy turbinaniki bilan bir xil. Asosiy farq shundaki, asbob 8 emas, faqat 5 ta asosiy qismga ega.

Paralel ulangan turbinalar tizimi ishlatiladi. Bunday tizim etarlicha kuchli V-dvigatellar uchun eng mos keladi. Bunday holda, silindrlarning har bir qatori uchun bitta kichik turbo zaryadlovchi o'rnatiladi. Afzalligi shundaki, bir nechta kichik qurilmalarning inertsiyasi bitta katta turbinanikidan kamroq.

Kompressorning qurilmasi va ishlash printsipi unga qarab farq qilmaydiuning hajmidan, ammo bu muhim rol o'ynaydi, masalan, ikkita turbinaning ketma-ket ulanishidan foydalanilganda. Bunday holda, har bir qurilma ma'lum tezlikda faollashadi.

Mexanik va turbo zaryadlovchidan foydalanadigan kuchaytiruvchi tizim ham qo'llaniladi. Dvigatel tezligi past bo'lsa, u holda havo quyish uchun mexanik qurilma yoqiladi. Agar ma'lum chegaradan oshib ketgan bo'lsa, mexanik qurilma o'chadi va turbo zaryadlovchi ishlay boshlaydi.

Turbinaning qanday afzalliklari bor

Kompressordan foydalanishning quyidagi afzalliklari ajralib turadi:

1. Ushbu qurilmaning keng qoʻllanilishi uning dizaynining soddaligi va ishonchliligi tufayli mumkin boʻldi. Bundan tashqari, ushbu qurilmaning ichki yonuv dvigateli tizimiga kiritilishi dvigatel quvvatini taxminan 20-35% ga oshiradi.
2. Kompressorning o'zi buzilishga olib kelishi mumkin emas, chunki uning ishlashi bevosita boshqa tizimlarga, masalan, gaz taqsimotiga bog'liq.
3. Yoqilg'ini 5 dan 20% gacha tejash mumkin. Agar siz kichik dvigatelga turbinani o'rnatsangiz, yoqilg'i yonish jarayoni yanada samarali bo'ladi, ya'ni samaradorlik oshadi.
4. Bunday dvigatellarning yaxshi afzalligi, masalan, tog'larda o'tadigan yo'llarda kuzatiladi. Bu, ayniqsa, atmosferadagi hamkasblari bilan solishtirganda seziladi.
5. Turbokompressorning dizayni va ishlash printsipi uning egzoz tizimida qo'shimcha susturucu sifatida ishlashiga imkon beradi.

Ilova xususiyatlari

Kompressorning o'zi deyarli ishlamay qolishiga qaramay, vaqti-vaqti bilan uning ishlashi to'xtab qolganda vaziyatlar yuzaga keladi.

Bugungi kunda turbokompressor yopilishining eng keng tarqalgan sababi turbinaning markaziy kartrijining moy bilan tiqilib qolganligidir. Ko'pincha, bunday muammo turbo zaryadlashda uzoq muddatli va jiddiy yuklardan so'ng uning ishi keskin to'xtab qolishi tufayli yuzaga keladi. Ushbu muammodan xalos bo'lish uchun suvni sovutish tizimini o'rnatish kerak. Ushbu tizimning chiziqlari issiqlikni yutish effektini yaratadi, bu markaziy kartrijdagi haroratni pasaytiradi. Shuni ta'kidlash kerakki, bu ta'sir dvigatel to'liq to'xtaganidan keyin, shuningdek sovutish suvi aylanishi to'liq to'xtatilgandan keyin bir muncha vaqt davomida sodir bo'ladi.

Turbinalar navlari

Turbokompressor turlariga kelsak, rulman turi va rulmanli turi mavjud.

Buta turidagi turbokompressorlar haqida gapiradigan bo'lsak, ular ancha vaqtdan beri ishlatilgan. Biroq, ular bir qator kamchiliklarga ega edi, bu ularning dizayn xususiyatlari bilan bog'liq edi. Bu bunday tizimning imkoniyatlaridan 100% foydalanishga imkon bermadi. Bilyali podshipniklar yangiroq bo'lib, ular kamchiliklarni hisobga olgan va shuning uchun ular asta-sekin butalar kompressorlarini almashtirmoqdalar.

Ushbu ikki turdagi turbinani solishtirganda, sharli podshipnik ancha tejamkor hisoblanadi, chunki u sezilarli darajada iste'mol qiladi.yeng turiga qaraganda kamroq yog'. Bundan tashqari, kompressorlarda turbinaning gaz pedalini bosishga javobi uchun javob beradigan indikator mavjud. Turbinalarning sharli rulmanli turlari uchun bu ko'rsatkich yaxshiroq bo'lib, bu rulmanli turbinalarga nisbatan javobni taxminan 15% ga yaxshilash imkonini beradi.

Qurilmadagi nosozliklar

Bu erda shuni aytish kerakki, turbo zaryadlovchi dvigatelning deyarli barcha boshqa transport tizimlari bilan ishlash vaqtida chambarchas bog'langan yagona biriktirmasidir. Shunga asoslanib, har qanday tizimning ishlashidagi minimal og'ishlar kompressorning eskirishi sezilarli darajada oshishiga olib kelishi aniq bo'ladi. Bugungi kunga kelib turbinaning ishlashiga to'sqinlik qiladigan bir nechta sabablar mavjud:

• Mexanizmga begona jismlar kirishi mumkin. Dvigatelning katta aylanish tezligi tufayli bu, masalan, pervanellarning shikastlanishiga olib kelishi mumkin.
• Moylash materiallari etishmasligi. Dinamik yuklar qanchalik baland bo'lsa, moy "plyonkasi" ni yo'q qilish ehtimoli shunchalik yuqori bo'ladi. Bu, o'z navbatida, tizimga eng salbiy ta'sir ko'rsatadigan "quruq" ishqalanishga olib keladi. Ushbu nosozlikning sababi har qanday sabab bo'lishi mumkin, buning natijasida moy to'liq etib bormaydi. Masalan, tiqilib qolgan yog 'tsilindrlari, filtrlar, moy nasosining eskirishi va hokazo.