Turbocharger: Unit Turbocharger

Perlombaan konstan insinyur untuk meningkatkan kekuatan ICE menyebabkan munculnya turbocharger. Solusi ini terbukti paling efektif baik pada mesin bensin dan diesel.

Sudah jelas bahwa kekuatan akhir mesin sebanding dengan jumlah campuran kerja bahan bakar udara yang masuk ke silinder mesin. Adalah wajar bahwa motor dengan volume besar mampu melewati lebih banyak udara dan dengan demikian memberi lebih banyak daya dibandingkan dengan mesin yang lebih kecil. Jika kita dihadapkan pada tugas untuk mencapai kekuatan yang sama dari mesin berkapasitas kecil seperti yang ditunjukkan oleh mesin yang lebih besar, maka perlu untuk memaksa sebanyak mungkin udara di dalam silinder mesin tersebut.

Peningkatan kecil atau peningkatan daya yang substansial

Ada beberapa cara untuk memaksa pembangkit listrik tanpa turbocharging. Hal ini dimungkinkan untuk menghasilkan serangkaian perbaikan desain kepala silinder, camshaft sport menyediakan instalasi, saringan pasokan nol hambatan, meningkatkan pembersihan dan dengan demikian memberikan kuantitas pasokan lebih besar dari udara ke silinder ketika mengemudi ke mode maksimum kecepatan tinggi.

Adalah mungkin dan sama sekali tidak berusaha mengubah jumlah udara yang masuk ke mesin, dan malah meningkatkan rasio kompresi dan beralih ke penggunaan bahan bakar dengan angka oktan yang lebih tinggi. Bahkan dimungkinkan untuk mengosongkan silinder dan meningkatkan volumenya. Ini juga akan meningkatkan efisiensi motor Anda.

Semua metode ini sesuai dan berfungsi, tetapi hanya ketika kapasitas direncanakan meningkat hanya 15-20%.

Jika datang ke perubahan kardinal dan peningkatan yang signifikan dalam kekuatan mesin, maka tanpa kompresor tidak bisa dilakukan. Metode yang paling efektif adalah pemasangan turbocharger. Selain itu, unit turbo-supercharging mampu meningkatkan kekuatan mesin apa pun yang secara khusus disiapkan untuk beban yang meningkat tersebut.

Dalam artikel sebelumnya, kami secara dangkal menyebutkan unsur-unsur utama dari sistem turbo. Sekarang mari kita lihat lebih dekat pada tahap-tahap dan proses-proses utama tersebut, ketika udara lewat pertama dalam sistem dengan turbocharger dipasang, dan kemudian gas buang menggerakkan kompresor. Misalnya, ambil mesin diesel turbocharger.

  • Pada awal jalan, udara dilewatkan melalui filter udara dan memasuki turbocharger;
  • Di dalam turbocharger, udara yang masuk melalui proses kompresi.Pada saat yang sama, jumlah oksigen yang dibutuhkan untuk pembakaran campuran bahan bakar udara yang efisien per satuan volume udara meningkat. Pada saat kompresi ini, efek pemanasan udara pada kompresi dan mengurangi densitasnya tidak diinginkan dalam kasus ini;
  • Untuk pendinginan setelah kompresi di turbocharger, udara memasuki intercooler. Pada intercooler, suhu udara hampir sepenuhnya kembali ke level awal. Berkat pendinginan, peningkatan densitas udara tercapai, dan probabilitas detonasi dari penggunaan campuran bahan bakar udara selanjutnya dikurangi;
  • Untuk intercooler, udara yang didinginkan melewati throttle dan berada di intake manifold. Langkah terakhir adalah asupan stroke, ketika campuran bekerja dalam silinder mesin;
  • Volume silinder adalah nilai konstan konstan, yang tergantung pada diameter dan stroke piston. Berkat turbocharger, volume ini aktif diisi dengan udara terkompresi dan didinginkan. Ini berarti bahwa jumlah oksigen dalam silinder sangat meningkat dibandingkan dengan motor atmosfer.Tidak sulit untuk menebak bahwa semakin banyak oksigen yang disediakan, semakin banyak bahan bakar yang dapat Anda bakar untuk stroke yang bekerja. Pembakaran bahan bakar lebih banyak sebagai hasilnya mengarah pada peningkatan nyata dalam total tenaga mesin;
  • Setelah pembakaran efektif campuran bahan bakar udara di silinder mesin, knalpot datang. Pada titik ini, gas buang masuk ke exhaust manifold melalui katup buang. Semua aliran panas (dari 500C ke 1100C, tergantung pada jenis mesin) gas menembus ke dalam turbin dan mulai bertindak pada roda turbin. Roda di bawah tekanan gas buang mentransfer energi ke poros turbin, dan di ujung lain dari poros ada kompresor.

Beginilah proses mengompresi bagian udara segar terjadi untuk siklus kerja berikutnya. Pada saat yang sama, tekanan gas buang jatuh, dan suhu pembuangan juga berkurang. Hal ini disebabkan oleh fakta bahwa bagian dari energi gas pergi untuk memastikan pengoperasian turbocharger di sisi lain dari poros turbin;

Komponen Turbocharger Tambahan

Jika kita berbicara tentang modifikasi spesifik dari mesin, serta tata letak berbagai elemen di kompartemen mesin, turbocharger dapat memiliki sejumlah elemen tambahan.Kami telah menyebutkan detail sistem seperti Wastegate dan Blow-Off. Mari kita melihatnya secara lebih detail.

Katup peniup

Blow-off adalah katup bypass. Perangkat ini dipasang di sistem udara. Lokasi antara outlet kompresor dan throttle menjadi lokasi. Tugas utama dari katup pemblokiran adalah untuk mencegah kompresor mencapai mode karakteristik operasi lonjakan.

Di bawah rezim seperti itu, orang harus memahami momen ketika throttle tiba-tiba tertutup. Jika kita menggambarkan apa yang terjadi dalam kata-kata sederhana, maka kecepatan aliran udara dan aliran udara dalam sistem itu sendiri turun tajam, tetapi turbin terus berputar untuk jangka waktu tertentu oleh inersia. Turbin inersia berputar dengan kecepatan yang tidak lagi memenuhi kebutuhan baru motor dan aliran udara sehingga terjatuh.

Konsekuensi setelah tekanan siklik di belakang kompresor dapat tercela. Tanda yang jelas dari lompatan adalah suara khas dari udara, yang menerobos kompresor. Seiring waktu, bantalan bantalan turbin padam, karena mereka mengalami beban berat pada saat tekanan ini naik ketika gas dilepaskan dan turbin kemudian dioperasikan dalam mode transien ini.

Blowoff bereaksi terhadap perbedaan tekanan pada kolektor dan dipicu oleh pegas yang dipasang di dalamnya. Hal ini memungkinkan untuk mendeteksi momen ketika throttle tiba-tiba terputus. Jika throttle ditutup tajam, maka penghentian melakukan pelepasan tekanan udara tiba-tiba muncul di saluran napas. Hal ini memungkinkan Anda untuk melindungi turbocharger secara signifikan dan melindunginya dari beban berlebih dan penghancuran berikutnya.

Valve Wastegate

Solusi ini adalah katup mekanis. Westgate dipasang di bagian turbin atau pada manifold knalpot itu sendiri. Tugas alat ini adalah untuk mengontrol tekanan yang dihasilkan turbocharger.

Perlu dicatat bahwa beberapa unit tenaga diesel menggunakan turbin dalam konstruksi mereka tanpa vegegate. Untuk motor yang menggunakan bensin, dalam banyak kasus kehadiran katup semacam itu merupakan prasyarat.

Tugas utama Wegestgate adalah untuk memastikan kemungkinan keluar tanpa hambatan untuk gas buang dari sistem melewati turbin. Start-up bagian dari bypass gas buang memungkinkan untuk mengontrol jumlah energi yang dibutuhkan dari gas-gas ini. Hubungannya jelas, karena itu adalah knalpot yang memutar roda kompresor melalui poros.Metode ini memungkinkan untuk mengontrol tekanan pendorong secara efektif, yang dibuat di kompresor. Solusi yang paling umum menjadi kontrol wastegate untuk meningkatkan tekanan, yang dilakukan menggunakan counter built-di musim semi. Desain ini memungkinkan Anda untuk memantau aliran bypass gas buang.

  • Wegestgate dapat berupa built-in dan eksternal. Waste wastate terintegrasi memiliki flap yang dibangun ke dalam turbine hausing. Hausing secara populer disebut "siput" dari turbin. Selain itu aktuator wastegate memiliki dorong pneumatik dan dari ini ke aktuator throttle.
  • Gerbang tipe eksternal adalah katup yang dipasang pada manifol buang di depan turbin. Perlu dicatat bahwa gerbang eksternal memiliki satu kelebihan yang tak terbantahkan dibandingkan dengan gerbang yang ada di dalamnya. Fakta bahwa mereka aliran memotong reset dapat didaur ulang kembali ke sistem pembuangan cukup jauh dari pintu keluar turbin, dan mobil sport dan tidak membuat debit langsung ke atmosfer. Hal ini memungkinkan untuk secara signifikan meningkatkan gas buang melewati turbin karena fakta bahwa ada kurangnya arus multiarah.Semua ini sangat penting dalam kaitannya dengan volume compact yang terbatas dari "siput".

Memilih turbin untuk mesin

Pemilihan yang benar dari turbocharger adalah titik utama dalam proses membangun mesin turbo yang berkualitas. Pilih turbin harus berdasarkan banyak data.

Faktor pertama dan utama dalam memilih adalah kekuatan yang ingin Anda dapatkan sebagai hasil dari motor. Sangat penting untuk mendekati indikator ini secara wajar dan realistis untuk mempertimbangkan kemampuan ICE dalam kaitannya dengan beberapa tingkat supercharging.

Kita tahu bahwa kekuatan pembangkit listrik secara langsung tergantung pada jumlah campuran bahan bakar udara, yang akan jatuh ke dalam silinder per satuan waktu. Penting untuk menentukan indeks daya yang diinginkan di awal. Hanya kemudian dapat dipilih turbin yang akan mampu menyediakan aliran udara yang cukup untuk mendapatkan indeks akhir dari output yang direncanakan dari pembangkit listrik yang dibangun.

Indikator penting kedua dalam pemilihan turbin adalah kecepatan outputnya ke dorongan yang efektif. Selain itu, output untuk supercharging ini dibandingkan dengan kecepatan engine minimum di mana injeksi akan terjadi.Semakin kecil turbin atau berkurangnya haus panas (keong) itu sendiri, semakin besar peluang untuk meningkatkan indikator ini. Perhatikan bahwa daya maksimum jelas lebih rendah dibandingkan dengan turbin yang lebih besar.

Bahkan, semuanya bisa jadi tidak terlalu buruk, karena turbin yang lebih kecil menyediakan rentang operasi yang lebih besar dalam pengoperasian mesin. Turbin seperti itu dapat dengan cepat meningkatkan daya saat membuka throttle, dan hasil akhirnya dapat menjadi jauh lebih positif. Menggunakan turbin yang lebih besar dengan daya maksimum yang besar hanya akan memberikan keuntungan dalam rentang operasi mesin yang cukup sempit pada putaran tinggi.

Fitur operasi turbocharger

Penyebab paling umum dari kegagalan turbocharger modern adalah bahwa minyak menyumbat kartrid pusat turbin. Minyak stamping terjadi setelah berhenti cepat dari turbo setelah beban yang serius dan berkepanjangan. Faktanya adalah bahwa pertukaran panas yang meningkat antara turbin dan manifol buang yang dipanaskan disertai dengan tidak adanya aliran minyak segar dan asupan udara luar yang didinginkan ke dalam kompresor.Ada panas yang terlalu panas dari cartridge dan sisa minyak yang tersisa di turbin.

Pengurangan efek negatif hingga minimum memungkinkan solusi pendinginan air turbin. Saluran listrik dengan cairan pendingin menciptakan efek penyerap panas dan menurunkan tingkat suhu dalam kartrid pusat. Ini terjadi bahkan setelah mesin berhenti sepenuhnya dan jika tidak ada sirkulasi paksa pendingin. Dalam pandangan ini, dianjurkan untuk memastikan minimum penyimpangan sepanjang garis suplai vertikal pendingin, dan juga untuk memutar kartrid pusat di sekitar sumbu turbin (ini dapat dilakukan pada sudut sekitar 25 derajat).

Selain itu, dalam beberapa kasus, instalasi "timer turbo" akan diperlukan. Solusi ini adalah perangkat yang tidak memungkinkan mesin untuk berhenti segera setelah driver mematikan mesin. Perangkat memungkinkan Anda melepas kunci, keluar dari mobil, menaruh alarm mobil di bawah penjaga, dan kemudian meredam motor setelah waktu yang ditentukan. Untuk operasi sehari-hari, timer turbo sangat nyaman, sederhana dan praktis untuk digunakan.

Jenis turbin: busing dan bantalan bola

Turbin tipe Sleeper sudah sangat umum untuk beberapa waktu. Mereka memiliki sejumlah cacat desain, yang tidak memungkinkan untuk sepenuhnya menikmati keuntungan dari mesin turbo. Munculnya bantalan bola yang lebih efisien dari generasi baru secara bertahap menggantikan solusi bushing. Misalnya, Garrett Ball Bearings, yang merupakan mahkota pemikiran teknik, digunakan pada banyak mesin balap.

Untuk saat ini, bantalan bola adalah solusi optimal, karena mereka membutuhkan minyak lebih sedikit dibandingkan dengan hub analog. Perhatikan bahwa pemasangan penghambat oli pada saluran masuk ke turbocharger sangat diinginkan, terutama jika tekanan oli dalam sistem berada pada level di atas 4 atm. Perlu menguras minyak dengan pendekatan khusus ke palet, dengan mempertimbangkan bahwa saluran pembuangan harus di atas tingkat minyak.

Selalu ingat bahwa menguras minyak dari turbin terjadi secara independen dan di bawah pengaruh gravitasi.Pengetahuan tentang ini menentukan kebutuhan untuk mengorientasi kartrid sentral turbin sehingga saluran minyak diarahkan ke bawah.

Indikator yang menentukan reaksi turbin terhadap tekanan pedal gas, menunjukkan ketergantungan yang kuat pada desain pusat kartrid turbin. Solusi bantalan bola dari Garrett mampu 15% lebih cepat untuk melanjutkan tekanan dibandingkan dengan hub analog. Turbin ball-bearing mengurangi efek turbo-pit dan membuat penggunaan mesin turbo sedapat mungkin untuk naik dengan mesin atmosfer seperti itu yang memiliki volume kerja yang besar.

Bantalan bola memiliki aspek positif lainnya. Turbin semacam ini membutuhkan aliran oli yang jauh lebih rendah, yang melewati kartrid dan melumasi bantalan. Solusinya secara signifikan mengurangi kemungkinan kebocoran minyak melalui segel minyak. Bola turbin bantalan tidak terlalu menuntut untuk kualitas minyak, dan juga kurang rentan untuk berputar setelah berhenti mesin terjadwal atau tiba-tiba.

Mari kita simpulkan hasilnya

Penggunaan turbin modern dari produsen terkemuka memungkinkan kita berbicara tentang mendapatkan mesin dengan kinerja dinamis yang luar biasa.Pengaruh turbojammer, serta persyaratan ketat untuk kekhasan operasi turbo-motor, baru-baru ini menurun secara signifikan, keandalan sistem pengisian turbo massa telah meningkat. Penggunaan aktif unit kontrol elektronik memungkinkan menaikkan turbocharger ke tingkat kualitas yang benar-benar baru.

Karakteristik seperti itu memungkinkan solusi ini untuk secara yakin melebihi agen-agen atmosfer volume besar untuk hampir semua orang. Saat ini, mobil bermuatan turbocharged untuk banyak pemilik mobil adalah pilihan yang kuat, andal, dinamis dan hampir ideal untuk mengemudi sehari-hari dan sporty!

Untuk akhirnya memastikan kemahakuasaan turbocharger, tonton saja video menarik berikutnya. Kami berada di catatan positif ini, sudah waktunya untuk menyelesaikan dan tetap hanya untuk berharap para pembaca dorongan yang stabil dan tidak adanya turbo!