Տուրբո լիցքավորիչ. օդի խթանման համակարգի սիրտը

Տուրբո լիցքավորիչն օգտագործվում է ներքին այրման շարժիչի հզորությունը մեծացնելու համար՝ առանց դրա դիզայնի արմատական ​​միջամտության:Այս միավորը մեծացնում է ճնշումը շարժիչի ընդունման խողովակում՝ ապահովելով վառելիք-օդ խառնուրդի ավելացված քանակություն այրման խցիկներին:Այս դեպքում այրումը տեղի է ունենում ավելի բարձր ջերմաստիճանում՝ ավելի մեծ ծավալի գազերի ձևավորմամբ, ինչը հանգեցնում է մխոցի վրա ճնշման ավելացմանը և, որպես հետևանք, պտտման և շարժիչի հզորության բնութագրերի ավելացման:

Տուրբո լիցքավորիչի օգտագործումը թույլ է տալիս բարձրացնել շարժիչի հզորությունը 20-50% -ով, դրա արժեքի նվազագույն աճով (և ավելի էական փոփոխություններով, հզորության աճը կարող է հասնել 100-120%):Իրենց պարզության, հուսալիության և արդյունավետության շնորհիվ տուրբո լիցքավորիչի վրա հիմնված ճնշման համակարգերը լայնորեն կիրառվում են ներքին այրման շարժիչով մեքենաների բոլոր տեսակների վրա:

Տուրբո լիցքավորիչների տեսակներն ու բնութագրերը

Այսօր կա տուրբո լիցքավորիչների լայն տեսականի, սակայն դրանք կարելի է բաժանել խմբերի՝ ըստ իրենց նշանակության և կիրառելիության, օգտագործվող տուրբինի տեսակի և լրացուցիչ ֆունկցիոնալության:

Ըստ նպատակի, տուրբո լիցքավորիչները կարելի է բաժանել մի քանի տեսակների.

• Միաստիճան ճնշման համակարգերի համար՝ մեկ շարժիչի համար մեկ տուրբո լիցքավորիչ կամ մի քանի բալոնների վրա աշխատող երկու կամ ավելի ագրեգատներ;
•Սերիական և սերիական զուգահեռ ինֆլյացիայի համակարգերի համար (Twin Turbo-ի տարբեր տարբերակներ) - երկու նույնական կամ տարբեր ագրեգատներ, որոնք աշխատում են բալոնների ընդհանուր խմբի վրա;
• Երկաստիճան ճնշման համակարգերի համար կան երկու տարբեր բնութագրերով տուրբո լիցքավորիչներ, որոնք աշխատում են զույգերով (հաջորդաբար մեկը մյուսի հետևից) մեկ խմբի բալոնների համար։

Առավել լայնորեն օգտագործվում են մեկ փուլային ճնշման համակարգերը, որոնք կառուցված են մեկ տուրբո լիցքավորիչի հիման վրա:Այնուամենայնիվ, նման համակարգը կարող է ունենալ երկու կամ չորս նույնական միավոր, օրինակ, V-աձև շարժիչներում բալոնների յուրաքանչյուր շարքի համար օգտագործվում են առանձին տուրբո լիցքավորիչներ, բազմաբլանային շարժիչներում (8-ից ավելի) կարող են օգտագործվել չորս տուրբո լիցքավորիչներ՝ յուրաքանչյուրը։ որն աշխատում է 2, 4 կամ ավելի բալոնների վրա։Ավելի քիչ տարածված են երկաստիճան ճնշման համակարգերը և Twin-Turbo-ի տարբեր տատանումները, նրանք օգտագործում են տարբեր բնութագրերով երկու տուրբո լիցքավորիչներ, որոնք կարող են աշխատել միայն զույգերով:

Ըստ կիրառելիության, տուրբո լիցքավորիչները կարելի է բաժանել մի քանի խմբերի.

• Ըստ շարժիչի տեսակի՝ բենզինի, դիզելային և գազի էներգաբլոկների համար;
• Շարժիչի ծավալի և հզորության առումով՝ փոքր, միջին և բարձր հզորության էներգաբլոկների համար;բարձր արագությամբ շարժիչների համար և այլն:

Տուրբո լիցքավորիչները կարող են հագեցած լինել երկու տեսակի տուրբիններից մեկով.

• Ճառագայթային (շառավղային-առանցքային, կենտրոնաձիգ) - արտանետվող գազերի հոսքը սնվում է տուրբինի շարժիչի ծայրամաս, շարժվում դեպի կենտրոն և արտանետվում առանցքային ուղղությամբ;
• Առանցքային - արտանետվող գազերի հոսքը մատակարարվում է տուրբինի շարժիչի առանցքի երկայնքով (դեպի կենտրոն) և արտանետվում դրա ծայրամասից:

Այսօր երկու սխեմաներն էլ օգտագործվում են, բայց փոքր շարժիչների վրա հաճախ կարելի է գտնել ճառագայթային-առանցքային տուրբինով տուրբո լիցքավորիչներ, իսկ հզոր էներգաբլոկների վրա գերադասելի են առանցքային տուրբինները (չնայած դա կանոն չէ):Անկախ տուրբինի տեսակից, բոլոր տուրբո լիցքավորիչները հագեցված են կենտրոնախույս կոմպրեսորով. դրա մեջ օդը մատակարարվում է շարժիչի կենտրոն և հեռացվում դրա ծայրամասից:

Ժամանակակից տուրբո լիցքավորիչները կարող են ունենալ տարբեր գործառույթներ.

• Կրկնակի մուտք - տուրբինն ունի երկու մուտք, որոնցից յուրաքանչյուրը ստանում է արտանետվող գազեր բալոնների մեկ խմբից, այս լուծումը նվազեցնում է ճնշման անկումը համակարգում և բարելավում խթանման կայունությունը;
• Փոփոխական երկրաչափություն - տուրբինն ունի շարժական շեղբեր կամ սահող օղակ, որի միջոցով կարող եք փոխել արտանետվող գազերի հոսքը դեպի շարժիչ, սա թույլ է տալիս փոխել տուրբո լիցքավորիչի բնութագրերը՝ կախված շարժիչի աշխատանքային ռեժիմից:

Ի վերջո, տուրբո լիցքավորիչները տարբերվում են իրենց հիմնական կատարողական բնութագրերով և հնարավորություններով:Այս միավորների հիմնական բնութագրերից պետք է առանձնացնել.

• Ճնշման բարձրացման աստիճանը - կոմպրեսորի ելքի օդային ճնշման հարաբերակցությունը մուտքի օդի ճնշման հարաբերակցությունը գտնվում է 1,5-3 միջակայքում;
• Կոմպրեսորային մատակարարում (օդի հոսքը կոմպրեսորի միջով) - կոմպրեսորով անցնող օդի զանգվածը մեկ միավորի ժամանակի (վայրկյան) ընթացքում գտնվում է 0,5-2 կգ/վ-ի սահմաններում;
• Աշխատանքային արագության միջակայքը տատանվում է մի քանի հարյուրից (հզոր դիզելային լոկոմոտիվների, արդյունաբերական և այլ դիզելային շարժիչների համար) մինչև տասնյակ հազարավոր (ժամանակակից հարկադիր շարժիչների համար) պտույտներ վայրկյանում: Առավելագույն արագությունը սահմանափակվում է տուրբինի և կոմպրեսորային շարժիչների հզորությամբ, եթե պտտման արագությունը չափազանց մեծ է կենտրոնախույս ուժերի պատճառով, անիվը կարող է փլուզվել:Ժամանակակից տուրբո լիցքավորիչներում անիվների ծայրամասային կետերը կարող են պտտվել 500-600 կամ ավելի մ/վ արագությամբ, այսինքն՝ 1,5-2 անգամ ավելի արագ, քան ձայնի արագությունը, դա առաջացնում է տուրբինի բնորոշ սուլիչի առաջացում.

• Տուրբինի մուտքի մոտ արտանետվող գազերի գործառնական/առավելագույն ջերմաստիճանը գտնվում է 650-700°C-ի սահմաններում, որոշ դեպքերում հասնում է 1000°C-ի;
• Տուրբինի/կոմպրեսորի արդյունավետությունը սովորաբար կազմում է 0,7-0,8, մեկ միավորում տուրբինի արդյունավետությունը սովորաբար պակաս է կոմպրեսորի արդյունավետությունից: