टर्बोचार्जर: एअर बूस्ट सिस्टमचे हृदय

टर्बोचार्जरचा वापर अंतर्गत ज्वलन इंजिनची शक्ती वाढवण्यासाठी त्याच्या डिझाइनमध्ये मूलगामी हस्तक्षेप न करता केला जातो.हे युनिट इंजिनच्या सेवन ट्रॅक्टमध्ये दाब वाढवते, ज्वलन कक्षांना इंधन-वायु मिश्रणाची वाढीव मात्रा प्रदान करते.या प्रकरणात, ज्वलन उच्च तापमानात मोठ्या प्रमाणात वायूंच्या निर्मितीसह होते, ज्यामुळे पिस्टनवर दबाव वाढतो आणि परिणामी, टॉर्क आणि इंजिन पॉवर वैशिष्ट्यांमध्ये वाढ होते.

टर्बोचार्जरचा वापर आपल्याला त्याच्या किमतीत कमीतकमी वाढीसह इंजिनची शक्ती 20-50% वाढविण्यास अनुमती देतो (आणि अधिक महत्त्वपूर्ण बदलांसह, उर्जा वाढ 100-120% पर्यंत पोहोचू शकते).त्यांच्या साधेपणामुळे, विश्वासार्हता आणि कार्यक्षमतेमुळे, टर्बोचार्जर-आधारित प्रेशरायझेशन सिस्टम सर्व प्रकारच्या अंतर्गत ज्वलन इंजिन वाहनांवर मोठ्या प्रमाणावर वापरल्या जातात.

टर्बोचार्जरचे प्रकार आणि वैशिष्ट्ये

आज, टर्बोचार्जर्सची विस्तृत विविधता आहे, परंतु त्यांचे उद्देश आणि लागूता, वापरलेल्या टर्बाइनचा प्रकार आणि अतिरिक्त कार्यक्षमतेनुसार ते गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात.

उद्देशानुसार, टर्बोचार्जर अनेक प्रकारांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

• सिंगल-स्टेज प्रेशरायझेशन सिस्टमसाठी - प्रति इंजिन एक टर्बोचार्जर, किंवा अनेक सिलेंडर्सवर कार्यरत दोन किंवा अधिक युनिट्स;
•मालिका आणि मालिका-समांतर चलनवाढ प्रणालींसाठी (ट्विन टर्बोचे विविध प्रकार) - दोन समान किंवा भिन्न युनिट्स सिलेंडर्सच्या सामान्य गटावर कार्यरत आहेत;
• दोन-स्टेज प्रेशरायझेशन सिस्टमसाठी, वेगवेगळ्या वैशिष्ट्यांसह दोन टर्बोचार्जर आहेत, जे सिलिंडरच्या एका गटासाठी जोड्यांमध्ये (क्रमशः एकामागून एक) कार्य करतात.

सिंगल टर्बोचार्जरच्या आधारे बनवलेल्या सिंगल-स्टेज प्रेशरायझेशन सिस्टीमचा सर्वाधिक वापर केला जातो.तथापि, अशा प्रणालीमध्ये दोन किंवा चार समान युनिट्स असू शकतात - उदाहरणार्थ, व्ही-आकाराच्या इंजिनमध्ये, सिलेंडरच्या प्रत्येक पंक्तीसाठी स्वतंत्र टर्बोचार्जर वापरले जातात, मल्टी-सिलेंडर इंजिनमध्ये (8 पेक्षा जास्त) चार टर्बोचार्जर वापरले जाऊ शकतात, प्रत्येक जे 2, 4 किंवा अधिक सिलेंडरवर काम करते.टू-स्टेज प्रेशरायझेशन सिस्टम आणि ट्विन-टर्बोचे विविध प्रकार कमी सामान्य आहेत, ते भिन्न वैशिष्ट्यांसह दोन टर्बोचार्जर वापरतात जे केवळ जोड्यांमध्ये कार्य करू शकतात.

उपयुक्ततेनुसार, टर्बोचार्जर अनेक गटांमध्ये विभागले जाऊ शकतात:

• इंजिन प्रकारानुसार - पेट्रोल, डिझेल आणि गॅस पॉवर युनिटसाठी;
• इंजिन व्हॉल्यूम आणि पॉवरच्या बाबतीत - लहान, मध्यम आणि उच्च पॉवरच्या पॉवर युनिट्ससाठी;हाय-स्पीड इंजिनसाठी इ.

टर्बोचार्जर दोन प्रकारच्या टर्बाइनपैकी एकाने सुसज्ज असू शकतात:

• रेडियल (रेडियल-अक्षीय, मध्यवर्ती) - एक्झॉस्ट वायूंचा प्रवाह टर्बाइन इंपेलरच्या परिघाला दिला जातो, त्याच्या मध्यभागी जातो आणि अक्षीय दिशेने सोडला जातो;
• अक्षीय - एक्झॉस्ट वायूंचा प्रवाह टर्बाइन इंपेलरच्या अक्षाच्या बाजूने (मध्यभागी) पुरवला जातो आणि त्याच्या परिघातून सोडला जातो.

आज, दोन्ही योजना वापरल्या जातात, परंतु लहान इंजिनांवर आपल्याला रेडियल-अक्षीय टर्बाइनसह टर्बोचार्जर आढळू शकतात आणि शक्तिशाली पॉवर युनिट्सवर, अक्षीय टर्बाइनला प्राधान्य दिले जाते (जरी हा नियम नाही).टर्बाइनच्या प्रकाराकडे दुर्लक्ष करून, सर्व टर्बोचार्जर्स सेंट्रीफ्यूगल कंप्रेसरने सुसज्ज आहेत - त्यामध्ये इंपेलरच्या मध्यभागी हवा पुरविली जाते आणि त्याच्या परिघातून काढून टाकली जाते.

आधुनिक टर्बोचार्जरमध्ये भिन्न कार्यक्षमता असू शकते:

• डबल इनलेट - टर्बाइनमध्ये दोन इनपुट आहेत, त्यापैकी प्रत्येक सिलेंडर्सच्या एका गटातून एक्झॉस्ट वायू प्राप्त करतात, हे सोल्यूशन सिस्टममधील दाब कमी करते आणि बूस्ट स्थिरता सुधारते;
• व्हेरिएबल भूमिती - टर्बाइनमध्ये जंगम ब्लेड किंवा स्लाइडिंग रिंग असते, ज्याद्वारे तुम्ही एक्झॉस्ट गॅसेसचा प्रवाह इंपेलरमध्ये बदलू शकता, हे तुम्हाला इंजिन ऑपरेटिंग मोडवर अवलंबून टर्बोचार्जरची वैशिष्ट्ये बदलू देते.

शेवटी, टर्बोचार्जर त्यांच्या मूलभूत कार्यप्रदर्शन वैशिष्ट्यांमध्ये आणि क्षमतांमध्ये भिन्न असतात.या युनिट्सची मुख्य वैशिष्ट्ये हायलाइट केली पाहिजेत:

• दाब वाढण्याची डिग्री - कंप्रेसरच्या आउटलेटवरील हवेच्या दाबाचे आणि इनलेटवरील हवेच्या दाबाचे गुणोत्तर, 1.5-3 च्या श्रेणीत आहे;
• कंप्रेसर पुरवठा (कंप्रेसरमधून हवेचा प्रवाह) - प्रति युनिट वेळेच्या (सेकंद) कॉम्प्रेसरमधून जाणारे हवेचे वस्तुमान 0.5-2 किलो / सेकंदाच्या श्रेणीमध्ये असते;
• ऑपरेटिंग स्पीड रेंज प्रति सेकंद शेकडो (शक्तिशाली डिझेल लोकोमोटिव्ह, औद्योगिक आणि इतर डिझेल इंजिनसाठी) पासून हजारो (आधुनिक सक्तीच्या इंजिनांसाठी) क्रांतीपर्यंत असते. कमाल गती टर्बाइन आणि कंप्रेसर इंपेलरच्या ताकदीद्वारे मर्यादित असते, केंद्रापसारक शक्तींमुळे रोटेशनचा वेग खूप जास्त असल्यास, चाक कोसळू शकते.आधुनिक टर्बोचार्जरमध्ये, चाकांचे परिधीय बिंदू 500-600 किंवा अधिक m/s च्या वेगाने फिरू शकतात, म्हणजेच ध्वनीच्या वेगापेक्षा 1.5-2 पट वेगाने, यामुळे टर्बाइनच्या वैशिष्ट्यपूर्ण शिट्टीची घटना घडते;

• टर्बाइनच्या इनलेटवर एक्झॉस्ट वायूंचे ऑपरेटिंग / कमाल तापमान 650-700 डिग्री सेल्सियसच्या श्रेणीत असते, काही प्रकरणांमध्ये 1000 डिग्री सेल्सियसपर्यंत पोहोचते;
• टर्बाइन / कंप्रेसरची कार्यक्षमता सामान्यतः 0.7-0.8 असते, एका युनिटमध्ये टर्बाइनची कार्यक्षमता सामान्यतः कंप्रेसरच्या कार्यक्षमतेपेक्षा कमी असते.