Biex tiżdied il-qawwa tal-magni tal-kombustjoni interna, unitajiet speċjali - turbochargers - jintużaw ħafna.Aqra dwar x'inhu turbocharger, liema tipi huma dawn l-unitajiet, kif huma rranġati u fuq liema prinċipji huwa bbażat ix-xogħol tagħhom, kif ukoll dwar il-manutenzjoni u t-tiswija tagħhom, fl-artiklu.
X'inhu turbocharger?
It-turbocharger huwa l-komponent ewlieni tas-sistema ta 'pressjoni aggregata tal-magni tal-kombustjoni interna, unità biex tiżdied il-pressjoni fil-passaġġ tad-dħul tal-magna minħabba l-enerġija tal-gassijiet tal-egżost.
It-turbocharger jintuża biex iżid il-qawwa ta 'magna ta' kombustjoni interna mingħajr interferenza radikali fid-disinn tagħha.Din l-unità żżid il-pressjoni fil-passaġġ tad-dħul tal-magna, u tipprovdi ammont akbar ta 'taħlita ta' karburant-arja lill-kmamar tal-kombustjoni.F'dan il-każ, il-kombustjoni sseħħ f'temperatura ogħla bil-formazzjoni ta 'volum akbar ta' gassijiet, li jwassal għal żieda fil-pressjoni fuq il-pistun u, bħala riżultat, għal żieda fil-karatteristiċi tat-torque u tal-qawwa tal-magna.
L-użu ta 'turbocharger jippermettilek li żżid il-qawwa tal-magna b'20-50% b'żieda minima fl-ispiża tagħha (u b'modifiki aktar sinifikanti, it-tkabbir tal-qawwa jista' jilħaq 100-120%).Minħabba s-sempliċità, l-affidabbiltà u l-effiċjenza tagħhom, is-sistemi ta 'pressjoni bbażati fuq turbocharger huma wżati ħafna fuq it-tipi kollha ta' vetturi tal-magni tal-kombustjoni interna.
Tipi u karatteristiċi ta 'turbochargers
Illum, hemm varjetà wiesgħa ta 'turbochargers, iżda jistgħu jinqasmu fi gruppi skond l-iskop u l-applikabilità tagħhom, it-tip ta' turbina użata u funzjonalità addizzjonali.
Skont l-iskop, it-turbochargers jistgħu jinqasmu f'diversi tipi:
• Għal sistemi ta' pressurizzazzjoni fi stadju wieħed - turbocharger wieħed għal kull magna, jew żewġ unitajiet jew aktar li joperaw fuq diversi ċilindri;
•Għal sistemi ta 'inflazzjoni ta' serje u serje-parallel (diversi varjanti ta 'Twin Turbo) - żewġ unitajiet identiċi jew differenti li joperaw fuq grupp komuni ta' ċilindri;
• Għal sistemi ta 'pressjoni f'żewġ stadji, hemm żewġ turbochargers b'karatteristiċi differenti, li jaħdmu f'pari (sekwenzjali wieħed wara l-ieħor) għal grupp wieħed ta' ċilindri.
L-aktar użati huma sistemi ta 'pressurizzazzjoni fi stadju wieħed mibnija fuq il-bażi ta' turbocharger wieħed.Madankollu, sistema bħal din jista' jkollha żewġ jew erba' unitajiet identiċi - pereżempju, f'magni b'forma ta' V, jintużaw turbochargers separati għal kull ringiela ta' ċilindri, f'magni b'ħafna ċilindri (aktar minn 8) jistgħu jintużaw erba' turbochargers, kull wieħed minn li jaħdem fuq 2, 4 jew aktar ċilindri.Inqas komuni huma sistemi ta 'pressjoni f'żewġ stadji u varjazzjonijiet varji ta' Twin-Turbo, jużaw żewġ turbochargers b'karatteristiċi differenti li jistgħu jaħdmu biss f'pari.
Skont l-applikabilità, it-turbochargers jistgħu jinqasmu f'diversi gruppi:
• Skont it-tip ta' magna - għal unitajiet tal-enerġija tal-gażolina, tad-diżil u tal-gass;
• F'termini ta 'volum u qawwa tal-magna - għal unitajiet ta' qawwa ta 'qawwa żgħira, medja u għolja;għal magni b'veloċità għolja, eċċ.
It-turbochargers jistgħu jkunu mgħammra b'wieħed minn żewġ tipi ta 'turbini:
• Radjali (radjali-assjali, ċentripetali) - il-fluss tal-gassijiet tal-egżost jiġi mitmugħ fil-periferija tal-impeller tat-turbina, jiċċaqlaq lejn iċ-ċentru tiegħu u jiġi skarikat fid-direzzjoni assjali;
• Assjali - il-fluss ta 'gassijiet ta' l-egżost huwa fornut tul l-assi (saċ-ċentru) ta 'l-impeller tat-turbina u huwa skarikat mill-periferija tiegħu.
Illum, jintużaw iż-żewġ skemi, iżda fuq magni żgħar ħafna drabi tista 'ssib turbochargers b'turbina radjali-assjali, u fuq unitajiet ta' enerġija qawwija, turbini assjali huma preferuti (għalkemm din mhix ir-regola).Irrispettivament mit-tip ta 'turbina, it-turbochargers kollha huma mgħammra b'kompressur ċentrifugali - fiha l-arja tiġi fornuta fiċ-ċentru tal-impeller u titneħħa mill-periferija tagħha.
It-turbochargers moderni jista' jkollhom funzjonalità differenti:
• Dħul doppju - it-turbina għandha żewġ inputs, kull wieħed minnhom jirċievi gassijiet ta 'l-exhaust minn grupp wieħed ta' ċilindri, din is-soluzzjoni tnaqqas il-waqgħat tal-pressjoni fis-sistema u ttejjeb l-istabbiltà tal-ispinta;
• Ġeometrija varjabbli - it-turbina għandha xfafar mobbli jew ċirku li jiżżerżaq, li permezz tiegħu tista 'tbiddel il-fluss tal-gassijiet tal-egżost għall-impeller, dan jippermettilek tibdel il-karatteristiċi tat-turbocharger skont il-mod ta' tħaddim tal-magna.
Fl-aħħarnett, it-turbochargers huma differenti fil-karatteristiċi u l-kapaċitajiet bażiċi tal-prestazzjoni tagħhom.Mill-karatteristiċi ewlenin ta 'dawn l-unitajiet għandhom jiġu enfasizzati:
• Il-grad ta 'żieda fil-pressjoni - il-proporzjon tal-pressjoni tal-arja fl-iżbokk tal-kompressur mal-pressjoni tal-arja fid-daħla, tinsab fil-medda ta' 1.5-3;
• Provvista ta 'kompressur (fluss ta' arja mill-kompressur) - il-massa ta 'arja li tgħaddi mill-kompressur għal kull unità ta' ħin (it-tieni) tinsab fil-medda ta '0.5-2 kg / s;
• Il-firxa tal-veloċità operattiva tvarja minn diversi mijiet (għal lokomottivi diesel qawwija, magni industrijali u diesel oħra) għal għexieren ta 'eluf (għal magni sfurzati moderni) dawriet kull sekonda.Il-veloċità massima hija limitata mill-qawwa tat-turbini u l-impellers tal-kompressur, jekk il-veloċità ta 'rotazzjoni hija għolja wisq minħabba forzi ċentrifugali, ir-rota tista' tikkollassa.F'turbochargers moderni, il-punti periferali tar-roti jistgħu jduru b'veloċitajiet ta '500-600 jew aktar m / s, jiġifieri 1.5-2 darbiet aktar mgħaġġla mill-veloċità tal-ħoss, dan jikkawża l-okkorrenza tas-suffara karatteristika tat-turbina;
• It-temperatura operattiva / massima tal-gassijiet ta 'l-exhaust fid-daħla tat-turbina tinsab fil-medda ta' 650-700 ° C, f'xi każijiet tilħaq 1000 ° C;
• L-effiċjenza tat-turbina / kompressur hija ġeneralment 0.7-0.8, f'unità waħda l-effiċjenza tat-turbina hija ġeneralment inqas mill-effiċjenza tal-kompressur.
Ukoll, l-unitajiet huma differenti fid-daqs, it-tip ta 'installazzjoni, il-ħtieġa li jintużaw komponenti awżiljarji, eċċ.
Disinn tat-turbocharger
B'mod ġenerali, it-turbocharger jikkonsisti fi tliet komponenti ewlenin:
1.Turbina;
2.Kumpressur;
3.Djar tal-bearing (akkomodazzjoni ċentrali).
Dijagramma tipika tas-sistema tal-pressjoni tal-arja aggregata tal-magna tal-kombustjoni interna
Turbina hija unità li tikkonverti l-enerġija kinetika tal-gassijiet tal-egżost f'enerġija mekkanika (fit-torque tar-rota), li tiżgura t-tħaddim tal-kompressur.Kompressur huwa unità għall-ippumpjar ta 'l-arja.L-akkomodazzjoni tal-bearing tgħaqqad iż-żewġ unitajiet fi struttura waħda, u x-xaft tar-rotor li jinsab fih jiżgura t-trasferiment tat-torque mir-rota tat-turbina għar-rota tal-kompressur.
Sezzjoni turbocharger
It-turbina u l-kompressur għandhom disinn simili.Il-bażi ta 'kull waħda minn dawn l-unitajiet hija l-korp cochlear, li fil-partijiet periferali u ċentrali tagħhom hemm pajpijiet għall-konnessjoni mas-sistema ta' pressurizzazzjoni.Fil-kompressur, il-pajp tad-dħul huwa dejjem fiċ-ċentru, l-egżost (iskarigu) huwa fuq il-periferija.L-istess arranġament ta 'pajpijiet għal turbini assjali, għal turbini radjali-assjali, il-post tal-pajpijiet huwa l-oppost (fuq il-periferija - intake, fiċ-ċentru - exhaust).
Ġewwa l-kaxxa hemm rota bi xfafar ta 'forma speċjali.Iż-żewġ roti - turbina u kompressur - huma miżmuma minn xaft komuni li jgħaddi mill-housing tal-bearings.Ir-roti huma solidi jew komposti, il-forma tax-xfafar tar-roti tat-turbini tiżgura l-aktar użu effiċjenti tal-enerġija tal-gass tal-egżost, il-forma tax-xfafar tar-roti tal-kompressur tipprovdi l-effett ċentrifugali massimu.Turbini high-end moderni jistgħu jużaw roti komposti bi xfafar taċ-ċeramika, li għandhom piż baxx u għandhom prestazzjoni aħjar.Id-daqs tar-roti tat-turbochargers tal-magni tal-karozzi huwa 50-180 mm, lokomottivi b'saħħithom, magni industrijali u diesel oħra huma 220-500 mm jew aktar.
Iż-żewġ housings huma mmuntati fuq il-bearing housing b'boltijiet permezz ta 'siġilli.Il-berings sempliċi (inqas ta 'spiss rolling bearings ta' disinn speċjali) u O-rings jinsabu hawn.Ukoll fid-djar ċentrali hemm kanali taż-żejt għall-lubrikazzjoni tal-bearings u x-xaft, u f'xi turbochargers u l-kavità tal-ġakketta li tkessaħ l-ilma.Waqt l-installazzjoni, l-unità hija konnessa mas-sistemi tal-lubrikazzjoni u t-tkessiħ tal-magna.
Diversi komponenti awżiljarji jistgħu wkoll jiġu pprovduti fid-disinn tat-turbocharger, inklużi partijiet tas-sistema tar-riċirkolazzjoni tal-gass tal-egżost, valvi taż-żejt, elementi għat-titjib tal-lubrikazzjoni tal-partijiet u t-tkessiħ tagħhom, valvi ta 'kontroll, eċċ.
Partijiet turbocharger huma magħmula minn gradi ta 'azzar speċjali, azzar reżistenti għas-sħana huma użati għar-rota tat-turbini.Il-materjali jintgħażlu bir-reqqa skond il-koeffiċjent ta 'espansjoni termali, li jiżgura l-affidabilità tad-disinn f'diversi modi operattivi.
It-turbocharger huwa inkluż fis-sistema tal-pressjoni tal-arja, li tinkludi wkoll manifolds tad-dħul u tal-egżost, u f'sistemi aktar kumplessi - intercooler (radjatur li jkessaħ l-arja ta 'ċarġ), diversi valvi, sensuri, umidifikaturi u pipelines.
Il-prinċipju tat-tħaddim tat-turbocharger
Il-funzjonament tat-turbocharger jaqa' għal prinċipji sempliċi.It-turbina tal-unità hija introdotta fis-sistema tal-egżost tal-magna, il-kompressur - fil-passaġġ tad-dħul.Waqt it-tħaddim tal-magna, il-gassijiet tal-egżost jidħlu fit-turbina, jolqtu x-xfafar tar-roti, u jagħtuh ftit mill-enerġija kinetika tiegħu u jġiegħlu jdur.It-torque mit-turbina jiġi trażmess direttament lir-roti tal-kompressur permezz tax-xaft.Meta ddur, ir-rota tal-kompressur titfa 'l-arja lejn il-periferija, u żżid il-pressjoni tagħha - din l-arja hija fornuta lill-manifold tad-dħul.
Turbocharger wieħed għandu numru ta 'żvantaġġi, li l-prinċipali tagħhom huwa dewmien turbo jew fossa turbo.Ir-roti tal-unità għandhom massa u xi inerzja, u għalhekk ma jistgħux jduru istantanjament meta tiżdied il-veloċità tal-unità tal-qawwa.Għalhekk, meta tagħfas il-pedala tal-gass b'mod qawwi, il-magna turbocharged ma taċċellerax immedjatament - hemm pawża qasira, nuqqas ta 'enerġija.Is-soluzzjoni għal din il-problema hija sistemi speċjali ta 'kontroll tat-turbini, turbochargers b'ġeometrija varjabbli, sistemi ta' pressurizzazzjoni f'serje parallela u f'żewġ stadji, u oħrajn.
Il-prinċipju tat-tħaddim tat-turbocharger
Kwistjonijiet ta' manutenzjoni u tiswija ta' turbochargers
It-turbocharger jeħtieġ manutenzjoni minima.Il-ħaġa prinċipali hija li tbiddel iż-żejt tal-magna u l-filtru taż-żejt fil-ħin.Jekk il-magna xorta tista 'taħdem fuq żejt antik għal xi żmien, allura tista' ssir fatali għat-turbocharger - anki deterjorament żgħir fil-kwalità tal-lubrikant f'tagħbijiet għoljin jista 'jwassal għal iġġammjar u qerda tal-unità.Huwa rakkomandat ukoll li perjodikament jitnaddfu l-partijiet tat-turbini minn depożiti tal-karbonju, li jeħtieġ iż-żarmar tiegħu, iżda dan ix-xogħol għandu jsir biss bl-użu ta 'għodod u tagħmir speċjali.
Turbocharger difettuż fil-biċċa l-kbira tal-każijiet huwa aktar faċli biex jissostitwixxi milli jissewwa.Għas-sostituzzjoni, huwa meħtieġ li tintuża unità tal-istess tip u mudell li kienet installata fuq il-magna qabel.L-installazzjoni ta 'turbocharger b'karatteristiċi oħra tista' tfixkel it-tħaddim tal-unità tal-enerġija.Huwa aħjar li tafda l-għażla, l-installazzjoni u l-aġġustament tal-unità lil speċjalisti - dan jiggarantixxi l-eżekuzzjoni korretta tax-xogħol u t-tħaddim normali tal-magna.Bis-sostituzzjoni korretta tat-turbocharger, il-magna terġa 'tikseb qawwa għolja u tkun tista' ssolvi l-kompiti l-aktar diffiċli.
Ħin tal-post: Awissu-21-2023