Ichki yonish dvigatellarining quvvatini oshirish uchun maxsus bloklar - turbokompressorlar keng qo'llaniladi.Turbocharger nima, bu birliklar qanday turlari, ular qanday joylashtirilgan va ularning ishi qanday printsiplarga asoslanadi, shuningdek, ularga texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash haqida maqolada o'qing.
Turbo zaryadlovchi nima?
Turbocharger ichki yonish dvigatellarining agregat bosim tizimining asosiy komponenti bo'lib, chiqindi gazlar energiyasi hisobiga dvigatelning qabul qilish traktidagi bosimni oshirish uchun birlikdir.
Turbocharger ichki yonish dvigatelining quvvatini uning dizayniga radikal aralashmasdan oshirish uchun ishlatiladi.Ushbu blok dvigatelning qabul qilish traktidagi bosimni oshiradi va yonish kameralariga yoqilg'i-havo aralashmasining ko'payishini ta'minlaydi.Bunday holda, yonish kattaroq hajmdagi gazlar hosil bo'lishi bilan yuqori haroratda sodir bo'ladi, bu pistondagi bosimning oshishiga va natijada moment va dvigatelning quvvat xususiyatlarining oshishiga olib keladi.
Turbochargerdan foydalanish dvigatel quvvatini uning narxini minimal oshirish bilan 20-50% ga oshirishga imkon beradi (va sezilarli o'zgarishlar bilan quvvat o'sishi 100-120% ga yetishi mumkin).Oddiyligi, ishonchliligi va samaradorligi tufayli turbokompressorli bosim tizimlari barcha turdagi ichki yonuv dvigatelli transport vositalarida keng qo'llaniladi.
Turbokompressorlarning turlari va xususiyatlari
Bugungi kunda turbo zaryadlovchilarning xilma-xilligi mavjud, ammo ularni maqsadlari va qo'llanilishi, ishlatiladigan turbinaning turi va qo'shimcha funktsiyalariga ko'ra guruhlarga bo'lish mumkin.
Maqsadga ko'ra, turbokompressorlarni bir necha turlarga bo'lish mumkin:
• Bir bosqichli bosim tizimlari uchun - har bir dvigatelga bitta turbokompressor yoki bir nechta tsilindrda ishlaydigan ikki yoki undan ortiq blok;
•Serial va ketma-ket parallel inflyatsiya tizimlari uchun (Twin Turbo ning turli xil variantlari) - umumiy silindrlar guruhida ishlaydigan ikkita bir xil yoki turli birlik;
• Ikki bosqichli bosimli tizimlar uchun turli xil xususiyatlarga ega ikkita turbokompressor mavjud bo'lib, ular bir guruh silindrlar uchun juft bo'lib (ketma-ket) ishlaydi.
Eng ko'p ishlatiladiganlar bitta turbokompressor asosida qurilgan bir bosqichli bosim tizimlari.Biroq, bunday tizimda ikkita yoki to'rtta bir xil birlik bo'lishi mumkin - masalan, V shaklidagi dvigatellarda har bir silindr qatori uchun alohida turbokompressorlar ishlatiladi, ko'p silindrli dvigatellarda (8 dan ortiq) to'rtta turbokompressordan foydalanish mumkin, ularning har biri 2, 4 yoki undan ortiq silindrlarda ishlaydi.Ikki bosqichli bosim tizimlari va Twin-Turbo ning turli xil o'zgarishlari kamroq tarqalgan bo'lib, ular faqat juftlikda ishlashi mumkin bo'lgan har xil xususiyatlarga ega ikkita turbokompressordan foydalanadilar.
Qo'llanilishiga ko'ra, turbokompressorlarni bir necha guruhlarga bo'lish mumkin:
• Dvigatel turi bo'yicha - benzin, dizel va gaz quvvat bloklari uchun;
• Dvigatel hajmi va quvvati bo'yicha - kichik, o'rta va yuqori quvvatli quvvat bloklari uchun;yuqori tezlikda ishlaydigan dvigatellar uchun va boshqalar.
Turbo zaryadlovchilar ikki turbinaning biri bilan jihozlanishi mumkin:
• Radial (radial-eksenel, markazlashtirilgan) - chiqindi gazlar oqimi turbina pervanelining periferiyasiga oziqlanadi, uning markaziga o'tadi va eksenel yo'nalishda chiqariladi;
• Eksenel - chiqindi gazlar oqimi turbina pervanelining o'qi bo'ylab (markazga) beriladi va uning chetidan chiqariladi.
Bugungi kunda ikkala sxema ham qo'llaniladi, ammo kichik dvigatellarda siz ko'pincha radial eksenel turbinali turbo zaryadlovchilarni topishingiz mumkin va kuchli quvvat bloklarida eksenel turbinalar afzallik beriladi (garchi bu qoida bo'lmasa ham).Turbinaning turidan qat'i nazar, barcha turbokompressorlar markazdan qochma kompressor bilan jihozlangan - unda havo pervanelning markaziga etkazib beriladi va uning chetidan chiqariladi.
Zamonaviy turbokompressorlar turli funktsiyalarga ega bo'lishi mumkin:
• Ikki marta kirish - turbinada ikkita kirish mavjud, ularning har biri silindrlarning bir guruhidan chiqindi gazlarni oladi, bu eritma tizimdagi bosimning pasayishini kamaytiradi va kuchaytiruvchi barqarorlikni yaxshilaydi;
• O'zgaruvchan geometriya - turbinada harakatlanuvchi pichoqlar yoki sirpanish halqasi mavjud bo'lib, ular orqali chiqindi gazlarning pervanelga oqishini o'zgartirishingiz mumkin, bu dvigatelning ishlash rejimiga qarab turbokompressor xususiyatlarini o'zgartirish imkonini beradi.
Nihoyat, turbo zaryadlovchilar asosiy ishlash ko'rsatkichlari va imkoniyatlari bilan farqlanadi.Ushbu birliklarning asosiy xususiyatlaridan quyidagilarni ta'kidlash kerak:
• Bosimning ko'tarilish darajasi - kompressorning chiqishidagi havo bosimining kirishdagi havo bosimiga nisbati 1,5-3 oralig'ida yotadi;
• Kompressor ta'minoti (kompressor orqali havo oqimi) - vaqt birligida (sekundda) kompressordan o'tadigan havo massasi 0,5-2 kg / s oralig'ida yotadi;
• Ishlash tezligi diapazoni bir necha yuzlab (kuchli teplovozlar, sanoat va boshqa dizel dvigatellari uchun) sekundiga o‘n minglab (zamonaviy majburiy dvigatellar uchun) aylanishlargacha o‘zgarib turadi.Maksimal tezlik turbina va kompressor g‘ildiraklarining kuchi bilan chegaralanadi, markazdan qochma kuchlar tufayli aylanish tezligi juda yuqori bo'lsa, g'ildirak qulashi mumkin.Zamonaviy turbokompressorlarda g'ildiraklarning periferik nuqtalari 500-600 yoki undan ko'p m / s tezlikda aylanishi mumkin, ya'ni tovush tezligidan 1,5-2 baravar tezroq, bu turbinaning xarakterli hushtak paydo bo'lishiga olib keladi;
• Turbinaga kirishda chiqindi gazlarning ish / maksimal harorati 650-700 ° S oralig'ida yotadi, ba'zi hollarda 1000 ° C ga etadi;
• Turbinaning/kompressorning samaradorligi odatda 0,7-0,8 ni tashkil qiladi, bir agregatda turbinaning samaradorligi odatda kompressor samaradorligidan past bo'ladi.
Shuningdek, birliklar o'lchamlari, o'rnatish turi, yordamchi qismlardan foydalanish zarurati va boshqalar bilan farqlanadi.
Turbocharger dizayni
Umuman olganda, turbo zaryadlovchi uchta asosiy komponentdan iborat:
1.Turbina;
2. Kompressor;
3.Rulman uyasi (markaziy korpus).
Ichki yonish dvigatelining agregat havo bosimi tizimining odatiy diagrammasi
Turbina - chiqindi gazlarning kinetik energiyasini mexanik energiyaga (g'ildirakning momentida) aylantiruvchi birlik, bu kompressorning ishlashini ta'minlaydi.Kompressor - bu havoni chiqarish uchun mo'ljallangan qurilma.Rulman korpusi ikkala blokni bitta tuzilishga bog'laydi va unda joylashgan rotor mili turbinaning g'ildiragidan kompressor g'ildiragiga momentning o'tkazilishini ta'minlaydi.
Turbo zaryadlovchi bo'limi
Turbina va kompressor shunga o'xshash dizaynga ega.Ushbu birliklarning har birining asosi koklear tanasi bo'lib, uning periferik va markaziy qismlarida bosim tizimiga ulanish uchun quvurlar mavjud.Kompressorda kirish trubkasi har doim markazda, egzoz (bo'shatish) atrofda joylashgan.Eksenel turbinalar uchun quvurlarning bir xil joylashuvi, radial eksenel turbinalar uchun quvurlarning joylashishi aksincha (chekkada - qabul qilish, markazda - egzoz).
Korpus ichida maxsus shakldagi pichoqlari bo'lgan g'ildirak mavjud.Ikkala g'ildirak - turbina va kompressor - rulman korpusidan o'tadigan umumiy mil tomonidan ushlab turiladi.G'ildiraklar qattiq quyma yoki kompozit bo'lib, turbina g'ildiragi pichoqlarining shakli chiqindi gaz energiyasidan eng samarali foydalanishni ta'minlaydi, kompressor g'ildiragi pichoqlarining shakli maksimal markazdan qochma ta'sirni ta'minlaydi.Zamonaviy yuqori turbinalar past og'irlik va yaxshi ishlashga ega bo'lgan keramik pichoqli kompozit g'ildiraklardan foydalanishi mumkin.Avtomobil dvigatellarining turbokompressorlari g'ildiraklarining o'lchamlari 50-180 mm, kuchli lokomotiv, sanoat va boshqa dizel dvigatellari 220-500 mm va undan ko'p.
Ikkala korpus ham rulman korpusiga muhrlar orqali murvat bilan o'rnatiladi.Bu erda tekis podshipniklar (kamroq hollarda maxsus dizayndagi rulmanlar) va O-ringlar joylashgan.Shuningdek, markaziy korpusda podshipniklar va milni moylash uchun yog 'kanallari, ba'zi turbokompressorlarda va suv sovutish ko'ylagi bo'shlig'i mavjud.O'rnatish vaqtida jihoz dvigatelni moylash va sovutish tizimlariga ulanadi.
Turbokompressorni loyihalashda turli xil yordamchi qismlar ham taqdim etilishi mumkin, shu jumladan chiqindi gazni qayta aylanish tizimining qismlari, yog 'klapanlari, qismlarni moylash va ularni sovutishni yaxshilash uchun elementlar, boshqaruv klapanlari va boshqalar.
Turbocharger qismlari maxsus po'lat navlardan tayyorlangan, turbinaning g'ildiragi uchun issiqlikka bardoshli po'latlar qo'llaniladi.Materiallar issiqlik kengayish koeffitsienti bo'yicha ehtiyotkorlik bilan tanlanadi, bu turli xil ish rejimlarida dizaynning ishonchliligini ta'minlaydi.
Turbocharger havo bosimini o'rnatish tizimiga kiritilgan bo'lib, u shuningdek, qabul qilish va chiqarish manifoldlarini va yanada murakkab tizimlarda - intercooler (zaryad havosini sovutish radiatori), turli klapanlar, sensorlar, amortizatorlar va quvurlarni o'z ichiga oladi.
Turbokompressorning ishlash printsipi
Turbo zaryadlovchining ishlashi oddiy printsiplarga to'g'ri keladi.Jihozning turbinasi dvigatelning egzoz tizimiga, kompressor - qabul qilish traktiga kiritiladi.Dvigatelning ishlashi vaqtida chiqindi gazlar turbinaga kirib, g'ildirak pichoqlariga urilib, uning kinetik energiyasining bir qismini beradi va uning aylanishiga olib keladi.Turbinadan keladigan moment to'g'ridan-to'g'ri kompressor g'ildiraklariga mil orqali uzatiladi.Aylanayotganda kompressor g'ildiragi havoni atrofga tashlab, uning bosimini oshiradi - bu havo assimilyatsiya manifoltiga beriladi.
Bitta turbo zaryadlovchining bir qator kamchiliklari bor, ularning asosiysi turbo kechikish yoki turbo chuqurdir.Jihozning g'ildiraklari massa va bir oz inertsiyaga ega, shuning uchun quvvat blokining tezligi oshganida ular bir zumda aylana olmaydi.Shuning uchun, gaz pedalini keskin bosganingizda, turbo dvigatel darhol tezlashmaydi - qisqa pauza, elektr uzilishi.Ushbu muammoni hal qilish maxsus turbinani boshqarish tizimlari, o'zgaruvchan geometriyali turbokompressorlar, ketma-ket parallel va ikki bosqichli bosim tizimlari va boshqalar.
Turbokompressorning ishlash printsipi
Turbokompressorlarga texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash masalalari
Turbocharger minimal texnik xizmat ko'rsatishni talab qiladi.Asosiysi, dvigatel moyi va moy filtrini o'z vaqtida o'zgartirish.Agar dvigatel hali ham bir muncha vaqt eski moyda ishlay olsa, u turbo zaryadlovchi uchun halokatli bo'lishi mumkin - hatto yuqori yuklarda moylash sifatining biroz yomonlashishi ham jihozning tiqilib qolishiga va buzilishiga olib kelishi mumkin.Shuningdek, turbina qismlarini uglerod konlaridan vaqti-vaqti bilan tozalash tavsiya etiladi, bu esa uni demontaj qilishni talab qiladi, ammo bu ish faqat maxsus asboblar va uskunalar yordamida amalga oshirilishi kerak.
Noto'g'ri turbochargerni ta'mirlashdan ko'ra ko'p hollarda almashtirish osonroq.O'zgartirish uchun dvigatelga ilgari o'rnatilgan bir xil turdagi va modeldagi blokdan foydalanish kerak.Turbokompressorni boshqa xususiyatlarga ega o'rnatish quvvat blokining ishlashini buzishi mumkin.Jihozni tanlash, o'rnatish va sozlashni mutaxassislarga topshirish yaxshiroqdir - bu ishning to'g'ri bajarilishini va dvigatelning normal ishlashini kafolatlaydi.Turbo zaryadlovchini to'g'ri almashtirish bilan dvigatel yuqori quvvatga ega bo'ladi va eng qiyin vazifalarni hal qila oladi.
Xat vaqti: 2023-yil 21-avgust