2024 Autora: Howard Calhoun | [email protected]. Última modificació: 2023-12-17 10:21
Abans de procedir a la consideració del propi dispositiu turbocompressor, heu de saber que la potència d'un motor de combustió interna depèn completament de la quantitat d'aire i combustible que hi ingressi. Per tant, si augmenteu aquests indicadors, també augmentareu la potència del motor de combustió interna.
Descripció de la turbina
El dispositiu turbocompressor i el seu aspecte és el resultat d'una carrera constant de persones per augmentar la potència del motor. És important afegir aquí que aquesta turbina s'ha convertit en una solució eficaç no només per als motors de gasolina, sinó també per als models dièsel. Molt sovint, aquests dispositius s'instal·len en aquells motors que tenen una petita quantitat d'aire subministrat. Aquí és important entendre el següent: com més gran és el propi motor, més aire i combustible consumeix i més potència té. Per aconseguir la mateixa potència des d'un motor més petit, cal augmentar la quantitat d'aire que caben als cilindres.
El turbocompressor és un dispositiu dissenyat perper forçar una gran quantitat d'aire al motor mitjançant els gasos d'escapament. Un turbocompressor té dos elements principals: una turbina i una bomba centrífuga. Entre elles, aquestes dues parts estan connectades per un eix rígid. Els elements giren a velocitats de fins a 100.000 revolucions per minut i també accionen el compressor.
Peces de la turbina
El dispositiu turbocompressor inclou 8 peces. Hi ha una roda de turbina que gira en una carcassa amb una forma especial. L'objectiu principal és transferir l'energia dels gasos d'escapament al compressor. El material de partida per al muntatge d'aquests elements són materials resistents a la calor, com la ceràmica.
El dispositiu turbocompressor també inclou una roda de compressor que aspira aire. També s'ocupa de la seva compressió i injecció als cilindres del motor. La roda es troba en una carcassa especial, com una turbina. Ambdues rodes estan muntades a l'eix del rotor, la rotació del qual es realitza sobre coixinets de fricció.
El disseny i el funcionament d'un turbocompressor, especialment en motors de gasolina, requereix una refrigeració addicional. Normalment es tracta d'un sistema de refrigeració líquida. A més de refredar el propi sistema, també es refreda l'aire comprimit. Per a això, la turbina disposa d'un intercooler d'aire o líquid. Refredar l'aire és essencial, ja que augmenta la seva densitat i, per tant, la pressió.
Aquest sistema està controlat per un regulador de pressió. Aquesta vàlvula de bypass és capaçrestringir el flux de gasos d'escapament. D'aquesta manera, alguns passaran per la roda de la turbina.
L'essència de l'obra
El dispositiu del turbocompressor i el principi del seu funcionament es basa en l'ús de gasos d'escapament. L'energia d'aquests gasos impulsarà la roda de la turbina. Per transferir aquesta energia, la roda de la turbina s'uneix a l'eix del rotor, fent-lo girar. D'aquesta manera, l'energia es transfereix a la roda del compressor. Aquest element es dedica a forçar l'aire al sistema, així com a comprimir-lo. L'aire comprimit passa per l'intercooler, que el refreda. Després d'això, la substància entra directament als cilindres del motor.
Més informació
El dispositiu turbocompressor i el principi de funcionament són d'alguna manera independents, d'una banda, del motor de combustió interna, ja que no hi ha connexió rígida amb l'eix del motor. D' altra banda, la velocitat de gir encara afecta d'alguna manera l'eficiència de la turbina. Està connectat de la següent manera. Com més revolucions faci el motor, més potent serà el flux de gasos d'escapament. Per això, augmentarà la velocitat de gir de l'eix de la turbina, la qual cosa significa que augmentarà la quantitat d'aire que entrarà als cilindres.
El disseny i el funcionament del turbocompressor tenen diversos costats negatius. Un dels inconvenients s'anomena "turbo lag". Amb una pressió forta sobre el pedal del gas, el ràpid augment de la potència es retardarà una mica. Després de passar pel "turboam" hi ha un fort s alt de pressió,que s'anomena "elevador turbo".
Solucionar deficiències
L'aparició del primer inconvenient es deu al fet que el sistema és inercial. A causa d'aquest fenomen, hi ha una discrepància entre el rendiment de la turbina i la potència que es requereix del motor. Hi ha tres maneres de resoldre aquest problema. Com que el dispositiu d'un turbocompressor dièsel és similar a un de gasolina, també són adequats per a això. Això és el que pots fer:
- Feu servir una turbina de geometria variable.
- Feu servir dos compressors paral·lels o dos en sèrie.
- Feu servir un sistema d'impuls combinat.
Pel que fa a la turbina de geometria variable, és bastant capaç de resoldre el problema canviant l'àrea de la vàlvula d'entrada. Aquest sistema s'utilitza molt sovint en motors dièsel.
Descripció de diferents sistemes
Propòsit, el dispositiu del turbocompressor és el mateix que el d'una turbina convencional. La diferència principal és que l'instrument només té 5 parts principals, no 8.
S'utilitza un sistema de turbines connectades en paral·lel. Aquest sistema és el més adequat per a motors en V prou potents. En aquest cas, s'instal·la un petit turbocompressor per a cada fila de cilindres. L'avantatge és que la inèrcia de diversos dispositius petits és menor que la d'una gran turbina.
El dispositiu i el principi de funcionament del compressor no difereixen segonsdes del seu volum, però, això juga un paper important, per exemple, quan s'utilitza una connexió en sèrie de dues turbines. En aquest cas, cada dispositiu s'activarà a una velocitat determinada.
També s'utilitza un sistema d'impuls, que utilitza tant un mecànic com un turbocompressor. Si la velocitat del motor és baixa, s'activa el dispositiu mecànic per bombar aire. Si es supera un determinat llindar, el dispositiu mecànic s'apagarà i el turbocompressor començarà a funcionar.
Quins són els beneficis d'una turbina
Els avantatges següents destaquen quan s'utilitza un compressor:
- L'ús generalitzat d'aquest dispositiu s'ha fet possible gràcies a la senzillesa i la fiabilitat del seu disseny. A més, la introducció d'aquest dispositiu al sistema del motor de combustió interna augmenta la potència del motor en un 20-35%.
- El compressor en si no pot provocar una avaria, ja que el seu rendiment depèn directament d' altres sistemes, per exemple, la distribució de gas.
- És possible estalviar entre un 5 i un 20% de combustible. Si instal·leu una turbina en un motor petit, el procés de combustió del combustible serà més eficient, la qual cosa significa que augmentarà l'eficiència.
- Un bon avantatge d'aquests motors s'observa a les carreteres que passen, per exemple, a les muntanyes. Això és especialment notable en comparació amb els seus homòlegs atmosfèrics.
- El disseny i el principi de funcionament del turbocompressor li permeten funcionar com a silenciador addicional al sistema d'escapament.
Funcions de l'aplicació
Malgrat que el mateix compressor pràcticament no falla, de tant en tant es produeixen situacions quan el seu funcionament s'atura.
Avui, la causa més comuna de l'aturada del turbocompressor és que el cartutx central de la turbina està obstruït amb oli. Molt sovint, aquest problema es produeix a causa del fet que després de càrregues prolongades i greus sobre la sobrealimentació, el seu treball s'atura bruscament. Per desfer-se d'aquest problema, cal instal·lar un sistema de refrigeració d'aigua. Les línies d'aquest sistema crearan un efecte d'absorció de calor, que reduirà la temperatura al cartutx central. Val la pena assenyalar que aquest efecte es produirà durant un temps després que el motor s'hagi aturat completament, així com després de l'aturada completa de la circulació del refrigerant.
Varietats de turbines
Pel que fa als tipus de turbocompressor, hi ha tipus de màniga i tipus de coixinet de boles.
Si parlem de turbocompressors tipus bush, s'utilitzen des de fa força temps. No obstant això, tenien una sèrie de deficiències, que es van associar amb les seves característiques de disseny. Això no va permetre utilitzar el potencial d'aquest sistema al 100%. Les unitats de coixinets de boles són més noves, que han tingut en compte les deficiències i, per tant, estan substituint gradualment els compressors d'arbustos.
En comparar aquests dos tipus de turbines, el coixinet de boles es considera més econòmic, ja que consumeix moltmenys oli que el tipus de màniga. A més, els compressors tenen un indicador que s'encarrega de la resposta de la turbina a pressionar el pedal del gas. Per als tipus de turbines amb coixinets de boles, aquest indicador és millor, la qual cosa permet una millora de la resposta al voltant d'un 15% en comparació amb les de màniga.
Funcionament incorrecte del dispositiu
Aquí cal dir que el turbocompressor és l'únic accessori del motor, que està estretament connectat durant el funcionament amb gairebé tots els altres sistemes del vehicle. A partir d'això, es fa força obvi que les desviacions mínimes en el funcionament de qualsevol sistema provocaran que el desgast del compressor augmentarà significativament. Fins ara, hi ha diversos motius que sovint es converteixen en un obstacle en el funcionament de la turbina:
- És possible que objectes estranys entrin al mecanisme. A causa de l'enorme velocitat de gir del motor, això pot provocar danys, per exemple, als impulsors.
- Manca de lubricants. Com més altes siguin les càrregues dinàmiques, més gran serà la possibilitat que es produeixi la destrucció de la "pel·lícula" d'oli. Això, al seu torn, provocarà una fricció "sec", que afectarà el sistema de la manera més negativa. La causa d'aquest mal funcionament pot ser qualsevol motiu pel qual l'oli no arriba completament. Per exemple, cilindres d'oli obstruïts, filtres, desgast de la bomba d'oli, etc.
Recomanat:
Mecanització d'una ala d'avió: descripció, principi de funcionament i dispositiu
Com surten els avions i es mantenen a l'aire? Per a moltes persones, això encara és un misteri. Tanmateix, si comenceu a entendre-ho, aleshores tot és molt susceptible d'una explicació lògica. El primer que cal entendre és la mecanització de les ales
Premsa hidràulica: descripció, dispositiu, principi de funcionament, característiques
El processament de diversos materials sota una forta pressió física permet realitzar operacions d'estampació, tall, redreçament i altres. S'organitzen treballs similars a la construcció, a la producció, al sector del transport i als serveis de l'automòbil. Les condicions tècniques per a ells es creen més sovint mitjançant una premsa hidràulica, que és controlada directament per l'operador sense unitats auxiliars d'energia
Gasolinera mòbil: descripció, dispositiu, principi de funcionament, aplicació
La benzinera mòbil és una idea de negoci força popular en aquests dies. Per tant, l'assoliment de qualsevol èxit en aquesta àrea només pot ser possible si es presta la màxima atenció als diferents punts clau que es descriuen en aquest article
Locomotora elèctrica 2ES6: història de la creació, descripció amb foto, característiques principals, principi de funcionament, característiques de funcionament i reparació
Avui, la comunicació entre diferents ciutats, el transport de passatgers, el lliurament de mercaderies es realitza de diferents maneres. Una d'aquestes vies era el ferrocarril. La locomotora elèctrica 2ES6 és un dels tipus de transport que s'utilitza activament actualment
Màquina de perforació de diamants: tipus, dispositiu, principi de funcionament i condicions de funcionament
La combinació d'una configuració complexa de direcció de tall i un equip de treball d'estat sòlid permet que els equips de perforació de diamant realitzin operacions de treball del metall extremadament delicades i crítiques. Aquestes unitats són de confiança per a les operacions de creació de superfícies conformades, correcció de forats, acondicionament d'extrems, etc. Al mateix temps, la perforadora de diamant és universal pel que fa a les possibilitats d'aplicació en diversos camps. S'utilitza no només en indústries especialitzades, sinó també en tallers privats
