Ili kuongeza nguvu za injini za mwako ndani, vitengo maalum - turbocharger - hutumiwa sana.Soma juu ya nini turbocharger ni, ni aina gani za vitengo hivi, jinsi zinavyopangwa na kwa kanuni gani kazi yao inategemea, na pia kuhusu matengenezo na ukarabati wao, katika makala.
Turbocharger ni nini?
Turbocharger ni sehemu kuu ya mfumo wa shinikizo la jumla la injini za mwako wa ndani, kitengo cha kuongeza shinikizo katika njia ya ulaji wa injini kutokana na nishati ya gesi za kutolea nje.
Turbocharger hutumiwa kuongeza nguvu ya injini ya mwako wa ndani bila kuingiliwa kwa kiasi kikubwa katika muundo wake.Kitengo hiki huongeza shinikizo katika njia ya uingizaji wa injini, kutoa kiasi cha ongezeko la mchanganyiko wa mafuta-hewa kwenye vyumba vya mwako.Katika kesi hiyo, mwako hutokea kwa joto la juu na kuundwa kwa kiasi kikubwa cha gesi, ambayo husababisha kuongezeka kwa shinikizo kwenye pistoni na, kwa sababu hiyo, kwa ongezeko la sifa za torque na nguvu za injini.
Matumizi ya turbocharger hukuruhusu kuongeza nguvu ya injini kwa 20-50% na ongezeko ndogo la gharama yake (na kwa marekebisho muhimu zaidi, ukuaji wa nguvu unaweza kufikia 100-120%).Kutokana na unyenyekevu wao, kuegemea na ufanisi, mifumo ya shinikizo la turbocharger hutumiwa sana kwa kila aina ya magari ya injini ya mwako wa ndani.
Aina na sifa za turbocharger
Leo, kuna aina mbalimbali za turbocharger, lakini zinaweza kugawanywa katika vikundi kulingana na madhumuni na utumiaji wao, aina ya turbine inayotumiwa na utendaji wa ziada.
Kulingana na madhumuni, turbocharger zinaweza kugawanywa katika aina kadhaa:
• Kwa mifumo ya shinikizo la hatua moja - turbocharger moja kwa injini, au vitengo viwili au zaidi vinavyofanya kazi kwenye mitungi kadhaa;
•Kwa mifumo ya mfumuko wa bei ya mfululizo na mfululizo-sambamba (aina mbalimbali za Twin Turbo) - vitengo viwili vinavyofanana au tofauti vinavyofanya kazi kwenye kundi la kawaida la mitungi;
• Kwa mifumo ya hatua mbili ya shinikizo, kuna turbocharger zilizo na sifa tofauti, ambazo hufanya kazi kwa jozi (mfululizo moja baada ya nyingine) kwa kundi moja la mitungi.
Inatumika sana ni mifumo ya shinikizo la hatua moja iliyojengwa kwa msingi wa turbocharger moja.Walakini, mfumo kama huo unaweza kuwa na vitengo viwili au vinne vinavyofanana - kwa mfano, katika injini zenye umbo la V, turbocharger tofauti hutumiwa kwa kila safu ya silinda, katika injini za silinda nyingi (zaidi ya 8) turbocharger nne zinaweza kutumika, kila moja ya ambayo inafanya kazi kwenye silinda 2, 4 au zaidi.Chini ya kawaida ni mifumo ya shinikizo la hatua mbili na tofauti mbalimbali za Twin-Turbo, hutumia turbocharger mbili na sifa tofauti ambazo zinaweza kufanya kazi kwa jozi tu.
Kulingana na utumiaji, turbocharger zinaweza kugawanywa katika vikundi kadhaa:
• Kwa aina ya injini - kwa vitengo vya nguvu vya petroli, dizeli na gesi;
• Kwa kiasi cha injini na nguvu - kwa vitengo vya nguvu vya nguvu ndogo, za kati na za juu;kwa injini za kasi, nk.
Turbocharger inaweza kuwa na moja ya aina mbili za turbine:
• Radial (radial-axial, centripetal) - mtiririko wa gesi za kutolea nje hutolewa kwa pembeni ya impela ya turbine, huhamia katikati yake na hutolewa kwa mwelekeo wa axial;
• Axial - mtiririko wa gesi za kutolea nje hutolewa kando ya mhimili (hadi katikati) ya impela ya turbine na hutolewa kutoka kwa pembezoni mwake.
Leo, miradi yote miwili hutumiwa, lakini kwenye injini ndogo mara nyingi unaweza kupata turbocharger zilizo na turbine ya radial-axial, na kwenye vitengo vya nguvu vya nguvu, turbine za axial zinapendelea (ingawa hii sio sheria).Bila kujali aina ya turbine, turbocharger zote zina vifaa vya compressor centrifugal - ndani yake hewa hutolewa katikati ya impela na kuondolewa kutoka kwa pembeni yake.
Turbocharger za kisasa zinaweza kuwa na utendaji tofauti:
• Uingizaji mara mbili - turbine ina pembejeo mbili, kila mmoja wao hupokea gesi za kutolea nje kutoka kwa kundi moja la mitungi, suluhisho hili linapunguza matone ya shinikizo katika mfumo na inaboresha kuimarisha utulivu;
• Jiometri ya kutofautiana - turbine ina vile vinavyohamishika au pete ya sliding, kwa njia ambayo unaweza kubadilisha mtiririko wa gesi za kutolea nje kwa impela, hii inakuwezesha kubadilisha sifa za turbocharger kulingana na hali ya uendeshaji wa injini.
Hatimaye, turbocharger hutofautiana katika sifa zao za msingi za utendaji na uwezo.Ya sifa kuu za vitengo hivi zinapaswa kuonyeshwa:
• Kiwango cha ongezeko la shinikizo - uwiano wa shinikizo la hewa kwenye plagi ya compressor kwa shinikizo la hewa kwenye mlango, iko katika aina mbalimbali za 1.5-3;
• Ugavi wa compressor (mtiririko wa hewa kupitia compressor) - wingi wa hewa kupitia compressor kwa kitengo cha muda (pili) iko katika aina mbalimbali ya 0.5-2 kg / s;
• Aina ya kasi ya uendeshaji inaanzia mia kadhaa (kwa injini za dizeli zenye nguvu, injini za viwanda na nyingine za dizeli) hadi makumi ya maelfu (kwa injini za kisasa za kulazimishwa) kwa sekunde. Kasi ya juu ni mdogo kwa nguvu ya turbine na impellers ya compressor, ikiwa kasi ya mzunguko ni ya juu sana kutokana na nguvu za centrifugal, gurudumu linaweza kuanguka.Katika turbocharger za kisasa, sehemu za pembeni za magurudumu zinaweza kuzunguka kwa kasi ya 500-600 au zaidi m / s, ambayo ni, mara 1.5-2 haraka kuliko kasi ya sauti, hii husababisha kutokea kwa filimbi ya tabia ya turbine;
• Joto la uendeshaji / upeo wa juu wa gesi za kutolea nje kwenye mlango wa turbine iko katika aina mbalimbali za 650-700 ° C, katika baadhi ya matukio hufikia 1000 ° C;
• Ufanisi wa turbine / compressor kawaida ni 0.7-0.8, katika kitengo kimoja ufanisi wa turbine kawaida ni chini ya ufanisi wa compressor.
Pia, vitengo vinatofautiana kwa ukubwa, aina ya ufungaji, haja ya kutumia vipengele vya msaidizi, nk.
Muundo wa turbocharger
Kwa ujumla, turbocharger ina vipengele vitatu kuu:
1.Turbine;
2.Compressor;
3.Nyumba za kuzaa (makazi ya kati).
Mchoro wa kawaida wa injini ya mwako wa ndani ya mfumo wa shinikizo la hewa
Turbine ni kitengo kinachobadilisha nishati ya kinetic ya gesi za kutolea nje ndani ya nishati ya mitambo (katika torque ya gurudumu), ambayo inahakikisha uendeshaji wa compressor.Compressor ni kitengo cha kusukuma hewa.Nyumba ya kuzaa huunganisha vitengo vyote katika muundo mmoja, na shimoni la rotor iko ndani yake inahakikisha uhamisho wa torque kutoka kwa gurudumu la turbine hadi gurudumu la compressor.
Sehemu ya turbocharger
Turbine na compressor zina muundo sawa.Msingi wa kila moja ya vitengo hivi ni mwili wa cochlear, katika sehemu za pembeni na za kati ambazo kuna mabomba ya kuunganisha kwenye mfumo wa shinikizo.Katika compressor, bomba la inlet daima ni katikati, kutolea nje (kutokwa) ni kwenye pembeni.Mpangilio sawa wa mabomba kwa turbine za axial, kwa turbine za radial-axial, eneo la mabomba ni kinyume chake (kwenye pembeni - ulaji, katikati - kutolea nje).
Ndani ya kesi hiyo kuna gurudumu yenye vile vya sura maalum.Magurudumu yote mawili - turbine na compressor - yanashikiliwa na shimoni ya kawaida ambayo hupitia nyumba ya kuzaa.Magurudumu ni imara-kutupwa au ya mchanganyiko, sura ya vile vile vya gurudumu la turbine huhakikisha matumizi bora zaidi ya nishati ya gesi ya kutolea nje, sura ya vile vile vya gurudumu la compressor hutoa athari ya juu ya centrifugal.Mitambo ya kisasa ya juu inaweza kutumia magurudumu yenye mchanganyiko na vile vya kauri, ambazo zina uzito mdogo na zina utendaji bora.Saizi ya magurudumu ya turbocharger ya injini za gari ni 50-180 mm, injini zenye nguvu, injini za viwandani na zingine za dizeli ni 220-500 mm au zaidi.
Nyumba zote mbili zimewekwa kwenye nyumba ya kuzaa na bolts kupitia mihuri.Fani za wazi (chini ya fani za muundo maalum) na pete za O ziko hapa.Pia katika nyumba ya kati kuna njia za mafuta za kulainisha fani na shimoni, na katika baadhi ya turbochargers na cavity ya koti ya baridi ya maji.Wakati wa ufungaji, kitengo kinaunganishwa na lubrication ya injini na mifumo ya baridi.
Vipengele mbalimbali vya msaidizi vinaweza pia kutolewa katika muundo wa turbocharger, ikiwa ni pamoja na sehemu za mfumo wa kutolea nje gesi ya kutolea nje, valves za mafuta, vipengele vya kuboresha lubrication ya sehemu na baridi yao, valves za kudhibiti, nk.
Sehemu za turbocharger zinatengenezwa kwa darasa maalum za chuma, vyuma vinavyokinza joto hutumiwa kwa gurudumu la turbine.Vifaa vinachaguliwa kwa uangalifu kulingana na mgawo wa upanuzi wa joto, ambayo inahakikisha kuaminika kwa kubuni katika njia mbalimbali za uendeshaji.
Turbocharger imejumuishwa katika mfumo wa shinikizo la hewa, ambalo pia linajumuisha ulaji na kutolea nje, na katika mifumo ngumu zaidi - intercooler (radiator ya baridi ya malipo ya hewa), valves mbalimbali, sensorer, dampers na mabomba.
Kanuni ya uendeshaji wa turbocharger
Utendaji wa turbocharger huja chini ya kanuni rahisi.Turbine ya kitengo huletwa kwenye mfumo wa kutolea nje wa injini, compressor - kwenye njia ya ulaji.Wakati wa uendeshaji wa injini, gesi za kutolea nje huingia kwenye turbine, hupiga vile vya gurudumu, na kutoa nishati yake ya kinetic na kusababisha kuzunguka.Torque kutoka kwa turbine hupitishwa moja kwa moja kwa magurudumu ya compressor kupitia shimoni.Wakati wa kuzunguka, gurudumu la compressor hutupa hewa kwa pembeni, na kuongeza shinikizo lake - hewa hii hutolewa kwa aina nyingi za ulaji.
Turbocharger moja ina idadi ya hasara, ambayo kuu ni kuchelewa kwa turbo au shimo la turbo.Magurudumu ya kitengo yana wingi na hali fulani, kwa hivyo hawawezi kuzunguka mara moja wakati kasi ya kitengo cha nguvu inapoongezeka.Kwa hiyo, unaposisitiza pedal ya gesi kwa kasi, injini ya turbocharged haina kasi mara moja - kuna pause fupi, kushindwa kwa nguvu.Suluhisho la tatizo hili ni mifumo maalum ya udhibiti wa turbine, turbocharger na jiometri ya kutofautiana, mfululizo-sambamba na mifumo ya shinikizo la hatua mbili, na wengine.
Kanuni ya uendeshaji wa turbocharger
Masuala ya matengenezo na ukarabati wa turbocharger
Turbocharger inahitaji matengenezo kidogo.Jambo kuu ni kubadili mafuta ya injini na chujio cha mafuta kwa wakati.Ikiwa injini bado inaweza kukimbia kwenye mafuta ya zamani kwa muda, basi inaweza kuwa mbaya kwa turbocharger - hata kuzorota kidogo kwa ubora wa lubricant kwenye mizigo ya juu kunaweza kusababisha jamming na uharibifu wa kitengo.Inashauriwa pia kusafisha mara kwa mara sehemu za turbine kutoka kwa amana za kaboni, ambayo inahitaji disassembly yake, lakini kazi hii inapaswa kufanywa tu kwa matumizi ya zana maalum na vifaa.
Turbocharger mbovu katika hali nyingi ni rahisi kuchukua nafasi kuliko kutengeneza.Kwa uingizwaji, ni muhimu kutumia kitengo cha aina moja na mfano ambao uliwekwa kwenye injini mapema.Ufungaji wa turbocharger na sifa nyingine inaweza kuharibu uendeshaji wa kitengo cha nguvu.Ni bora kuamini uteuzi, ufungaji na marekebisho ya kitengo kwa wataalamu - hii inathibitisha utekelezaji sahihi wa kazi na uendeshaji wa kawaida wa injini.Kwa uingizwaji sahihi wa turbocharger, injini itapata nguvu ya juu na itaweza kutatua kazi ngumu zaidi.
Muda wa kutuma: Aug-21-2023