Turboşarj cihazı: təsviri, iş prinsipi, əsas elementləri

2024 Müəllif: Howard Calhoun | [email protected]. Son dəyişdirildi: 2023-12-17 10:18

Turbomühərrik cihazının özünü nəzərdən keçirməyə başlamazdan əvvəl bilməlisiniz ki, daxili yanma mühərrikinin gücü tamamilə ona nə qədər hava və yanacağın daxil olmasından asılıdır. Ona görə də bu göstəriciləri artırsanız, daxili yanma mühərrikinin gücünü də artırmış olarsınız.

Turbin Təsviri

Turbomühərrik cihazı və onun görünüşü insanların mühərrik gücünü artırmaq üçün daimi yarışının nəticəsidir. Burada əlavə etmək vacibdir ki, belə bir turbin təkcə benzin mühərrikləri üçün deyil, həm də dizel modelləri üçün effektiv həll yolu olmuşdur. Çox vaxt bu cür qurğular az miqdarda hava verən mühərriklərə quraşdırılır. Burada aşağıdakıları başa düşmək vacibdir: mühərrikin özü nə qədər böyükdürsə, bir o qədər çox hava və yanacaq istehlak edir və daha çox gücə malikdir. Daha kiçik mühərrikdən eyni gücü əldə etmək üçün silindrlərə sığan hava miqdarını artırmaq lazımdır.

Turbocharger üçün nəzərdə tutulmuş cihazdırişlənmiş qazlardan istifadə edərək mühərrikə böyük miqdarda havanın daxil edilməsi. Turbomühərrikin iki əsas elementi var - turbin və mərkəzdənqaçma nasosu. Öz aralarında bu iki hissə sərt bir ox ilə bağlanır. Elementlər dəqiqədə 100.000 dövrəyə qədər sürətlə fırlanır və kompressoru da idarə edir.

Turbin hissələri

Turbomühərrik cihazı 8 hissədən ibarətdir. Xüsusi formalı bir korpusda fırlanan bir turbin çarxı var. Əsas məqsəd işlənmiş qazların enerjisini kompressora ötürməkdir. Bu elementlərin yığılması üçün başlanğıc material keramika kimi istiliyədavamlı materiallardır.

Turbomühərrik qurğusuna həmçinin havanı çəkən kompressor çarxı daxildir. O, həmçinin onun sıxılması və mühərrik silindrlərinə vurulması ilə məşğul olur. Təkər turbin kimi xüsusi korpusda yerləşir. Bu təkərlərin hər ikisi rotor şaftına quraşdırılıb və fırlanması düz rulmanlar üzərində aparılır.

Turbomühərrikin dizaynı və işləməsi, xüsusən də benzin mühərriklərində əlavə soyutma tələb edir. Adətən bu maye soyutma sistemidir. Sistemin özünü soyutmaqla yanaşı, sıxılmış hava da soyudulur. Bunun üçün turbində hava və ya maye tipli intercooler var. Havanın soyudulması vacibdir, çünki onun sıxlığını və dolayısı ilə təzyiqi artırır.

Bu sistem təzyiq tənzimləyicisi tərəfindən idarə olunur. Bu bypass valve qadirdirişlənmiş qazların axını məhdudlaşdırmaq. Bu şəkildə bəziləri turbin çarxının yanından keçəcək.

Əsərin mahiyyəti

Turbokompressorun cihazı və iş prinsipi işlənmiş qazların istifadəsinə əsaslanır. Bu qazların enerjisi turbin çarxını idarə edəcək. Bu enerjini ötürmək üçün turbin çarxı rotor şaftına bərkidilir, onu fırlanır. Bu şəkildə enerji kompressor çarxına ötürülür. Bu element havanı sistemə məcbur etməklə, həmçinin onu sıxmaqla məşğuldur. Sıxılmış hava intercoolerdən keçir, bu da onu soyudur. Bundan sonra maddə birbaşa mühərrik silindrlərinə daxil olur.

Ətraflı məlumat

Turbomühərrik cihazı və iş prinsipi müəyyən mənada daxili yanma mühərrikindən müstəqildir, çünki mühərrik mili ilə sərt əlaqə yoxdur. Digər tərəfdən, fırlanma sürəti hələ də müəyyən şəkildə turbinin səmərəliliyinə təsir göstərir. Aşağıdakı şəkildə bağlanır. Mühərrik nə qədər çox inqilab edərsə, işlənmiş qazların axını bir o qədər güclü olar. Bu səbəbdən turbin şaftının fırlanma sürəti artacaq, bu da silindrlərə daxil olacaq havanın miqdarının artacağı deməkdir.

Turbomühərrikin dizaynı və işləməsinin bir neçə mənfi tərəfi var. Çatışmazlıqlardan biri "turbo lag" adlanır. Qaz pedalına kəskin basmaqla gücün sürətli artımı bir qədər gecikəcək. "Turbojam" dan keçdikdən sonra təzyiqdə kəskin bir sıçrayış var,buna "turbo qaldırıcı" deyilir.

Nöqsanların aradan qaldırılması

Birinci çatışmazlığın görünüşü sistemin inertial olması ilə əlaqədardır. Bu fenomenə görə, turbinin performansı ilə mühərrikdən tələb olunan güc arasında uyğunsuzluq var. Bu problemi həll etməyin üç yolu var. Dizel turbomühərrikinin cihazı benzinə bənzədiyi üçün onlar da buna uyğun gəlir. Bunu edə bilərsiniz:

1. Dəyişən həndəsə turbinindən istifadə edin.
2. İki paralel və ya seriyalı iki kompressor istifadə edin.
3. Birləşdirilmiş gücləndirmə sistemindən istifadə edin.

Dəyişən həndəsə turbinə gəldikdə, o, giriş klapanının sahəsini dəyişdirərək problemi həll etmək iqtidarındadır. Belə bir sistem dizel mühərriklərində çox istifadə olunur.

Müxtəlif sistemlərin təsviri

Məqsəd, turbomühərrikin cihazı adi turbinin cihazı ilə eynidir. Əsas fərq ondan ibarətdir ki, alət 8 deyil, yalnız 5 əsas hissədən ibarətdir.

Paralel bağlanmış turbinlər sistemindən istifadə edilir. Belə bir sistem kifayət qədər güclü V-mühərriklər üçün ən uyğundur. Bu halda, hər bir silindr sırası üçün bir kiçik turbomühərrik quraşdırılır. Üstünlük ondan ibarətdir ki, bir neçə kiçik cihazın ətaləti bir böyük turbininkindən azdır.

Kompressorun cihazı və iş prinsipi asılı olaraq fərqlənmirhəcminə görə, lakin bu, məsələn, iki turbinin ardıcıl qoşulmasından istifadə edərkən mühüm rol oynayır. Bu halda, hər bir cihaz müəyyən sürətlə aktivləşdiriləcək.

Həm mexaniki, həm də turbomühərrikdən istifadə edən gücləndirici sistem də istifadə olunur. Mühərrikin sürəti aşağı olarsa, havanı vurmaq üçün mexaniki cihaz işə salınır. Müəyyən həddi keçərsə, mexaniki cihaz sönəcək və turbomühərrik işə başlayacaq.

Turbinin faydaları nələrdir

Kompressor istifadə edərkən aşağıdakı üstünlüklər diqqəti cəlb edir:

1. Bu cihazın geniş istifadəsi onun dizaynının sadəliyi və etibarlılığı sayəsində mümkün olmuşdur. Bundan əlavə, bu cihazın daxili yanma mühərrik sisteminə daxil edilməsi mühərrik gücünü təxminən 20-35% artırır.
2. Kompressor özü xarab ola bilməz, çünki onun performansı birbaşa olaraq digər sistemlərdən, məsələn, qaz paylanmasından asılıdır.
3. Yanacağa 5-20% qənaət etmək mümkündür. Kiçik bir mühərrikə turbin quraşdırsanız, yanacağın yanma prosesi daha səmərəli olacaq, yəni səmərəlilik artacaq.
4. Belə mühərriklərin yaxşı üstünlüyü keçən yollarda, məsələn, dağlarda müşahidə olunur. Bu, atmosfer oxşarları ilə müqayisədə xüsusilə nəzərə çarpır.
5. Turbomühərrikin dizaynı və iş prinsipi onun egzoz sistemində əlavə səsboğucu kimi fəaliyyət göstərməsinə imkan verir.

Tətbiq xüsusiyyətləri

Kompressorun özünün praktiki olaraq sıradan çıxmamasına baxmayaraq, onun işləməsi dayananda bəzən vəziyyətlər yaranır.

Bu gün turbomühərrikin dayanmasının ən çox yayılmış səbəbi turbinin mərkəzi patronunun yağla tıxanmasıdır. Çox vaxt belə bir problem, turbo doldurmada uzun və ciddi yüklərdən sonra işinin qəfil dayanması səbəbindən baş verir. Bu bəladan qurtulmaq üçün suyun soyutma sistemini quraşdırmaq lazımdır. Bu sistemin xətləri mərkəzi kartuşda temperaturu azaldacaq istilik udma effekti yaradacaq. Qeyd etmək lazımdır ki, bu təsir bir müddət mühərrik tamamilə dayandıqdan sonra, eləcə də soyuducu suyun dövriyyəsi tamamilə dayandırıldıqdan sonra baş verəcək.

Turbin çeşidləri

Turbomühərrik növlərinə gəlincə, qol tipli və bilyalı tip var.

Bush tipli turbokompressorlardan danışsaq, onlar kifayət qədər uzun müddətdir istifadə olunur. Bununla belə, onların dizayn xüsusiyyətləri ilə əlaqəli bir sıra çatışmazlıqlar var idi. Bu, belə bir sistemin potensialından 100% istifadə etməyə imkan vermədi. Bilyalı aqreqatlar çatışmazlıqları nəzərə alan daha yenidir və buna görə də kol kompressorlarını tədricən əvəz edirlər.

Bu iki növ turbin müqayisə edilərkən bilyalı podşipnik daha qənaətcil hesab edilir, çünki o, xeyli sərf edir.qol tipindən daha az yağ. Həmçinin, kompressorlarda turbinin qaz pedalını basmağa reaksiyasından məsul olan bir göstərici var. Bilyalı tipli turbinlər üçün bu göstərici daha yaxşıdır, bu da qolu olanlarla müqayisədə cavabı təxminən 15% təkmilləşdirməyə imkan verir.

Cihaz nasazlıqları

Burada qeyd etmək lazımdır ki, turbomühərrik mühərrikin demək olar ki, bütün digər avtomobil sistemləri ilə işləmə zamanı sıx bağlı olan yeganə əlavəsidir. Buna əsaslanaraq, hər hansı bir sistemin işində minimal sapmaların kompressorun aşınmasının əhəmiyyətli dərəcədə artmasına səbəb olacağı tamamilə aydın olur. Bu günə qədər turbinin işində ən çox maneəyə çevrilən bir neçə səbəb var:

• Mexanizmə yad cisimlərin daxil olması mümkündür. Mühərrikin böyük fırlanma sürətinə görə bu, məsələn, çarxların zədələnməsinə səbəb ola bilər.
• Sürtkü yağlarının çatışmazlığı. Dinamik yüklər nə qədər yüksək olarsa, neft "plyonkasının" məhv olma şansı bir o qədər yüksəkdir. Bu da öz növbəsində sistemə ən mənfi təsir göstərən “quru” sürtünməyə səbəb olacaq. Bu nasazlığın səbəbi yağın tam çatmadığı hər hansı bir səbəb ola bilər. Məsələn, tıxanmış yağ silindrləri, filtrlər, yağ nasosunun aşınması və s.