При непрерывном развитии социальной продуктивности и технологий, как может спрос людей на транспортные средства продолжать расти, и как двигатель малого рабочего объема может превратиться в двигатель большого рабочего объема? Технология наддува — один из самых эффективных методов. Технология наддува воздухозаборника, которую мы в настоящее время используем в автомобильных двигателях, возникла из-за необходимости полетов на большой высоте. Все мы знаем, что в обычном двигателе поршень движется вниз, образуя вакуум, и всасывает воздух для достижения процесса всасывания воздуха. Это называется атмосферный двигатель. Поскольку метод естественного всасывания обеспечивает «пассивное» всасывающее действие, эффективность всасывания воздуха невысока из-за разреженного воздуха на большой высоте, что сильно влияет на работу двигателя. Чтобы повысить эффективность впуска двигателя, он изобрел технологию впуска под давлением.
Турбонагнетатель и нагнетатель — это два разных способа повышения давления на впуске. Основное отличие заключается в способе привода нагнетателя. Первые турбокомпрессоры были механическими нагнетателями. Когда они были изобретены, их называли нагнетателями, а позже они были разработаны, чтобы различать их. Сначала турбокомпрессор назывался Turbo Supercharger, а нагнетатель — Mechanical Supercharger. Со временем они были сокращены до Turbocharger и Supercharger соответственно. Немцы назвали нагнетатель Kompressor из-за немецкого языка. Вот почему двигатель Mercedes-Benz 1,8 л с наддувом получил название 200K. Немецкий словарь Kompressor также напечатан на других немецких автомобилях, оснащенных нагнетателем. на.
Механизм и принцип работы турбонагнетателя:
«Турбовентиляторы часто достигают десятков тысяч оборотов при нормальной работе».
Турбонаддув приводится в действие выхлопными газами двигателя. Турбина состоит из двух частей. Один из них — это конец нагнетания свежего воздуха (колесо компрессионного насоса), а другой — конец привода выхлопных газов (выхлопная турбина). На обоих концах имеется рабочее колесо, и между двумя турбинами на одном валу имеется утечка. Wastegate расположен сбоку от выхлопной турбины. Когда давление компрессионной турбины слишком велико, давление толкает спусковой механизм, чтобы открыть клапан выхлопной турбины и снизить давление, чтобы предотвратить чрезмерное повышение давления.
Турбокомпрессор, используемый в классическом двигателе 1.8T VW Group
Подшипник оси турбины — это подшипниковая конструкция внутри втулки втулки. Подшипниковую конструкцию можно разделить на шариковые и плавающие. Вращение крыльчатки турбокомпрессора происходит за счет выхлопных газов. Выхлопной газ приводит в движение турбину, с другой стороны турбины лопасти сжимают воздух. Корпус турбокомпрессора изготовлен из сплавов никеля, хрома и кремния, а валы — из сплавов хрома и молибдена. Что еще более важно, турбокомпрессор работает в условиях высоких температур и высоких оборотов. Чтобы обеспечить нормальную работу, турбокомпрессор заполнен маслом и охлаждающей жидкостью, чтобы обеспечить эффективную смазку и охлаждение, а также улучшить условия работы. .
«Схема работы турбокомпрессора»
Выхлопные газы, выбрасываемые двигателем с высокой температурой и определенным давлением, поступают в нагнетатель, а крыльчатка, приводящая вал, вращается с высокой скоростью до десятков тысяч или даже сотен тысяч оборотов в минуту. На холостом ходу частота вращения рабочего колеса составляет 12 000 об / мин, а в целом. При приложении нагрузки скорость вращения рабочего колеса может превышать 135 000 об / мин, а обычные подшипники не могут выдерживать высокие температуры и износ, вызванные такими высокими скоростями. Поэтому смазка и охлаждение масла в системе турбонагнетателя имеют решающее значение. Дизельные двигатели также имеют множество систем турбонаддува, и максимальное значение наддува дизельных двигателей обычно выше, чем максимальное значение бензиновых двигателей. Кроме того, с учетом требований к хорошему рассеиванию тепла турбокомпрессором транспортное средство, оборудованное турбонагнетателем, обычно требует работы на холостом ходу перед выключением.
Репрезентативные модели газотурбинных двигателей:
«FAW-Volkswagen Magotan оснащен двигателем 2.0TSI».
«Subalu Impreza оснащена горизонтально расположенным двигателем 2,5T».
«BMW 750Li оснащен двигателем V8 Twin Turbo».
«Параллельный турбокомпрессор, используемый на BMW 7 серии»
Технология лопастей турбины с изменяемой геометрией турбины Porsche VTG
Турбокомпрессор A / R:
Значение A / R часто указывается в книге продаж турбокомпрессоров на рынке переоборудования, чтобы выразить характеристики турбины. A — площадь, которая относится к поперечному сечению лопатки турбины, принимающей наиболее узкий боковой вход для выхлопных газов. Площадь поперечного сечения, R — радиус (радиус), относится к расстоянию между центральной точкой A (площадь поперечного сечения) и центральной точкой корпуса турбины, а также отношению площади к расстоянию между двумя центральными точками. — это стоимость A / R.
Меньшее значение A / R указывает на то, что входное отверстие относительно невелико и начальная инерция лопатки турбины низкая, скорость потока относительно высокая, реакция при низком вращении относительно хорошая, а эффект гистерезиса турбины не очевиден. . Напротив, чем больше значение A / R, тем больше впуск, тем выше инерция лопасти, тем медленнее реакция и медленнее становится турбо-гистерезис, но производительность намного выше при высоких. перемена. Проще говоря, значение A / R может достигать около 0,7 для турбин с высокой выходной мощностью, в то время как значение A / R составляет около 0,2 для турбин с низким выходным крутящим моментом. Технология лопастей турбины с изменяемой геометрией VTG от Porsche позволяет достичь различных характеристик турбины за счет изменения значения A / R турбины.
Устройство и принцип работы нагнетателя:
Движущая сила компрессора нагнетателя исходит от коленчатого вала двигателя. Как правило, ремень используется для соединения шкива коленчатого вала, который косвенно приводит в действие скручивание коленчатого вала для привода нагнетателя для достижения цели наддува. В зависимости от конструкции существует много типов механического наддува, в том числе лопаточный, рулевой, Wankle и т. Д. Поршневое движение также считается одним из видов механического наддува. Сегодня турбокомпрессор Лодзи является наиболее широко используемым, и это горячая точка для конверсии. Турбокомпрессор Lodz имеет два типа двухлопастных и трехлопастных роторов. В настоящее время более распространен ротор с двумя лопастями. Его конструкция предусматривает установку двух роторов змеевидной формы в корпус овальной формы, при этом между роторами имеется очень маленький зазор. Вместо прямого соединения вращающийся вал одного из роторов связан с ведомым шкивом посредством блокировки косозубых шестерен. Электромагнитная муфта установлена на шкиве вала ротора. Когда наддув не требуется, сцепление отпускается для прекращения наддува, и муфта управляется компьютерным управлением для экономии топлива.
«Структурная схема нагнетателя»
Преимущества наддува: помимо наддува на низких скоростях, выходная мощность наддува пропорциональна частоте вращения коленчатого вала. То есть отклик дроссельной заслонки двигателя с наддувом увеличивается с увеличением скорости, а выходная мощность увеличивается. Таким образом, работа двигателя с наддувом очень похожа на работу двигателя без наддува, но он может иметь большую мощность и крутящий момент. Недостаток в том, что всегда теряется мощность самого двигателя, а КПД невысокий на высоких оборотах.
Типичная модель двигателя с наддувом:
«Corvette ZR1 с нагнетателем Rhodes»
«Двигатель 1,8 л с наддувом, используемый Mercedes-Benz E200K и C200K»
Таким образом, Volkswagen GOLF 1.4TSI использует технологию двойного наддува TSI, и один двигатель оснащен двумя типами ускорителей одновременно, что позволяет использовать преимущества двух типов бустерных режимов, что делает двигатель с 1,4-двигателем способным развивать скорость 2,0 л. мощность двигателя. Проще говоря, когда частота вращения двигателя низкая, нагнетатель используется для повышения давления, и реакция дроссельной заслонки улучшается. Когда используется высокоскоростной двигатель, турбокомпрессор используется для повышения эффективности наддува. Однако изготовление сложное, а стоимость высока.
«Оригинальный интеркулер для Subaru Impreza WRX STI»
Последнее, что нужно сказать, это то, что независимо от того, какой метод наддува, сжатый воздух необходимо направлять в промежуточный охладитель для охлаждения (наддув равен работе с воздухом, и когда давление увеличивается до 1 бар, температура повышается. до 80 градусов. Слева и справа, после повышения температуры, объем воздуха будет увеличиваться. Когда тот же объем, качество воздуха, поступающего в камеру сгорания, будет снижено, что пагубно скажется на давлении наддува, поэтому используйте промежуточный охладитель. чтобы охладить его.) Чрезмерное давление будет в клапане сброса давления (продувка Wastegate)) Отпустите, поэтому иногда мы можем слышать жужжание на турбомоторе. Наконец, сжатый воздух направляется в камеру сгорания.