Přeplňování turbodmychadlem vděčí za svůj vzhled pověstné německé obezřetnosti a praktičnosti ve všem. Taková otázka pronásledovala na konci 19. století i Rudolfa Diesela a Gottlieba Daimlera. Jak to, že výfukové plyny jsou jednoduše vrženy do potrubí a energie, kterou mají, nepřináší žádný užitek? Porucha ... V jednadvacátém století motory vybavené turbínou dávno přestaly být exotické a používají se všude, na různých vozidlech. Proč se turbíny používají především k dieselové motory a jaký je princip fungování těchto užitečných jednotek, rozebereme dále - přísně populárně naučnou, ale vizuální a srozumitelnou formou pro každého.

Takže myšlenka „uvést do činnosti“ vynaloženou energii výfukové plyny se objevily brzy po vynálezu a úspěšných experimentech při použití motorů s vnitřním spalováním. Němečtí inženýři a průkopníci v automobilovém a traktorovém průmyslu v čele s Diesel a Daimler provedli první experimenty ke zvýšení výkonu motoru a snížení spotřeby paliva pomocí vstřikování stlačený vzduch z výfuku.

Gottlieb Daimler takové vozy vyráběl a již uvažoval o zavedení systému přeplňování turbodmychadlem

Ale první, kdo sestrojil první účinné turbodmychadlo, nebyli oni, ale jiný inženýr, Alfred Buchi. V roce 1911 získal patent na svůj vynález. První turbíny byly takové, že je bylo možné a účelné používat pouze pro velké motory(například lodě).

Dále se turbodmychadla začala používat v leteckém průmyslu. Od 30. let 20. století byla ve Spojených státech pravidelně vypouštěna vojenská letadla (stíhačky i bombardéry) do „série“, jejíž benzínové motory byly vybaveny turbodmychadly. A vůbec první nákladní automobil s přeplňovaným vznětovým motorem byl vyroben v roce 1938.

V 60. letech vyrobila General Motors Corporation první Chevrolet a Oldsmobiles s benzínem karburátorové motory vybaven turbodmychadlem. Spolehlivost těch turbín nebyla velká a rychle zmizely z trhu.

1962 Oldsmobile Jetfire - první sériový vůz s přeplňováním

Móda přeplňovaných motorů se vrátila na přelomu 70. / 80. let, kdy se přeplňování turbodmychadlem začalo hojně využívat při tvorbě sportovních a závodní auta. Předpona „turbo“ se stala extrémně populární a proměnila se v jakési označení. V hollywoodských filmech těch let superhrdinové mačkali „magická“ „turbo“ tlačítka na panelech svých superaut a auto bylo uneseno do dálky. Ve skutečnosti se turbodmychadla těch let výrazně „zpomalila“ a poskytla značné zpoždění reakce. A mimochodem nejenže nepřispěly k úspoře paliva, ale naopak zvýšily jeho spotřebu.

Dělník sovětských polí - přeplňovaný

První skutečně úspěšné pokusy o zavedení přeplňování turbodmychadlem do výroby automobilových motorů sériová výroba provedly na počátku 80. let SAAB a Mercedes. Tuto pokročilou zkušenost bylo možné rychle využít i u jiných světových strojírenských společností.

V Sovětském svazu byl vývoj a zavádění přeplňovaných motorů do „sériovky“ spojen především s rozvojem výroby těžkých průmyslových a zemědělských traktorů – Kirovets; Super sklápěče BelAZ atd. výkonná technologie.

Proč se turbíny nakonec začaly používat u dieselových než benzínových motorů? Protože dieselové motory mají mnohem vyšší kompresní poměr vzduchu a jejich výfukových plynů je více nízká teplota. V souladu s tím jsou požadavky na tepelnou odolnost turbíny mnohem menší a její náklady a účinnost použití jsou mnohem vyšší.

Systém přeplňování se skládá ze dvou částí: turbíny a turbodmychadla. Turbína slouží k přeměně energie výfukových plynů a kompresor přímo k dodávání vícenásobně stlačeného atmosférického vzduchu do pracovních dutin válců. Hlavními částmi systému jsou dvě oběžná kola, turbína a kompresor (tzv. oběžná kola). Turbodmychadlo je technologicky vyspělé vzduchové čerpadlo poháněné rotací rotoru turbíny. Jeho jediným úkolem je tlačit stlačený vzduch do válců pod tlakem.

Čím více vzduchu vstupuje do spalovací komory, tím více motorové nafty lze spálit za určitou časovou jednotku. Výsledkem je výrazné zvýšení výkonu motoru, aniž by bylo nutné zvětšovat objem jeho válců.

Součásti přeplňovacího zařízení:

• skříň kompresoru;
• kompresorové kolo;
• hřídel nebo osa rotoru;
• skříň turbíny;
• turbínové kolo;
• ložiskové pouzdro.

Základem systému přeplňování turbodmychadlem je rotor namontovaný na speciální ose a uzavřený ve speciálním tepelně odolném krytu. Nepřetržitý kontakt všech součástí turbíny s extrémně horkými plyny předurčuje potřebu vytvořit jak rotor, tak skříň turbíny ze speciálních žáruvzdorných kovových slitin.

Oběžné kolo a hřídel turbíny se otáčejí velmi vysoká frekvence a v opačných směrech. Tím je zajištěno, že jeden prvek je pevně přitlačen k druhému. Proud výfukových plynů nejprve vstupuje do výfukového potrubí, odkud vstupuje do speciálního kanálu, který je umístěn ve skříni turbodmychadla. Tvarem jeho těla připomíná ulitu šneka. Po průchodu tímto „šnekem“ jsou výfukové plyny přiváděny do rotoru se zrychlením. Tím je zajištěno translační otáčení turbíny.

Osa turbodmychadla je upevněna na speciálních kluzných ložiskách; mazání se provádí přívodem oleje z mazacího systému motorový prostor. O-kroužky a těsnění zabraňují úniku oleje, jakož i průniku a mísení vzduchu a výfukových plynů. Samozřejmě úplně vyloučit výfuk z vnikání do stlačeného atmosférický vzduch Nefunguje to, ale není to opravdu nutné...

Výkon každého motoru a výkon jeho práce závisí na řadě důvodů. A to: na pracovním objemu válců, na dodávaném množství vzduch- palivová směs, na účinnosti jeho spalování, jakož i na energetické části paliva. Výkon motoru roste úměrně s nárůstem množství paliva v něm spáleného za určitou časovou jednotku. Ale pro urychlení spalování paliva je nutné zvýšit přívod stlačeného vzduchu do pracovních dutin motoru.

Tzn., že čím více paliva se spálí za jednotku času, tím více vzduchu bude potřeba „strčit“ do motoru (zde nepříliš krásné slovo „strčit“, nicméně velmi dobře sedí, jelikož samotný motor nebude vyrovnat se s příjmem přebytek stlačený vzduch a filtry nulový odpor mu nepomůže).

To je, opakujeme, hlavní účel přeplňování turbodmychadlem - zvýšit přívod směsi vzduch-palivo do spalovacích komor. To je zajištěno vháněním stlačeného vzduchu do válců, ke kterému dochází při konstantním tlaku. Dochází k němu v důsledku přeměny energie výfukových plynů, jinými slovy, z odpadních a ztracených na užitečné. K tomu, než musí být výfukové plyny vypuštěny do výfukového potrubí a poté do atmosféry, je jejich proud směrován přes systém turbodmychadla.

Tento proces zajišťuje roztočení turbínového kola ("oběžného kola"), vybaveného speciálními lopatkami, až do 100-150 tisíc otáček za minutu. Na stejné hřídeli s oběžným kolem jsou upevněny i lopatky kompresoru, které pumpují stlačený vzduch do válců motoru. Výkon získaný přeměnou energie výfukových plynů se využívá k výraznému zvýšení tlaku vzduchu. Díky tomu je možné vstřikovat do pracovních dutin válců hodně více palivo na pevně stanovenou dobu. To přináší výrazné zvýšení výkonu a účinnosti vznětového motoru.

Dieselová turbína v sekci

Zjednodušeně řečeno, turbo systém obsahuje dvě lopatková „oběžná kola“ namontovaná na jednom společný hřídel. Ale zároveň jsou v oddělených komorách, hermeticky oddělených od sebe. Jedno z oběžných kol je nuceno otáčet z výfukových plynů motoru neustále vstupujících do jeho lopatek. Vzhledem k tomu, že druhé oběžné kolo je s ním pevně spojeno, začne se také otáčet, přičemž zachycuje atmosférický vzduch a přivádí jej ve stlačené formě do válců motoru.

Trvalo více než tucet let, než konstruktéři vytvořili skutečně účinné turbodmychadlo. Koneckonců vše vypadá hladce jen teoreticky: přeměnou energie výfukových plynů můžete „vrátit“ ztracené procento účinnosti a výrazně zvýšit výkon motoru (například ze sto na sto šedesát koní) . V praxi to ale z nějakého důvodu nefungovalo.

Při prudkém sešlápnutí plynového pedálu jste navíc museli čekat na zvýšení otáček motoru. Stalo se tak až po krátké odmlce. Ke zvýšení tlaku výfukových plynů, roztočení turbíny a vstřikování stlačeného vzduchu nedošlo okamžitě, ale postupně. Tento jev, nazývaný "turbolag" ("turbojama"), nebylo možné zkrotit. A ukázalo se, že se s tím vyrovnalo pomocí dvou dalších ventilů: jednoho - pro vpuštění přebytečného vzduchu do kompresoru potrubím z potrubí motoru. A druhý ventil je pro výfukové plyny. A vůbec, moderní turbíny s proměnnou geometrií lopatek i svým tvarem se již výrazně liší od klasických turbín druhé poloviny 20. století.

Dieselové turbodmychadlo Bosch

Další problém, který bylo nutné vyřešit s rozvojem technologie dieselové turbíny, spočíval v nadměrné detonaci. Tato detonace vznikla v důsledku prudkého zvýšení teploty v pracovních dutinách válců, kdy tam byly vstřikovány další masy stlačeného vzduchu, zejména v konečné fázi cyklu. K vyřešení tohoto problému v systému je povolán mezichladič (intercooler).

Intercooler není nic jiného než chladič pro chlazení plnicího vzduchu. Kromě snížení detonace také snižuje teplotu vzduchu, aby nedošlo ke snížení jeho hustoty. A tomu se při procesu kompresního ohřevu nelze vyhnout a tím do značné míry klesá účinnost celého systému.

Kromě, moderní systém přeplňovaný motor není kompletní bez:

• regulační ventil (wastegate). Slouží k údržbě optimální tlak v systému a pro jeho vypouštění, je-li to nutné, do svodu;
• obtokový ventil (bypass-valve). Jeho účelem je odvést plnicí vzduch zpět do sacího potrubí k turbíně, pokud potřebujete snížit výkon a škrticí klapka se uzavře;
• a/nebo "odvzdušňovací" ventil (blow-off-ventil). Což vypouští plnicí vzduch do atmosféry, pokud se zavře škrticí klapka a snímač hmotnostní tokžádný vzduch;
• výfukové potrubí kompatibilní s turbodmychadlem;
• utěsněné trubky: vzduch pro přívod vzduchu do sání a olej - pro chlazení a mazání turbodmychadla.

Jednadvacáté století je na dvoře a nikdo se nehoní za názvem jeho auta s předponou „turbo“, která byla v módě ve dvacátém století. Nikdo už nevěří v „magickou sílu turbíny“ pro prudké zrychlení vozu. O smysl aplikace a účinnost systému přeplňování stále nejde.

Tady je "šnek"!

Přeplňování turbodmychadlem je samozřejmě nejúčinnější při použití na motorech traktorů a těžké nákladní automobily. Umožňuje přidat výkon a točivý moment bez nadměrné spotřeby paliva, což je velmi důležité pro ekonomický výkon provozu zařízení. Tam se to používá. Turbosystémy našly své široké uplatnění také na dieselových lokomotivách a lodní diesely. A to jsou nejvýkonnější uměle vyrobené turbíny pro dieselový motor.

V tomto článku se seznámíme s odpovědí na otázku, co je turbína. Čtenář zde nalezne informace o jeho vlastnostech, typech a způsobech lidského vykořisťování, stejně jako zváží historické informace související s vývojem tohoto mechanického zařízení.

Úvod

Co je to turbína a jak funguje? Jedná se o čepelový systém (stroj), který se zabývá přeměnou energií: vnitřní a/nebo kinetické. Tento zdroj dává pracovní orgán a umožňuje hřídeli plnit svůj mechanický účel. Lopatky jsou ovlivňovány proudem pracovní tekutiny, který je upevněn v blízkosti obvodů rotorů. Vede to i k jejich pohybu.

Své uplatnění najde jako turbína elektráren (JE, TPP, VE), fragment pohonů pro různé typy dopravy a může sloužit i jako nedílná součást hydraulických čerpadel a plynových turbínových motorů. Skutečná energetika se bez těchto zařízení neobejde. Typ přenosu tepla rotace turbíny v tepelných elektrárnách, má vysoký výkon, je velmi energeticky náročný. To člověku umožňuje využívat různé zdroje v relativně malých množstvích ve srovnání s množstvím přijaté elektřiny.

Historická data

Mnoho pokusů o vytvoření zařízení podobného moderní turbína, byl spáchán dávno před jeho plnohodnotnou podobou, kterou získal na konci devatenáctého století. První pokus patří Heronovi Alexandrijskému (1. století našeho letopočtu).

I. V. Linde tvrdil, že právě v 19. století se zrodila spousta plánů a projektů, které člověku umožnily překonat „materiální potíže“, které bránily implementaci a vytvoření takové technologie. Hlavními událostmi těchto let byl rozvoj termodynamické vědy, jakož i hutnické a strojírenství. Na konci 19. století dokázali dva vědci, samostatně a nezávisle, vytvořit parní turbínu vhodnou pro různá průmyslová odvětví. Byli to Gustav Laval ze Švédska a Charles Parsons z Velké Británie.

Údaje o historických událostech

A nyní se pojďme seznámit s některými událostmi souvisejícími s historií vynálezu turbíny:

• V 1. stol n. E. Heron Alexandrijský se pokusil vytvořit parní turbínu, ale několik století poté nebyla studována kvůli mylnému názoru, že myšlenka je neudržitelná.
• V roce 1500 lze najít zmínku o „kouřovém deštníku“ - zařízení, které zvedá proudy horkého vzduchu z plamene prostřednictvím vzájemně spojených lopatek a rotujících rožni.
• Giovanni Branca v roce 1629 vytvořil turbínu, jejíž lopatky se zvedly působením silného proudu páry.
• V roce 1791 získal John Barber, původem z Anglie, právo vlastnit patent, což mu umožnilo stát se prvním majitelem a tvůrcem moderní plynové turbíny.
• Turbíny běžící na vodě byly poprvé vytvořeny v roce 1832 francouzským vědcem Burdenem.
• V roce 1894 byl nápad lodi poháněné parní turbínou patentován a vlastněn Sirem C. Parsonsem.
• 1903: Edgidius Elling z Norska navrhl první plynový turbínový systém svého druhu, který byl schopen přenést více energie, než se plýtvalo na vnitřní údržbu součástí samotné turbíny. Tato technologie byla v té době významným průlomem. Problémy byly způsobeny nedostatečná úroveň vývoj termodynamických znalostí však byl překonán.
• V roce 1913 se Nikola Tesla stal majitelem patentu na turbínu fungující na základě efektu mezní vrstvy.
• 1920: Praktická teorie proudění plynu kanály umožnila formulovat jasná data pro rozvoj teoretického porozumění procesu proudění, ve kterém se plyn pohybuje podél aerodynamické roviny. Tuto práci provedl Dr. A. A. Grifits.
• Pro letoun vytvořil proudovou pohonnou turbínu Sir F. Whittle a samotný motor byl v dubnu 1937 úspěšně testován.

Díla Gustava Lavala

Prvním tvůrcem parní turbíny byl Gustav Laval, vynálezce původem ze Švédska. Existuje názor, že ho k návrhu takového mechanismu vedla touha opatřit vlastní vyrobený separátor mléka mechanickým působením, které se provádí bez přímého lidského zásahu. Tehdejší motory neumožňovaly vytvořit požadovanou rychlost otáčení.

Pára sloužila jako pracovní tekutina v Lavalově stroji. V roce 1889 provedl přídavek k turbínovým tryskám, na které nasadil kónické expandéry. Jeho práce byla inženýrským průlomem, a to je jasné, protože analýza velikosti zatížení, které bylo vyvíjeno na Pracovní kolo, ukazuje, že byla super silná. Takový náraz by i při sebemenším porušení vedl k poruše udržení těžiště a způsobil by okamžité problémy při provozu ložisek. Vynálezce se mohl takovému problému vyhnout použitím tenké osy, která se při otáčení ohýbá.

Charles Parsons a jeho dílo

Charles Parsons získal patent na vynález první vícestupňové turbíny a udělal to v roce 1884. Činnost mechanismu uvedla do chodu zařízení elektrického generátoru. O rok později, v roce 1885, upravil vlastní verzi, která se začala široce šířit a používat v elektrárnách. Zařízení mělo nivelační aparát, který byl vytvořen z korun, s turbínovými lopatami, které byly poslány do opačná strana. Samotné koruny zůstaly nehybné. Mechanismus měl 3 stupně s různými indikátory přítlačné síly a geometrické parametryčepele, stejně jako způsoby jejich založení. Turbína využívala činný i jalový výkon.

Turbínové zařízení

Nyní zvážíme otázku, co je turbína, a ponoříme se do mechanismu jejího působení.

Stupeň turbíny se skládá ze dvou hlavních částí:

1. Oběžné kolo (lopatky na rotoru, které přímo vytvářejí rotaci);
2. Mechanismus trysky (startovací lopatky zodpovědné za otáčení pracovní tekutiny, které dávají průtoku požadovaný úhel náběhu vzhledem k oběžnému kolu).

Podle směru pohybu proudů lze pracovní tělesa rozdělit na axiální a radiální turbínové mechanismy. Na prvním toku řeky. m. se pohybuje ve směru podél osy turbíny. Radiální turbíny jsou takové, ve kterých proudění směřuje kolmo k ose hřídele.

Počet okruhů umožňuje rozdělit takové mechanismy na jedno-, dvou- a tříokruhové. Někdy můžete najít turbíny se čtyřmi nebo pěti okruhy, ale to je extrémně vzácný jev. Víceokruhové uspořádání turbíny umožňuje využít velké skoky v rozdílech teplotních entalpií. Je to dáno umístěním velkého počtu stupňů s různými tlaky a ovlivňuje to i výkon turbíny.

Podle počtu hřídelí lze rozlišit jedno-, dvou- a někdy i tříhřídelové turbíny. Jsou spojeny obecnými parametry tepelných jevů nebo mechanismem převodovky. Hřídele mohou být koaxiální a paralelní.

Zařízení a princip činnosti turbíny jsou následující: v místech, kde hřídel prochází stěnami skříně, jsou umístěna zahuštění, která zabraňují úniku pracovní kapaliny ven a nasávání vzduchu do skříně.

Přední konec hřídele je vybaven limitním regulátorem, který v případě potřeby automaticky zastaví turbínu. To se děje například v důsledku zvýšení frekvence otáčení, která je přípustná pro konkrétní zařízení.

Přeměna energie na plyn

Co je to turbína? V obecný pohled Stroj, jehož účelem je přeměnit energii na práci. Existuje jich několik typů a jedním z nich je plynová turbína.

Zařízení plynové turbíny je založeno na přeměně energetického potenciálu plynu ve stlačeném nebo zahřátém stavu na práci vykonávanou hřídelovým mechanismem. Hlavními prvky jsou rotor a stator. Své uplatnění nachází jako součást motoru s plynovou turbínou, GTU a CCGT.

Mechanismus plynové turbíny

Provoz turbíny se provádí, když tryskové zařízení propouští plyny pod tlakem do skříně, do míst, kde je malá. V tomto případě se molekuly plynu roztahují a zrychlují. Poté dopadnou na povrch pracovních lopatek a dodají jim procento svého náboje kinetickou energií. Kroutící moment nožů je sdělován.

Mechanické uspořádání plynové turbíny může být mnohem jednodušší než pístový motor s vnitřním spalováním. Moderní proudové motory mohou mít několik hřídelí a stovky lopatek jak na startéru, tak na hřídeli. Příkladem jsou letecké turbíny. Jejich charakteristikou je také přítomnost složitého systému potrubí, výměníků tepla a spalovacích komor.

Radiální i axiální ložiska slouží jako kritický prvek v tomto vývoji. Tradičně se používala hydrodynamická nebo olejem chlazená kuličková ložiska, která však byla brzy překonána ložisky vzduchovými. Dodnes se z nich vyrábí mikroturbíny.

Tepelné motory

Tepelná turbína přeměňuje práci páry na mechanickou práci. Uvnitř lopatkového aparátu se potenciální energie páry v zahřátém a stlačeném stavu přeměňuje na kinetickou formu. Ten se zase přemění na mechanický a způsobí rotaci hřídele.

Pára je přiváděna pomocí zařízení parního kotle a je směrována na každou zakřivenou lopatku upevněnou po obvodu rotoru. Dále na něj působí pára a všechny lopatky společně roztáčí rotor. Parní turbína je součástí PTU. Turbínový agregát vzniká sdružováním práce parní turbína a elektrický generátor.

Hlavní část parního stroje

Parní mechanismy se tvoří, stejně jako plynové, pomocí rotoru a statoru. Na prvním jsou lopatky schopné pohybu pevné a na posledním - neschopné.

Pohyb proudu probíhá v souladu s axiálním nebo radiálním tvarem, který závisí na typu směru proudění páry. Axiální tvar je charakterizován pohybem páry obvodu nápravy, kterou má turbína. Radiální turbína má toky par, které se pohybují kolmo. V tomto případě jsou lopatky umístěny rovnoběžně s osou, podél které dochází k rotaci. Mohou mít od jednoho do pěti válců. Počet hřídelí se také může lišit. Existují zařízení s jednou, dvěma nebo třemi hřídeli.

Pouzdro je pevná část, která se nazývá stator. Má řadu drážek, ve kterých jsou instalovány membrány, s konektory odpovídajícími rovině skříně turbíny. Po jejich obvodu je umístěna řada tryskových kanálků (mřížek), které jsou tvořeny zakřivenými lopatkami zalitými do membrány nebo k ní přivařenými.

Rychlonabíječka

Existuje mechanismus, který využívá výfukové plyny ke zvýšení tlaku v prostoru sací komory. Takový agregát se nazývá turbodmychadlo.

Hlavními částmi jsou podstředový nebo axiální kompresor a plynová turbína nezbytná k jeho pohonu. Má jednu hřídel. Hlavní funkcí je zvýšit tlak vyvíjený pracovní tekutinou. To je možné díky zahřívání motor s plynovou turbínou chod samotného kompresoru, který získává výkon díky turbíně.

Konečně

Nyní má čtenář obecné myšlenky o zařízení, princip činnosti, mechanismus působení, způsoby činnosti turbín. Zde byly uvažovány i konkrétní typy turbín lišících se typem pracovní tekutiny a historické informace ukazující obecný průběh vývoje těchto mechanismů. Shrneme-li to, můžeme říci, že turbíny jsou zařízení, která přeměňují energii. Pokusy o jejich vytvoření byly činěny dávno před naším letopočtem. V současné době jsou široce používány lidmi v různých průmyslových odvětvích, což výrazně zjednodušuje proces práce, zvyšuje produktivitu a umožňuje provádět mechanické akce dříve lidstvu nedostupné.

Snad každý motorista alespoň jednou v životě slyšel slovo „turbocharger“. Zpátky ve starém Sovětské časy O kolosálním nárůstu výkonu daného přeplňováním se mezi garážmistry tradovalo mnoho neuvěřitelných řečí, ale s motory tohoto typu se tehdy v osobních autech opravdu nikdo nesetkal.

Dnes přeplňované motory pevně vstoupily do naší reality, ale ve skutečnosti ne každý může říci, jak turbína v autě funguje a jaký je skutečný přínos nebo škoda z použití turbíny.

Pokusme se porozumět této problematice a zjistit, jaký je princip přeplňování turbodmychadlem a jaké výhody a nevýhody má.

Automobilová turbína - co to je

mluvící prostá řeč, automobilová turbína je mechanické zařízení, které dodává vzduch pod tlakem do válců. Úkolem přeplňování turbodmychadlem je zvýšit výkon pohonné jednotky při zachování pracovního objemu motoru na stejné úrovni.

To znamená, že ve skutečnosti s použitím turbodmychadla můžete dosáhnout padesátiprocentního (i více) nárůstu výkonu oproti atmosféricky plněnému motoru stejné velikosti. Nárůst výkonu je zajištěn tím, že turbína dodává do válců vzduch pod tlakem, což přispívá k lepšímu spalování palivové směsi a ve výsledku i výkonu.

Čistě konstrukčně je turbína mechanické oběžné kolo poháněné výfukovými plyny motoru. Přeplňování turbodmychadlem v podstatě tím, že využívá energii výfukových plynů, pomáhá zachycovat a dodávat „životně důležitý“ kyslík pro motor z okolního vzduchu.

Přeplňování turbodmychadlem je dnes technicky nejúčinnějším systémem pro zvýšení výkonu motoru, stejně jako dosažení a toxicity výfukových plynů.

Video - jak funguje automobilová turbína:

Turbína je stejně široce používána jak u benzínových pohonných jednotek, tak u dieselových motorů. Přitom v druhém případě je přeplňování turbodmychadlem nejúčinnější díky vysoký stupeň komprese a nízké (ve srovnání s benzínovými motory) otáčky klikového hřídele.

Navíc účinnost přeplňování turbodmychadlem u benzínových motorů je omezena možností detonace, ke které může dojít při prudkém zvýšení otáček motoru, a také teplotou výfukových plynů, která je u dieselu asi tisíc stupňů Celsia oproti šesti stům. motor. Je samozřejmé, že takový teplotní režim může vést ke zničení prvků turbíny.

Designové vlastnosti

Navzdory skutečnosti, že přeplňované systémy od různých výrobců mají své vlastní rozdíly, existuje řada součástí a sestav společných pro všechny konstrukce.

Každá turbína má zejména přívod vzduchu, vzduchový filtr nainstalovaný přímo za ním, škrticí klapku, samotné turbodmychadlo, mezichladič a sací potrubí. Prvky systému jsou vzájemně propojeny hadicemi a odbočkami z odolných materiálů odolných proti opotřebení.

Jak si čtenáři obeznámení s designem vozu jistě všimnou, významný rozdíl turbo od tradiční systém sání je přítomnost mezichladiče, turbodmychadla a také konstrukční prvky pro zesílení ovládání.

Turbodmychadlo, nebo, jak se také říká, turbodmychadlo, je hlavním prvkem přeplňování. Je to on, kdo je zodpovědný za zvýšení tlaku vzduchu v sacím traktu motoru.

Konstrukčně se turbodmychadlo skládá z dvojice kol – turbíny a kompresoru, která jsou umístěna na hřídeli rotoru. Navíc každé z těchto kol má vlastní ložiska a uzavřeno v samostatném odolném pouzdře.

Jak funguje turbodmychadlo v autě

Energie výfukových plynů v motoru je směrována na turbínové kolo kompresoru, které se vlivem plynů otáčí ve svém pouzdře, které má speciální tvar pro zlepšení kinematiky průchodu výfukových plynů.

Teplota je zde velmi vysoká, a proto je plášť a samotný rotor turbíny spolu s jeho oběžným kolem vyrobeny ze žáruvzdorných slitin, které odolají dlouhodobému působení vysokých teplot. V poslední době se pro tyto účely používají i keramické kompozity.

Kompresorové kolo, roztáčené energií turbíny, nasává vzduch, stlačuje jej a následně čerpá do válců pohonné jednotky. V tomto případě se otáčení kola kompresoru také provádí v samostatné komoře, kam vzduch vstupuje po průchodu vzduchovým sáním a filtrem.

Video - k čemu je turbodmychadlo a jak funguje:

Obě turbínová i kompresorová kola, jak bylo zmíněno výše, jsou pevně upevněna na hřídeli rotoru. V tomto případě se otáčení hřídele provádí pomocí kluzných ložisek, která jsou mazána motorovým olejem z hlavního systému mazání motoru.

Přívod oleje do ložisek se provádí kanálky, které jsou umístěny přímo ve skříni každého ložiska. K utěsnění hřídele před vniknutím oleje do systému se používají speciální těsnicí kroužky z tepelně odolné pryže.

Hlavním konstrukčním úskalím konstruktérů při návrhu turbodmychadel je bezesporu organizace jejich účinného chlazení. K tomu se u některých benzínových motorů, kde je tepelné zatížení nejvyšší, často používá kapalinové chlazení kompresoru. V tomto případě je skříň, ve které jsou ložiska umístěna, součástí dvouokruhového chladicího systému celé pohonné jednotky.

Další důležitý prvek Systém přeplňování turbodmychadlem je mezichladič. Jeho účelem je ochlazovat přiváděný vzduch. Jistě mnoho čtenářů tohoto materiálu napadne, proč chladit „vnější“ vzduch, když už je jeho teplota nízká?

Odpověď spočívá ve fyzice plynů. Ochlazený vzduch zvyšuje svou hustotu a v důsledku toho se zvyšuje jeho tlak. Zároveň je mezichladič konstrukčně vzduchový resp kapalinový radiátor. Vzduch jím prochází, snižuje svou teplotu a zvyšuje svou hustotu.

Důležitou součástí systému přeplňování vozu turbodmychadlem je regulátor plnicího tlaku, který je obtokový ventil. Slouží k omezení energie výfukových plynů motoru a část z nich směřuje pryč od turbínového kola, což umožňuje upravit plnicí tlak.

Pohon ventilu může být pneumatický nebo elektrický a jeho činnost se provádí díky signálům přijímaným ze snímače plnicího tlaku, které zpracovává řídicí jednotka motoru vozidla. Je to elektronická řídicí jednotka (ECU), která vysílá signály k otevření nebo zavření ventilu v závislosti na údajích přijatých snímačem tlaku.

Kromě ventilu, který reguluje plnicí tlak, v cestě vzduchu přímo za kompresorem (kde je tlak maximální) bezpečnostní ventil. Účelem jeho použití je chránit systém před tlakovými rázy vzduchu, které mohou nastat v případě náhlého vypnutí. škrticí klapka motor.

Přetlak, který v systému vzniká, je odváděn do atmosféry pomocí tzv. blue-off ventilu, nebo je směrován obtokovým ventilem na vstup kompresoru.

Princip činnosti automobilové turbíny

Jak již bylo zmíněno výše, princip přeplňování turbodmychadlem v automobilu je založen na využití energie uvolněné výfukovými plyny motoru. Plyny roztáčí turbínové kolo, které zase přenáší točivý moment na kolo kompresoru přes hřídel.

Video - princip fungování přeplňovaného motoru:

To zase stlačuje vzduch a pumpuje ho do systému. Chlazením v mezichladiči vstupuje stlačený vzduch do válců motoru a obohacuje směs kyslíkem, čímž zajišťuje efektivní „návrat“ motoru.

Vlastně právě v principu fungování turbíny v autě jsou její výhody a nevýhody, které technici jen velmi těžko eliminují.

Výhody a nevýhody turbodmychadla

Jak již čtenář ví, turbína v autě není pevně spojena klikový hřídel motor. Logicky by takové řešení mělo vyrovnat závislost otáček turbíny na otáčkách druhé.

Ve skutečnosti je však účinnost turbíny přímo závislá na otáčkách motoru. Otevřenější než více otáček motoru, tím vyšší je energie výfukových plynů roztáčících turbínu a v důsledku toho větší objem vzduchu pumpovaného kompresorem do válců pohonné jednotky.

Ve skutečnosti „nepřímá“ souvislost mezi otáčkami a frekvencí otáčení turbíny nikoli přes klikový hřídel, ale přes výfukové plyny vede k „chronickým“ nedostatkům přeplňování turbodmychadlem.

Mezi ně patří zpoždění růstu výkonu motoru při prudkém sešlápnutí plynového pedálu, protože turbína se potřebuje roztočit a kompresor musí dodat válcům dostatečnou porci stlačeného vzduchu. Tento jev se nazývá „turbo lag“, tedy okamžik, kdy je návrat motoru minimální.

Na základě tohoto nedostatku hned vychází druhý – prudký skok v tlaku poté, co motor překoná „turbo prodlevu“. Tento jev je známý jako „turbo pickup“.

A hlavním úkolem motorových inženýrů vytvářejících přeplňované motory je tyto jevy „vyrovnávat“, aby byl zajištěn rovnoměrný tah. Ostatně „prodleva turbodmychadla“ je ve své podstatě způsobena velkou setrvačností systému přeplňování turbodmychadlem, protože aby bylo možné přivést posilu „v plná připravenost» trvá určitou dobu.

V důsledku toho potřeba napájení ze strany řidiče v konkrétní situaci vede k tomu, že motor není schopen „rozdat“ všechny své vlastnosti najednou. V reálný život jsou to například ztracené vteřiny při náročném předjíždění ...

Samozřejmě dnes existuje řada inženýrských triků, které umožňují minimalizovat a dokonce zcela eliminovat nepříjemný efekt. Mezi nimi:

• použití turbíny s proměnnou geometrií;
• použití dvojice turbodmychadel uspořádaných v sérii nebo paralelně (tzv. schémata twin-turdo nebo bi-turdo);
• aplikace kombinované schéma posílení.

Turbína, která má variabilní geometrii, optimalizuje proudění výfukových plynů pohonné jednotky tím, že v reálném čase mění plochu vstupního kanálu, kterým vstupují. Podobné uspořádání turbíny je velmi běžné u přeplňovaných dieselových motorů. Zejména na tomto principu fungují turbodiesely Volkswagen řady TDI.

Schéma s dvojicí paralelních turbodmychadel se zpravidla používá u výkonných pohonných jednotek postavených podle schématu tvaru V, kdy je každá řada válců vybavena vlastní turbínou. Minimalizace efektu „turbo lag“ je dosaženo díky tomu, že dvě malé turbíny mají mnohem menší setrvačnost než jedna velká.

Systém s dvojicí sekvenčních turbín se používá o něco méně často než obě uvedené, ale také poskytuje největší účinnost díky tomu, že motor je vybaven dvěma turbínami s různým výkonem.

To znamená, že když stisknete „plynový“ pedál, spustí se malá turbína a se zvýšením rychlosti a rychlosti se připojí druhá a fungují celkem. Prakticky přitom mizí efekt „turbo lagu“ a výkon se systematicky zvyšuje v souladu se zrychlováním a zvyšováním rychlosti.

Mnoho automobilek přitom používá dokonce ne dvě, ale hned tři turbodmychadla, jako například BMW ve svém schématu s trojitým turbem. Ale inženýři, kteří navrhovali Superauto Bugatti, celkově vybavili pohonnou jednotku čtyřmi sekvenčními kompresory najednou, což umožnilo dosáhnout unikátních výkonových charakteristik při zcela „civilním“ chování motoru v běžných jízdních režimech.

Dobrý den, milí čtenáři a návštěvníci blogu Autoguid.ru Dnes se vám v článku budeme věnovat a zjistíme, jak turbína funguje benzínový motor. Téma je samozřejmě zajímavé a především pro majitele vozů s benzínovým turbodmychadlem. Často je málo informací o principu činnosti a konstrukci turbíny na benzínovém motoru nebo je příliš komplikovaná pro vnímání běžného člověka.

Použití turbíny umožňuje každému motoru s malým zdvihovým objemem zvýšit výkon bez zvýšení spotřeby paliva a snížení životnosti. Po připojení turbíny se zdá, že motor dostává neviditelný kopanec a běží mnohem rychleji. Existují vlastnosti použití benzínových motorů vybavených turbínami.

Je třeba je vzít v úvahu, aby se prodloužila životnost zařízení a využil motor stroje s maximální účinností. Než začnete mluvit o principu fungování turbíny na benzínovém motoru, musíte znát historii jejího vzhledu a širokého použití u výrobců automobilů.

Historie vzhledu přeplňovaného benzínového motoru

První spalovací motory, jako každý jiný technických průkopníků měl velmi "syrový" vzhled a vyžadoval zdokonalení. Čas plynul a na trhu se objevily spolehlivé a odolné modely benzinových motorů, které potěšily řidiče svou nenáročnou údržbou a výdrží. Požadavky spotřebitelů na motory se zvýšily a kritéria regulačních orgánů se zpřísnila.

Zpočátku se vývoj benzinových motorů prováděl převážně po rozsáhlé cestě. Pro zvýšení výkonu motoru se jednoduše zvětšil jeho objem. Vše bylo v pořádku, nebýt úměrného nárůstu spotřeby paliva a množství škodlivých emisí do životního prostředí. Takto to již dále nemohlo pokračovat a před konstruktéry a tvůrce spalovacích motorů byl postaven velmi těžký úkol.

Dosáhnout zvýšení výkon spalovacího motoru(spalovací motor) bez zvýšení objemu motoru a spotřeby paliva. Bylo navrženo velké množství řešení, ale byl zvolen jediný správný směr vývoje motorů. Bylo rozhodnuto pracovat na zvýšení účinnosti tvorby a spalování směsi paliva a vzduchu v motoru automobilu.

Jediný správná cesta pro zvýšení účinnosti spalování směsi paliva a vzduchu - jde o zvýšení proudění vzduchu do válců motoru. V tomto případě bylo nutné kvůli vytvořenému tlaku vtlačit další objem vzduchu.

Dodatečné množství vzduchu výrazně zvýšilo spalování paliva ve válcích motoru a tím uvolnilo další výkon při konstantním objemu. Myšlenka je jednoduchá, ale vyžaduje implementaci v podobě zařízení pro čerpání vzduchu do válců motoru.

K vyřešení tohoto problému se automobiloví inženýři rozhodli spolehnout se na vývoj v leteckém průmyslu. Turbíny používá už velmi dlouho. První přeplňované benzínové motory se objevily na nákladní automobily ve třicátých letech minulého století. Nákladní automobily využívající turbíny mají vyšší výkon a optimalizovanou spotřebu paliva.

Úspěšná zkušenost s používáním turbíny jako zařízení pro čerpání masy vzduchu do nákladní automobily výkon designérů a inženýrů automobilového průmyslu urychlit pohyb tímto směrem. První vozy s benzínovými motory vybavenými turbínami se začaly prodávat ve Spojených státech v 60. letech minulého století.

Motoristé z USA se s prvními modely aut tohoto typu setkávali opatrně a podezřívavě. Teprve o 10 let později, v 70. letech minulého století, byly oceněny a začaly se aktivně používat k vytváření automobilů se sportovním zaujetím. Na produkční modely Turbínové vozy byly instalovány ve velmi malých množstvích.

Bylo to způsobeno tím, že první modely motorů s turbínami se ukázaly jako velmi „žravé“ a měly spoustu dalších drobných nedostatků, které kazily první dojem. Značná spotřeba paliva neumožnila zavést širokou výrobu vozů s přeplňovanými motory. Zavádění turbín do motorů výrazně zbrzdila ropná krize, která skončila zdražením pohonných hmot. Lidé začali více šetřit.

Teprve koncem 90. let, po výrazném zlepšení konstrukce turbíny a benzinového motoru jako celku, se podařilo situaci změnit. To byl výchozí bod pro začátek éry vývoje a formování přeplňovaných benzínových motorů.

Turbína benzínového motoru díky použití kompresoru násilně pumpuje do válců množství vzduchu. Obohacení směsi paliva a vzduchu kyslíkem se výrazně zvýší a spalování benzínu se zlepší. Součinitel užitečná akce výrazně zvyšuje. Účinnost motoru se zvyšuje při konstantním objemu.

Výkon motoru při použití turbíny roste přímo úměrně s množstvím spáleného benzínu za jednotku času. Pro zajištění maximálně rychlého spalování paliva ve válcích motoru je zapotřebí značné množství vzduchu. Je to ta, která je v dostatečném množství směrována turbínou kvůli provozu kompresoru. Je tlačen do válců a obohacuje směs paliva a vzduchu.

Pokud rozříznete turbínu benzínového motoru podél těla, můžete vidět následující pracovní prvky:

Ložiskové pouzdro.

Slouží k uložení rotoru, představovaného hřídelovým ložiskem turbíny a kompresorovými kroužky opatřenými lopatkami. Právě oni při rotaci zachycují vzduch a směrují jej do válců motoru.

olejové kanály.

Proniknout do těla turbíny jako krevní cévy na lidském těle. Slouží pro včasnou dodávku motorového oleje k třecím a rotujícím prvkům. Tím se snižuje opotřebení pracovních prvků benzínové turbíny.

Kluzné ložisko.

Jeho hlavním úkolem je zajistit volné a plynulé otáčení rotoru turbíny svými lopatkami pro zachycení dostatečného množství vzduchu. Jeho mazání a chlazení zajišťuje motorový olej cirkulující v turbíně.

Rám.

Turbínová skříň ve tvaru šneka poskytuje ochranu proti vnějším vlivům mechanické vlivy pracovní prvky zařízení pro vstřikování vzduchu.

Turbína benzinového motoru je poháněna přívodem výfukových plynů, jejichž energie způsobuje otáčení lopatek rotoru. V designu a ovládání není nic složitého, vše je přehledné a celkem jednoduché.

Při startování benzínového motoru jsou výfukové plyny z válců motoru posílány přímo do turbíny. Uvádějí rotor do pohybu a dávají mu energii. Poté přes sací potrubí vstupují do tlumiče výfuku a jsou vypouštěny do okolí.

Hřídel rotoru roztáčí kolo kompresoru a lopatkové kolo. Berou vzduch z životní prostředí procházející vzduchovým filtrem motoru. Je tlačen do válců motoru. Turbínový kompresor dokáže zvýšit tlak vzduchu až o 80 %.

Provoz turbíny benzínového motoru umožňuje směsi paliva a vzduchu obohacené kyslíkem plnit válce ve velkých množstvích. Objem motoru zůstává nezměněn, ale jeho výkon výrazně narůstá. Použití turbíny v průměru umožňuje zvýšit výkon elektrárna aut o 20-30 %.

Co potřebujete vědět pro správný chod benzinové turbíny?

Poskytnout trvanlivá práce turbíny na benzínovém motoru nemusí šetřit na množství a kvalitě motorového oleje. Kdo rád vynechává intervaly výměny oleje v motoru, dříve či později narazí na problémy a nesrovnalosti v chodu turbíny. Je velmi náchylný na kvalitu použitého oleje. Levný olej nebude schopen zajistit požadovanou úroveň tření pracovních prvků a při intenzivním používání automobilu se rychle stanou nepoužitelnými a vyžadují výměnu.

Při koupi vozu vybaveného turbínou je bezpodmínečně nutné vyměnit motorový olej a vyčistit celý systém. Přidávání jiného oleje není možné míchat, protože ztrácí své vlastnosti a jeho účinnost se blíží nule. Kompletní výměna olej zabrání škodlivým účinkům a zvýší ochranu turbíny benzínového motoru.

Provoz motoru vybaveného turbínou má některé vlastnosti. Po dlouhé cestě autem není nutné okamžitě vypínat motor během zastávky. Musíte mu dát čas na práci volnoběh a trochu vychladnout. Prudké vypnutí motoru vytváří negativní pokles teploty, který ovlivňuje pevnost a spolehlivost pracovních prvků motorové turbíny.

Výhody a nevýhody přeplňovaného motoru

Hlavní výhodou jakéhokoli benzínového motoru vybaveného turbínou je zvýšení jeho výkonu o 20-30%. Při stejném objemu jako tradiční atmosférický spalovací motor je jeho výkon o třetinu vyšší. Účinnost paliva se výrazně zlepšila.

Maximální úroveň spalování směsi paliva a vzduchu může výrazně snížit emise škodlivin do životního prostředí. Všude maximální využití přeplňovaných motorů skutečný sen ekolog. Na této výhodě přeplňovaný motor docházejí.

Turbomotory jsou velmi náročné na kvalitu použitého paliva a motorového oleje. To vše dohromady vede ke zvýšení nákladů na používání vozu v dlouhodobém horizontu. Údržba přeplňovaného motoru bude vyžadovat od řidiče velké množství peněz.

Oprava turbíny vyžaduje použití zvláštní vybavení a materiály. Je velmi obtížné to udělat sami. Stáří opravené turbíny je často krátké a nakonec bude nutné ji vyměnit. To může výrazně zasáhnout peněženku majitele vozu.

Závěr

Vzhled přeplňovaných motorů je dalším krokem ve vývoji výkonu automobilové instalace. Moderní požadavky na ekologickou složku motoru se výrazně zpřísňují a konkurence mezi výrobci automobilů se přiostřuje.

Co je turbodmychadlo, princip činnosti, z čeho se turbína skládá a k čemu slouží. Jak turbo pomáhá vašemu autu? Všechny informace v našem článku.

Co je turbodmychadlo, z čeho se skládá a jak funguje. Podrobný článek o turbínovém zařízení a principu činnosti. Jaké jsou poruchy a problémy při provozu turbín, proč je nelze opravit vlastníma rukama a mnoho dalšího.

Turbodmychadlo v autě - co to je

Účelem takového automobilové zařízení jak turbodmychadlo vytváří takový tlak vzdušné proudy v dutině sacího potrubí, což následně umožňuje výfukovým plynům nasytit směs paliva a vzduchu prvkem nezbytným pro spalování, kyslíkem.

To umožní rozvoj elektrárny umístěné v motorový prostor, požadovaný výkon. Velikost tohoto výkonu závisí na změně polohy škrtící klapky, která je v palivový systém. To je zase ovlivněno akcelerátorem, lépe známým jako plynový pedál.Získat vysoké výkony, možná i jinými způsoby.

Zvýšení počtu válců motoru, v důsledku čehož se zvětší objem motoru. Navíc je možné zvětšit objem samotných válců, což povede i ke zvýšení objemových parametrů spalovacích komor paliva.

Tyto možnosti však nejsou příliš přijatelné, protože spotřeba paliva a také množství výfukových plynů vypouštěných do atmosféry se výrazně zvýší. Instalace turbíny je tedy zapnutá tento moment, většina nejlepší možnost, umožňující získat dobrý výkon spalovacího motoru při zachování stejné úrovně nebo dokonce nadsazených ekologických a ekonomických výsledků.

Ložisková jednotka - je pouzdro, odlévané z oceli, poskytující umístění pro plovoucí ložiska na povrchu hřídelů. Rychlost otáčení tohoto systému může dosáhnout 170 000 ot./min. Jednotka má složité geometrické uspořádání chladicího systému. Požadavky na tuto jednotku: odolnost proti opotřebení, deformaci a korozi.

Turbínové kolo - je umístěno v dutině skříně turbínové jednotky a má čepové spojení s oběžným kolem kompresoru. Teplota prostředí, ve kterém je tento výrobek provozován, dosahuje hodnoty 760 stupňů Celsia. Proto mají slitiny materiálů, ze kterých je vyroben, vysokou pevnost a odolnost. Výrobky také procházejí fází povrchového potahování slitinou niklu.

Obtokový ventil - je ovládán pneumatickým pohonem. Jeho účelem je zajistit bezpečný provoz turbíny a zabránit přehřátí prvků. Když tlak stoupne na nepřijatelnou hodnotu, ventil zajistí odstranění určitého množství vzduchové hmoty podél cesty procházející vně turbíny. Tento prvek zajišťuje ochranu spalovacího motoru před přetlakem ve spalovacích komorách. To pomáhá zabránit přetížení motoru.

Plášť přeplňovaného zařízení - materiálem pro výrobu této jednotky je slitina litiny s kuličkami. Tepelná expozice neohrožuje výrobky vyrobené z tohoto materiálu. Tělo je zpracováno plně v souladu s tvarem lopatek umístěných na oběžném kole. Sací příruba se používá jako instalační základna pro montáž turbíny. Hlavní vlastnosti, které by měla mít turbínová jednotka:

1. Nárazová síla.
2. Antioxidační odolnost.
3. Síla.
4. Odolnost vůči teplu.
5. Možnost snadného opracování.

Kluzná ložiska speciální úpravy - Vysoké teploty na kterých musí pracovat, nemají vliv na opotřebení a životnost ložisek. Také během výrobní fáze velká pozornost dbali na přesnost výroby olejových kanálků a pojistných kroužků. Vstřebávání přítlačný tlak se provádí pomocí hydrodynamického ložiska. Na konci výroby kluzných ložisek se provede krok kalibrace a centrování.

Skříňový kompresor - skládá se z jednoho integrálního prvku. V závislosti na typu se vyrábí z hliníkových slitin. Odlévání lze provádět vakuovým nebo pískovým litím. Konečnou fází je opracování, s jehož pomocí se dosáhne potřebných rozměrů, které jsou nutné pro zajištění správné funkce dílu.

Kompresorové kolo - stejně jako jeho plášť, je vytaveno z hliníku. Oběžná kola, která jsou na něm umístěna, jsou však kvůli vysokému zatížení a teplotě při provozu vyrobena z titanové slitiny. Aby byla zajištěna optimální funkce kompresorové jednotky, je nutné, aby lopatky oběžného kola byly vyrobeny s vysokou přesností a prošly zvýšeným obráběním. V konečné fázi dochází k vyvrtávání a leštění, což umožňuje zvýšit koeficient odolnosti proti únavě. Oběžné kolo je umístěno ve středu hřídele. Hlavní požadavky na všechny prvky kompresorového kola jsou: schopnost odolávat roztahování a korozi.

Turbínový kompresor je pevně připevněn k výfukovému potrubí elektrárny s šroubové spojení. Výfukové plyny z výfukový systém dostat se do skříně turbíny pomocí speciálně určených kanálů a roztočit turbínu, která funguje na principu motoru s plynovou turbínou. Hřídel spojuje turbínu s kompresorovou jednotkou umístěnou na křižovatce vzduchový filtr a sacím potrubím.

Výfukové plyny vstupují do povrchů lopatek turbíny, čímž se otáčí. Čím větší je objem proudu výfukových plynů, tím vyšší je rychlost otáčení turbíny. Kompresorová jednotka je svým typem podobná odstředivému čerpadlu.

Jeho činnost se provádí následovně: výfukové plyny vstupují na povrch lopatek oběžného kola, načež jsou urychlovány směrem ke středu kola kompresoru a poté vystupují vzduchovými kanály do dutiny sacího potrubí.

Což zase zajišťuje jejich vstup do válců motoru. Kompresor stlačuje vzduch a organizuje jeho následný vstup do pracovních komor válců.

Jaké jsou poruchy a problémy při provozu turbín

Únik oleje z dutiny turbodmychadla vede k jeho spalování ve válcích motoru. Tato vada se projevuje vypouštěním výfukových plynů namodralého zbarvení do atmosféry při akceleraci motorové vozidlo. To není pozorováno při konstantních otáčkách klikového hřídele.

V pracovních komorách válců elektrárny dohoří obohacená směs paliva a vzduchu. Tento jev je pozorován, když část vzduchové hmoty uniká v jednom z následujících: vzduchové vedení nebo mezichladič. Také nedostatek kyslíku ve směsi s palivem nemusí stačit, protože je vadný nebo nefunkční systém řízení turbíny. Znakem je emise černých výfukových plynů a výfukového potrubí.

Známkou toho, že skříň turbíny je prasklá nebo deformovaná v důsledku dotyku lopatek s povrchy skříně turbíny, je výskyt charakteristického chrastění během provozu turbodmychadla.

Těleso hřídele turbíny může koksovat a tím může být narušena činnost mazacích systémů. Svědčí o tom olejové šmouhy na povrchu skříně turbíny, na straně, kde je umístěn kompresor.

Video: jaké jsou poruchy turbíny

• "Nízká spotřeba freonových turbodmychadel". Autor A.B. Barenboim
• "Turbodmychadla". Autor D.N. Misarek
• Dieselová turbodmychadla. Autor Mezheritsky A.D.

Princip činnosti turbíny TGM6

TGM6 je vybaveno turbodmychadlem TK-30. Principem jeho činnosti je průchod kanálky sběračů výfukových plynů, jejich následný vstup do kompresoru přeplňovaného turbodmychadlem. Uvnitř je pohyb prováděn podél tryskového zařízení umístěného před lopatkami disku.

Díky tomuto pohybu výfukových plynů rotor nabírá otáčky hřídele úměrně objemu proudícího vzduchu. Tato hlasitost závisí na sacím výkonu kompresorového kola, které zase pracuje na signálu ovládacích prvků. Poté vstřikované plyny vstupují do vzduchové chladicí jednotky a poté do sacího potrubí, které je distribuuje v dutině válců motoru.

Turbodmychadlo pro vůz VAZ

Turbodmychadlo nainstalované na autě VAZ naznačuje, že vůz byl podroben ladění a dodatečné modernizaci. Jsou na nich instalovány různé varianty turbodmychadel, nejčastější turbodmychadlo však nese označení TD04HL.

Je instalován na motorech, jejichž objem je od 1,5 litru do 2,0. litrů. Při přetlaku 1 bar je možný točivý moment 300 Nm. Zvýší se také výkonové parametry na 250 koní.

Turbodmychadlo má následující technické parametry. Pracovní otáčky se pohybují v rozmezí od 30 do 120 tisíc otáček za minutu. Kompresní poměr per maximální rychlost dosáhne známky 2,9. Spotřebovaný vzduch - 0,26 kg / s.

Maximální teplota plynu před vstupem do dutiny turbíny je 700 stupňů. Olej na výstupu může mít tlak 0,3 až 7 MPa. Hmotnost turbíny nepřesahuje 9,8 kg. Chcete-li nainstalovat instalaci turbíny na vozidlo Kamaz, musíte mít následující Sada na opravu: 4 cvočky, kovová těsnění, těsnění rozdělovače a těsnění pro trubku, kterou je přiváděn olej.

Kde koupit turbodmychadlo a jaká je cena v Moskvě

Prodej turbodmychadel v Moskvě se provádí v mnoha obchodech a na trzích. V závislosti na požadavcích kupujícího na turbínu se jejich ceny mohou značně lišit. Nejznámějším obchodem prodávajícím kompresory je Turboost.

Zabývá se dodávkou vysoce kvalitních jednotek, na které je poskytována záruka 1 rok. Ceny se pohybují od 20 000 do 70 000 rublů. Kvalita turbín prodávaných na trzích a nespecializovaných prodejních místech je sporná. Ceny jsou tam ale v průměru o 5-15 tisíc nižší Podobné produkty než v původních obchodech.

Proč to nemůžete udělat sami

Turbína vyžaduje včas Údržba a používání vysoce kvalitních paliv a maziv a filtrů. Ve výrobním závodě produktu projděte několika stupni kontroly kvality a dodržování rozměrů stanovených parametrů.

Provoz přeplňovaného zařízení přímo ovlivňuje dynamické vlastnosti vozidla. Pokud turbínu opravíte vlastníma rukama, můžete její prvky deformovat nebo je ucpat cizími předměty.

To může způsobit nesprávnou funkci a následné selhání turboprvku. Na prudké zrychlení vozidla při předjíždění nebo manévrování může porucha turbíny ohrozit účastníky silničního provozu.

Účelem kondenzačního zařízení je vytvoření a následné udržení nejnižšího tlaku odpadní páry na výstupu z turbíny a také její kondenzace a návrat do dutin napájecích systémů parních jednotek. Princip činnosti spočívá v tom, že kinetická energie se získává přeměnou potenciální energie stlačené a ohřáté vodní páry v lopatkách parního kola.

Poté se výsledná kinetická energie přemění na mechanickou energii. V důsledku toho se zvyšuje rychlost otáčení hřídele turbíny parní jednotky.

Fyziku pohybu výfukových plynů lze měnit pomocí variabilní trysky. Jeho činnost připomíná princip fungování kleští. Při jízdě vozidla v různých časech je nutné získat různé výkonové parametry. K tomu vytvořili systém, který mění geometrii pohybu proudů vzduchu v turbíně.

Tento systém je vybaven podtlakovým pohonem, vodicími lopatkami a ovládacím mechanismem. Princip činnosti spočívá v tom, že změna polohy vodicích lopatek a proudění výfukových plynů se provádí pomocí změny úhlu řezu, kterým výfukové plyny procházejí. Na výstupu se tak získá tlak, který zajistí produkci parametru produktivního výkonu.