Morda ste kdaj pozorni na avtomobile z imeni ali nalepkami "turbo". Zunaj se ne razlikujejo od njihovih "atmosferskih" kolegov, edina razlika je v prisotnosti turbopunkcij pod pokrovom. Poskušali bomo jasno razložiti, kaj je turbopolnilnik, za kaj gre in kako deluje.

Vsebina

• 1 Teoretični vidiki
• 2 Kakšne so vrste turbinskega polnjenja?
• 3 mehansko povečanje
• 4 Prenapolnitev plinske turbine
• 5 prednosti in slabosti turbopolnilnika

Teoretični vidiki

Približen pogled na plinsko turbino

Od svoje uvedbe so avtomobili s prizadevanji njihovih ustvarjalcev posodobili modernizacijo in predvsem v zadevah moči motorja. Ker je ta parameter neposredno povezan z delovno prostornino motorja in kakovostjo dobavljene mešanice zraka in goriva, lahko povečate moč na dva načina - bodisi povečati obseg enote (v sodobni masi avtomobilske industrije ta metoda ni zelo priljubljena) ali pa nekako vbrizgava valji več zraka. Prva metoda zaradi očitnih razlogov ni priljubljena - skupaj s povečanjem prostornine jeklenk se bo povečala tudi poraba goriva, poleg tega bo sama enota bistveno povečala velikost in maso, kar prav tako ni vedno sprejemljivo. Zato so avtomobilski inženirji našli način, kako povečati dovod zraka do cilindrov.

Kakšne vrste turbopolnilnika?

Obstaja več načinov za večji pritisk zraka v motor:

• resonančno tlačno ogrevanje - se izvaja brez kompresorja zaradi kinetične energije zraka v sesalnih kolektorjih;
• mehansko povečanje - oskrba z zrakom se povečuje zaradi uporabe mehanskega kompresorja, ki ga poganja avtomobilski motor;
• polnjenje plinske turbine - turbina poganja pretok izpušnih plinov.

V prvem primeru povečanje pride samo zaradi posebne oblike in velikosti sesalnih kolektorjev brez uporabe pihal. Zato ga ne bomo opisali v tem gradivu, temveč podrobneje o drugih dveh možnostih, ki po našem mnenju zaslužijo posebno pozornost.

Mehansko povečanje

Nekateri sodobni avtomobili so še vedno opremljeni s kompresorji.

Mehansko povečanje — способ увеличения подачи воздуха в двигатель посредством использования компрессора. Принцип работы компрессора выглядит следующим образом: когда двигатель начинает работать, его коленвал приводит в действие весь механизм. То есть механический наддув работает с первых моментов запуска мотора автомобиля.

Nedvomno prednost takega sistema lahko imenujemo dejstvo, da se zrak prisilno vbrizgava v jeklenke pri kateri koli vrtilni frekvenci motorja (tudi najnižji), tlak pa se poveča s povečanjem hitrosti motorne gredi. Zato avtomobili z mehanskimi kompresorji ne poznajo takšne stvari, kot je "turbo-lag". Toda takšna naprava ima svoje negativne strani. Dejstvo je, da motor avtomobila porabi določen del svoje moči, da bi v kompresor sprožil gibanje, kar končno zmanjša njegovo učinkovitost. Poleg tega je za namestitev mehanskega tlaka potreben več prostora v motornem prostoru. Tudi taka naprava ustvarja zvišano raven hrupa.

Glejte tudi: Kako nastaviti senzor položaja plina

Vbrizgavanje zraka v motor s pomočjo kompresorja se je v avtomobilski industriji začelo uporabljati veliko prej kot uporaba mehanizma plinske turbine. Kljub temu, kljub nekaterim zastarelostim, so takšne naprave še vedno na sodobnih avtomobilih (izjemen primer je družba Mercedes-Benz, na novo izdelanih strojih, ki še vedno krasijo ploščice Kompressor).

Povečanje plinske turbine

Večina sodobnih avtomobilov je opremljena s turbo polnjenimi plinskimi turbinskimi sistemi. Načelo delovanja turbine je podobno kompresorju z dopolnjevanjem, edina razlika je v tem, da turbine poganja pretok izpušnih plinov avtomobila, in ne motorna gred. Na občutke, vključitev turbine, nekateri vozniki v primerjavi z "kick". Mehanizem tlaka plinske turbine je naprava z dvema kolesoma, ki sta med seboj tesno povezana z gredjo. Vsak rotor je zaprt v ohišju, tako imenovani polž.

Naprava za plinsko turbino

Naprava turbine je precej preprosta in je sestavljena iz:

• dve impelerji;
• dva polža, znotraj katerega se vrtijo ročice;
• gred, ki povezuje rotor;
• drsni ležaji - dve podpori in en potisk;
• obvodni ventil, ki se uporablja za lajšanje presežnega tlaka.

Načelo delovanja turbopolnilnika je precej preprosto. Izpušni plini iz izpušnega kolektorja vstopajo v prvo ušesce in zavrtijo rotorje. Skozi povezovalno gred se vrtenje prenaša na drugo rotorje, ki v drugi volumni vbrizga tlak.

Prednosti in slabosti turbopolnilnika

Glavna prednost turbo polnjenja je povečati moč motorja brez znatnega povečanja porabe goriva. Da bi razložili ta pojav, morate razumeti, kako deluje turbopolnilnik: turbino poganja le energija izpušnih plinov in ne moč motorja avtomobila. Vendar je treba te koncepte razlikovati med splošno in specifično dobičkonosnostjo motorja. Z drugimi besedami, turbopolnjen motor bo imel večjo porabo goriva kot atmosferska enota s podobnim volumnom. To je zato, ker večja količina zraka, ki vstopa v jeklenke, omogoča večjo porabo goriva. Vendar ima turbopolnilnik manj porabljenega goriva na enoto moči. Na primer, če vzamete dva 1,4-litrska motorja s turbino in atmosferskim 1,8 litrom, tako z močjo 130 KM, bo 1,4 zaradi večje učinkovitosti bolj ekonomično.

Glejte tudi: Kako preveriti stiskanje motorja

Kar se tiče okolju prijaznosti turbo motorjev: čeprav med ljubitelji lokalnih avtomobilov "okoljska ozaveščenost" ni tako dobro razvita, ne smemo pozabiti, da motorji s turbopuhalom povzročajo manj škode za okolje. To je zato, ker je temperatura v zgorevalni komori motorja s turbopolnilnikom nekoliko nižja, zato se zmanjša tvorba dušikovega oksida in gorivo v celoti izgori.

Načelo delovanja plinske turbine

Vendar pa ni bilo brez pomanjkljivosti. Prva stvar, ki jo morate vedeti - turbina zahteva skrben odnos. Medtem ko je motor obremenjen na ležajih, se olje napaja pod pritiskom. Ko je motor priključen, se olje na ležajih ustavi. Če je motor deloval v težkih količinah, se lahko sistem tlaka pregreje in ne deluje. Da bi preprečili pregrevanje, je treba pred izklopom turbopolnilnika pustiti, da deluje nekaj minut v prostem teku. Številni sodobni avtomobili so tovarniško opremljeni s posebej zasnovanimi napravami - turbo-timerji.

Obstaja še en pomemben trenutek - pri nizkih vrtljajih motorja je učinkovitost turbine zelo majhna. Omeniti morate tudi učinek turbo načina - turbina se odziva na nekaj pritiska na pedal za plin. Turbo polnjenje lahko učinkovito deluje samo v ozkem obsegu vrtilnih frekvenc motorja, poleg tega je velikost turbine zelo pomembna. Da bi povečali produktivnost tega sistema, mnogi avtomobilski proizvajalci na svojih avtomobilih namestijo dve turbini različnih velikosti ali par identičnih turbin. Turbine različnih velikosti lahko znatno povečajo obseg učinkovitega delovanja turbopolnilnika - po tem, ko prva turbina začne izgubljati produktivnost, vstopi drugi. Dve identični turbini omogočata povečanje produktivnosti, izboljšanje pospešene dinamike in zmanjšanje učinka turbo jams. Da bi zmanjšali ta učinek, so se avtomobilski proizvajalci zatekli k takim trikovam, saj zmanjšujejo maso gibljivih delov turbine. Zahvaljujoč tej turbini potrebuje manj časa za počitek.