Virkni og virkni túrbóhleðslutækisins
Pendahuluan
Túrbóhleðslutæki er tæki sem oft er notað í brunahreyflum til að bæta skilvirkni og afköst. Þessi tækni hefur verið mikið notuð í ýmsum gerðum ökutækja, allt frá fólksbílum til stórra vörubíla, sem og skipum og flugvélum. Túrbóhleðslutæki virka samkvæmt tiltölulega einfaldri meginreglu en eru mjög áhrifarík við að bæta afköst vélarinnar. Í þessari grein munum við ræða virkni og notkun túrbóhleðslutækja í smáatriðum.
Virkni túrbóhleðslutækisins
Auka vélarafl
Helsta hlutverk túrbóhleðslutækis er að auka afl vélarinnar. Túrbóhleðslutæki getur látið litla vél framleiða sama afl og stærri vél. Þetta er gert með því að þrýsta á loftið sem fer inn í brunahólfið, sem gerir kleift að brenna meira. eldsneyti sem brennir meira og framleiðir meiri orku.
Auka Eldsneytisnýtni
Með því að brenna eldsneyti Skilvirkari túrbóhleðslutæki geta einnig aukið eldsneytisnýtingu. Þjappað loftflæði gerir kleift að brenna betur og dregur úr útblæstri. eldsneyti óbrenndum og skaðlegum útblásturslofttegundum.
Minnkun losunar
Túrbóhleðslutæki stuðla einnig að því að draga úr útblásturslosun. Þetta kerfi tryggir fullkomnari bruni efnisins eldsneyti, sem dregur úr losun lofttegunda eins og CO, HC og NOx. Sumar nútíma túrbóhleðslutæki eru jafnvel með „Variable Geometry“ tækni sem hjálpar til við að hámarka loftflæði í samræmi við þarfir vélarinnar.
Að minnka stærð vélarinnar
Túrbóhleðsla gerir bílaframleiðendum kleift að nota minni vélar án þess að fórna afköstum. Minni vélar þýða léttari ökutæki, sem að lokum stuðlar að eldsneytisnotkun minni og betri heildarhagkvæmni.
Íhlutir túrbóhleðslutækisins
Túrbín
Þessi íhlutur er staðsettur á útblásturshlið vélarinnar. Þessi túrbína tekur orku úr útblásturslofttegundum sem vélin gefur frá sér. Útblástursloftið snýr túrbínunni, sem aftur snýr þjöppunni.
Þjöppu
Þjöppan er staðsett á inntakshliðinni og virkar til að auka þrýsting loftsins sem fer inn í brunahólfið. Þegar túrbínan snýst knýr hún einnig þjöppuna áfram í gegnum tengiás.
Húsnæði eða hús
Húsið er sá hluti sem hýsir túrbínuna og þjöppuna og beinir loft- og útblástursloftinu á réttan stað. Þetta hús er yfirleitt úr efnum sem þola mikinn hita og mikinn þrýsting.
Legur og ásar
Milli túrbínunnar og þjöppunnar er ás sem tengir þær tvær. Til að draga úr núningi og sliti er þessi ás festur á legur, oftast kúlu- eða legulager, sem eru smurðar með rás. vélarolía.
Wastegate
Þessi íhlutur er loki sem stjórnar flæði útblásturslofts í gegnum túrbínuna. Tilgangur hans er að stjórna hraða túrbínunnar og koma í veg fyrir ofþrýsting, eða of mikla þrýstingsuppbyggingu, sem getur skemmt vélina.
Hvernig túrbóhleðslutæki virkar
Grunnreglur
Túrbóhleðslutæki virkar með því að virkja orku úr útblásturslofttegundum vélarinnar, sem venjulega myndi tapast. Þessi útblástursorka er notuð til að snúa túrbínu sem er tengd við þjöppu í gegnum ás. Þessi þjöppu þrýstir síðan lofti inn í brunahólfið.
Ítarlegt ferli
1. Útblástursgas frá vélinni: Þegar vélin er í gangi fer útblástursgasið sem myndast við brunann inn í útblástursgreinina og er sent áfram til túrbínu túrbínu.
2. Snúningur túrbínu: Þessi útblástursgas snýr túrbínublöðunum, sem eru tengd beint við þjöppuna með ás.
3. Þjöppun inntakslofts: Þjöppan, knúin áfram af snúningi túrbínunnar, þjappar loftinu sem kemur inn um inntakið. Þetta loft er síðan leitt til millikælisins.
4. Millikælir: Sum túrbóhleðslukerfi nota millikæli til að kæla þrýstiloftið. Þetta kaldara loft er þéttara og inniheldur meira súrefni.
5. Inngangur í brunahólfið: Þetta þrýstiloft er síðan sent inn í brunahólf vélarinnar þar sem meira eldsneyti getur brennt á skilvirkari hátt og þannig framleitt meiri afl.
6. Stýring með útblásturshlið: Ef loftþrýstingurinn sem myndast af túrbóhleðslutækinu fer yfir æskileg mörk, opnast útblásturshliðin til að losa útblástursloft beint í útblásturinn, framhjá túrbínunni til að stjórna snúningi og þrýstingi.
Kostir og gallar túrbóhleðslutækja
Ofgnótt
1. Aukin afköst: Með því að bæta við túrbóhleðslutæki er hægt að auka vélarafl án þess að auka verulega vélarrúmmálið.
2. Eldsneytisnýting: Með skilvirkari bruna gera túrbóhleðslutæki vélarnar eldsneytisnýtnari.
3. Minnkun útblásturs: Þetta kerfi hjálpar einnig til við að draga úr skaðlegum útblásturslosun.
Skortur
1. Töf: Það er tími frá því að ökumaður stígur á bensíngjöfina og þar til túrbóhleðjan byrjar að gefa aukaþrýsting.
2. Flækjustig og kostnaður: Túrbínukerfi eru flóknari og dýrari bæði hvað varðar uppsetningu og viðhald samanborið við kerfi án túrbínu.
3. Kælingarkröfur: Túrbóhleðslutæki sem starfa við hátt hitastig þurfa virkt kælikerfi til að koma í veg fyrir ofhitnun.
Nýsköpun í túrbóhleðslutækni
Nýjungar halda áfram að þróast í túrbínutækni. Ein sú mikilvægasta er kynning á breytilegri rúmfræðitúrbót (VGT), sem gerir kleift að breyta horni túrbínublaðsins til að hámarka loftflæði í samræmi við kröfur vélarinnar. Þetta dregur úr töf og eykur skilvirkni á breiðu snúningshraðasviði vélarinnar.
Að auki er til rafmagnstúrbótækni sem notar rafmótor til að snúa þjöppunni, útrýma töf alveg og veitir tafarlausa aflsaukningu.
Lokun
Túrbóhleðsla er tækni sem sameinar mikla afköst og eldsneytisnýtingu í einum pakka. Með dýpri skilningi á virkni hennar og hvernig hún virkar, getum við séð hvers vegna þessi tækni hefur svo áberandi sess í bílaheiminum. Með áframhaldandi nýsköpun lítur framtíð túrbóhleðslu björt út, þar sem hún býður upp á betri afköst og minni losun.
