Pengenalan kepada pengecas turbo
Pengecas turbo sebenarnya adalah pemampat udara yang memampatkan udara untuk meningkatkan pengambilan udara. Ia menggunakan momentum inersia gas ekzos yang dilepaskan daripada enjin untuk memacu turbin dalam kebuk turbin. Turbin pula memacu pendesak sepaksi. Pendesak menekan udara yang dihantar dari paip penapis udara untuk menekannya ke dalam silinder. Apabila kelajuan enjin meningkat, kelajuan pelepasan gas ekzos dan kelajuan turbin juga meningkat secara serentak. Pendesak memampatkan lebih banyak udara ke dalam silinder. Peningkatan tekanan dan ketumpatan udara boleh membakar lebih banyak bahan api, yang meningkatkan jumlah bahan api dan melaraskan kelajuan enjin dengan sewajarnya. Anda boleh meningkatkan kuasa keluaran enjin.
Prinsip struktur
Pertama, mari kita bercakap tentang prinsip struktur umum pengecas turbo. Pengecas turbo gas ekzos terutamanya terdiri daripada roda pam dan turbin, dan sudah tentu terdapat komponen kawalan lain. Pendesak pam dan turbin disambungkan oleh aci, iaitu pemutar. Gas ekzos yang dilepaskan dari enjin memacu pendesak pam, yang memacu turbin untuk berputar. Selepas turbin berputar, ia menekan sistem pengambilan. Supercharger dipasang pada bahagian ekzos enjin, jadi suhu kerja supercharger adalah sangat tinggi, dan kelajuan rotor supercharger adalah sangat tinggi apabila ia berfungsi, yang boleh mencapai ratusan ribu putaran seminit. Kelajuan dan suhu tinggi sedemikian Penggelek jarum mekanikal biasa atau galas bebola tidak boleh berfungsi untuk pemutar, jadi pengecas turbo biasanya menggunakan galas terapung sepenuhnya, yang dilincirkan oleh minyak enjin, dan penyejuk digunakan untuk menyejukkan supercharger. Pada masa lalu, pengecas turbo kebanyakannya digunakan pada enjin diesel. Oleh kerana kaedah pembakaran petrol dan diesel adalah berbeza, bentuk pengecas turbo yang digunakan dalam enjin juga berbeza.
Enjin petrol berbeza daripada enjin diesel kerana bukan udara yang masuk ke dalam silinder, tetapi campuran petrol dan udara. Jika tekanan terlalu tinggi, ia akan mudah meletup. Oleh itu, pemasangan pengecas turbo mesti mengelak daripada mengetuk. Terdapat dua isu berkaitan yang terlibat di sini, satu ialah kawalan suhu tinggi dan satu lagi ialah kawalan masa pencucuhan.
Selepas pengecasan lampau paksa, suhu dan tekanan semasa pemampatan dan pembakaran enjin petrol akan meningkat, dan kecenderungan mengetuk akan meningkat. Di samping itu, suhu ekzos enjin petrol adalah lebih tinggi daripada enjin diesel, dan ia tidak sesuai untuk meningkatkan sudut pertindihan injap (masa apabila injap masuk dan ekzos dibuka pada masa yang sama) untuk meningkatkan penyejukan ekzos. Menurunkan nisbah mampatan akan menyebabkan pembakaran tidak mencukupi. Di samping itu, kelajuan putaran enjin petrol lebih tinggi daripada enjin diesel, dan aliran udara berubah dengan ketara, yang boleh menyebabkan pengecas turbo bertindak balas lewat. Sebagai tindak balas kepada beberapa siri masalah yang timbul apabila enjin petrol menggunakan pengecas turbo, jurutera telah membuat penambahbaikan yang disasarkan satu persatu supaya enjin petrol juga boleh menggunakan pengecas turbo gas ekzos.
Intercooler
Suhu meningkat, yang bukan sahaja menjejaskan kecekapan inflasi, tetapi juga mudah menyebabkan deflagrasi. Oleh itu, adalah perlu untuk memasang peranti yang mengurangkan suhu udara pengambilan, yang merupakan intercooler. Ia dipasang di antara saluran keluar pengecas turbo dan paip pengambilan untuk menyejukkan udara yang memasuki silinder. Intercooler adalah seperti radiator, disejukkan oleh angin atau air. Haba udara terlepas ke atmosfera melalui penyejukan. Menurut ujian, intercooler dengan prestasi yang baik bukan sahaja dapat mengekalkan nisbah mampatan enjin pada nilai tertentu tanpa menyebabkan ketukan, tetapi juga mengurangkan suhu dan meningkatkan tekanan pengambilan, meningkatkan lagi kuasa berkesan enjin.
pendesak
Memandangkan julat kelajuan enjin petrol adalah luas dan aliran udara berubah dengan ketara, bentuk pendesak mampatan pengecas turbo ialah bilah pendesak dinding ultra-nipis melengkung tiga dimensi yang kompleks. Secara amnya terdapat 12 hingga 30 bilah disusun dalam lengkung jejari. Ketebalan bilah adalah antara Di bawah 0.5 mm, ia diperbuat daripada aluminium menggunakan kaedah tuangan khas. Kualiti bentuk bilah secara langsung mempengaruhi prestasi enjin pengecas turbo. Lebih munasabah bentuk dan sudut pendesak, lebih ringan jisim, lebih sensitif permulaan pendesak, dan lebih kecil "reaksi lag" yang merupakan kecacatan yang wujud pada pengecas turbo.
Penderia deflagrasi
Selain menurunkan suhu untuk mengurangkan kemungkinan deflagrasi, sensor deflagrasi mesti digunakan. Fungsinya ialah apabila deflagrasi berlaku, penderia akan segera memberi maklum balas kepada sistem kawalan ECU (unit kawalan elektronik) enjin apabila ia merasakan getaran yang tidak normal, dan akan menyalakan enjin. Tangguhkan sedikit masa, dan kemudian sambung semula pemasaan pencucuhan biasa apabila deflagrasi tidak berlaku.
lain
Memandangkan kelajuan enjin petrol kereta lebih tinggi daripada enjin diesel, halaju aliran udara adalah pantas dan julat perubahan adalah besar, jadi pengecas turbonya mempunyai keperluan yang lebih tinggi. Enjin kereta moden secara amnya menggunakan sistem suntikan elektronik. Dengan kerjasama teknologi kawalan elektronik dan bahan baharu, aplikasi pengecas turbo pada enjin petrol akan menjadi semakin biasa.
Pengecas turbo gas ekzos yang digunakan dalam kereta semuanya menggunakan-perumah turbin masuk tunggal, yang bermaksud bahawa hanya tenaga tekanan gas ekzos digunakan tanpa menggunakan tenaga tambahan lain. Memandangkan julat kelajuan enjin kereta adalah besar, pengecas turbo gas ekzos mesti mempunyai peranti pelarasan supaya enjin boleh memperoleh tekanan rangsangan yang agak malar dalam julat kelajuan tertentu. Selain itu, enjin petrol menggunakan pencucuhan-pencucuh, dan nisbah mampatannya dihadkan kepada julat tertentu. Jika terlalu tinggi, ia akan menyebabkan deflagrasi. Oleh itu, mekanisme pengesanan dan kawalan deflagrasi diperlukan untuk melaraskan sudut pendahuluan pencucuhan pada bila-bila masa.
Pengecas turbo gas ekzos kereta biasanya dipasang berhampiran paip ekzos. Turbin dan pendesak dipasang di dalam ruang turbin dan pengecas super masing-masing. Kedua-duanya disambung secara sepaksi tegar dan berputar serentak.
Apabila pengecasan lampau tidak diperlukan, seperti semasa melahu atau apabila terdapat tanda mengetuk, sebahagian daripada gas ekzos akan terlepas melalui injap pintasan dan tidak memasuki pengecas turbo. Apabila kelajuan enjin mencapai 2,000 rpm, injap solenoid menutup injap pintasan untuk mengarahkan aliran ekzos ke sisi turbin, menyebabkan turbin berputar. Terdapat juga reka bentuk yang melaraskan sudut bilah turbin untuk melaraskan kelajuan turbin melalui perubahan rintangan, seterusnya mengubah jumlah rangsangan.
Menyejukkan udara boleh mengecutkan udara dan meningkatkan ketumpatannya, membolehkan lebih banyak udara dihimpit ke dalam isipadu yang sama dan menghalang deflagrasi. Oleh itu, pengecas turbo kereta dilengkapi dengan intercooler. Intercooler ini biasanya disejukkan dengan udara-dan dipasang di hadapan, bersebelahan atau dalam kedudukan berasingan radiator enjin, menggunakan aliran udara yang akan datang atau kipasnya sendiri untuk menyejukkan.
Bahagian utama pengecas turbo ialah galas. Galas jenis ini, yang dinamakan mengikut bentuk pelincirannya, dipanggil "galas terapung penuh". Ia mempunyai kelajuan operasi yang sangat tinggi dan persekitaran kerja yang keras. Oleh itu, memastikan pelinciran adalah sangat penting. Jika bekalan minyak lambat disebabkan tekanan minyak rendah, ia boleh merosakkan bearing dan menyebabkan pengecas turbo gagal. Kegagalan jenis ini tidak akan berlaku semasa menghidupkan enjin biasa, tetapi jika enjin dihidupkan buat kali pertama selepas menggantikan minyak dan penapis minyak, bekalan minyak yang perlahan akan berlaku, menyebabkan galas kekurangan pelinciran minyak. Dalam kes ini, adalah perlu untuk melahu selama kira-kira 3 minit selepas dimulakan, dan kelajuan tidak boleh terus meningkat kepada kelajuan permulaan pengecas turbo. Begitu juga, jangan hentikan enjin serta-merta selepas memandu pada kelajuan tinggi atau mendaki bukit. Pastikan enjin berjalan pada kelajuan melahu selama kira-kira 1 minit supaya galas pengecas turbo yang terus melahu tidak kekurangan minyak. Oleh itu, pemandu yang menggunakan kereta pengecas turbo mesti mengikut arahan pengeluar dan memberi perhatian yang tinggi terhadap kualiti minyak enjin. Tidak digalakkan untuk mengendalikan kereta pengecas turbo seperti kereta biasa.
Pengelasan supercharger
Untuk kereta berjalan pantas, ia memerlukan kuasa yang kuat. Pada masa ini, sistem kuasa kereta boleh dibahagikan secara kasar kepada dua kategori: sistem pengambilan udara semula jadi dan sistem pengambilan udara supercas. Antara kereta sukan Eropah, kecuali BMW, yang masih berkeras untuk menggunakan enjin beraspirasi semula jadi, syarikat kereta lain telah menggunakan sistem pengecasan super untuk meningkatkan prestasi kuasa kenderaan mereka. Contohnya, kereta sport Mercedes-Benz menggunakan sistem pengecasan super, dan Kereta Shenbao menggunakan sistem pengecasan super. Pemula pengecas turbo. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, kereta Jepun juga telah mula menggunakan teknologi pengecasan turbo secara meluas. Sistem aspirasi semula jadi tidak memasang sebarang bentuk pengecas super, tetapi hanya menggunakan tekanan negatif yang dihasilkan oleh pergerakan ke bawah omboh untuk menyedut campuran. Walaupun sistem aspirasi semulajadi boleh memperoleh output kuasa kuda yang lebih besar melalui sistem pemasaan injap berubah-ubah, peningkatan kuasa adalah sangat terhad. Untuk meningkatkan kuasa keluaran enjin dengan berkesan, menggunakan sistem pengecasan super boleh dikatakan sebagai cara yang berkesan.
Sistem pengecasan lampau enjin biasa termasuk pengecasan super mekanikal dan pengecasan turbo gas ekzos.
Supercharged
Enjin secara mekanikal memacu pengecas super kepada pengecas lampau, yang dipanggil pengecasan super. Apabila enjin dicas lampau, aci engkol enjin biasanya memacu pengecas super melalui gear. Supercharger biasanya menggunakan pemampat emparan atau Roots, dan sesetengahnya menggunakan pemampat skru. Dalam beberapa tahun kebelakangan ini, pengecas besar skrol mekanikal baharu juga telah mula digunakan di luar negara. Oleh kerana memacu pemampat menggunakan jumlah output enjin tertentu, kecekapan terma enjin bercaj lampau tidak semestinya dipertingkatkan, malah kadangkala lebih rendah daripada enjin pembakaran dalaman tanpa-supercaj. Apabila memilih tekanan rangsangan, pertama sekali, adalah perlu untuk memastikan bahawa purata tekanan berkesan yang diperlukan dapat dicapai, dan kedua, untuk mendapatkan kadar penggunaan bahan api yang paling rendah. Kedua-dua keperluan ini selalunya bercanggah untuk pengecasan super. Jika tekanan berkesan purata diteruskan, ia pasti akan membawa kepada pengurangan kecekapan mekanikal dan peningkatan penggunaan bahan api. Oleh itu, pemilihan nilai tekanan rangsangan harus mencari kompromi yang baik antara kuasa dan penggunaan bahan api. Sistem pengecas super kini biasanya digunakan dalam kereta Eropah. Kerana supercharger supercharger terus berjalan didorong oleh crankshaft, ia tidak menyebabkan turbo lag seperti turbocharger. Walaupun pengecasan super hanya boleh meningkatkan output kuasa kira-kira 10% hingga 20%, kelancaran dan kesinambungan adalah di luar jangkauan enjin pengecas turbo.
pengecasan turbo gas ekzos
Penggunaan tenaga ekzos enjin untuk memacu pengecas turbo dipanggil pengecas turbo gas ekzos (dirujuk sebagai pengecas turbo). Seperti yang ditunjukkan dalam rajah, sistem pengecas turbo gas ekzos ditunjukkan. Ciri pengecas turbo gas ekzos ialah tiada sambungan mekanikal antara pengecas turbo dan enjin. Mereka disambungkan melalui laluan udara. Oleh kerana kerja yang digunakan oleh pemampat adalah sebahagian daripada tenaga yang diperoleh semula oleh turbin daripada gas ekzos, enjin pengecas turbo bukan sahaja dapat meningkatkan kuasa enjin, tetapi juga meningkatkan kecekapan haba dan mengurangkan penggunaan bahan api. Jika anda melihat logo Turbo atau T pada bahagian belakang kereta, bermakna enjin yang digunakan dalam kereta tersebut adalah turbocharged. Pengecas turbo sebenarnya adalah pemampat udara. Ia menggunakan inersia gas ekzos yang dilepaskan daripada enjin untuk memacu turbin. Turbin pula memacu pendesak sepaksi untuk memampatkan udara yang dihantar dari paip penapis udara, supaya udara bertekanan dan memasuki silinder. Apabila kelajuan enjin meningkat, kelajuan pelepasan gas ekzos dan kelajuan turbin juga meningkat secara serentak. Pendesak memampatkan lebih banyak udara ke dalam silinder. Peningkatan tekanan dan ketumpatan udara boleh membakar lebih banyak bahan api. Sehubungan itu, tambahkan isipadu minyak dan laraskan kelajuan enjin. Ia boleh meningkatkan kuasa keluaran enjin.
