Het werkingsprincipe van de turbocompressor en het ontwerp ervan:

Een turbocompressor (turbine) is een mechanisme dat in auto's wordt gebruikt om lucht in de cilinders van een verbrandingsmotor te persen. In dit geval wordt de turbine uitsluitend aangedreven door de stroom uitlaatgassen. Door het gebruik van een turbocompressor kunt u het motorvermogen tot 40% verhogen, terwijl het compacte formaat en het lage brandstofverbruik behouden blijven.

Hoe de turbine is opgesteld, het principe van zijn werking

De standaard turbocompressor bestaat uit:

1. Housing. Gemaakt van hittebestendig staal. Het heeft een spiraalvorm met twee verschillend gerichte buizen voorzien van flenzen voor installatie in een druksysteem.
2. Turbine wiel. Het zet de energie van de uitlaat om in rotatie van de as waarop het stevig is bevestigd. Gemaakt van hittebestendige materialen.
3. Compressor wiel. Het ontvangt rotatie van het turbinewiel en pompt lucht in de motorcilinders. De compressorwaaier is vaak gemaakt van aluminium, wat energieverliezen vermindert. Het temperatuurregime in deze zone is bijna normaal en het gebruik van hittebestendige materialen is niet vereist.
4. Turbine as. Verbindt de turbinewielen (compressor en turbine).
5. Glijlagers of kogellagers. Nodig om de as in de behuizing aan te sluiten. Het ontwerp kan worden uitgerust met één of twee steunen (lagers). Deze laatste worden gesmeerd door het algemene motorsmeersysteem.
6. omloopklep. POntworpen om de stroom van uitlaatgassen te regelen die op het turbinewiel inwerken. Hiermee kunt u het boostvermogen regelen. Ventiel met pneumatische aandrijving. Zijn positie wordt geregeld door de motor-ECU, die een signaal ontvangt van de snelheidssensor.

Het basisprincipe van de werking van de turbine in benzine- en dieselmotoren is als volgt:

• De uitlaatgassen worden naar het turbocompressorhuis geleid waar ze inwerken op de turbinebladen.
• Het turbinewiel begint te draaien en te versnellen. De rotatiesnelheid van de turbine bij hoge snelheden kan 250 tpm bereiken.
• Na het passeren van het turbinewiel worden de uitlaatgassen afgevoerd naar het uitlaatsysteem.
• De compressorwaaier draait synchroon (omdat deze zich op dezelfde as als de turbine bevindt) en leidt de persluchtstroom naar de intercooler en vervolgens naar het inlaatspruitstuk van de motor.

Turbinekenmerken:

Vergeleken met een mechanische compressor die wordt aangedreven door een krukas, is het voordeel van een turbine dat deze geen energie uit de motor haalt, maar energie uit zijn bijproducten gebruikt. Het is goedkoper om te produceren en goedkoper in gebruik.

Hoewel technisch gezien de turbine voor een dieselmotor in wezen hetzelfde is als voor een benzinemotor, komt deze vaker voor bij een dieselmotor. Het belangrijkste kenmerk zijn de werkingsmodi. Daarom kunnen voor een dieselmotor minder hittebestendige materialen worden gebruikt, aangezien de uitlaatgastemperatuur bij dieselmotoren gemiddeld vanaf 700 °C en bij benzinemotoren vanaf 1000 °C bedraagt. Dit betekent dat het niet mogelijk is om een ​​dieselturbine op een benzinemotor te installeren.

Aan de andere kant hebben deze systemen ook verschillende niveaus van vuldruk. In dit geval moet er rekening mee worden gehouden dat het rendement van de turbine afhangt van de geometrische afmetingen. De druk van de lucht die in de cilinders wordt geblazen, is de som van twee delen: 1 atmosferische druk plus de overdruk die door de turbocompressor wordt gecreëerd. Het kan van 0,4 tot 2,2 atmosfeer of meer zijn. Aangezien het principe van de werking van de turbine in een dieselmotor het mogelijk maakt om meer uitlaatgassen in te nemen, kan het ontwerp van een benzinemotor zelfs niet in dieselmotoren worden geïnstalleerd.

Types en levensduur van turboladers

Het belangrijkste nadeel van de turbine is het "turbolag"-effect dat optreedt bij lage motortoerentallen. Het vertegenwoordigt een tijdsvertraging als reactie op een verandering in het motortoerental. Om deze tekortkoming te verhelpen zijn er verschillende typen turboladers ontwikkeld:

• Twin-scroll systeem. Het ontwerp voorziet in twee kanalen die de turbinekamer scheiden en daarmee de uitlaatgasstroom. Dit zorgt voor snellere reactietijden, maximale turbine-efficiëntie en voorkomt verstopping van de uitlaatpoorten.
• Turbine met variabele geometrie (nozzle met variabele geometrie). Dit ontwerp wordt het meest gebruikt in dieselmotoren. Het zorgt voor een verandering in de dwarsdoorsnede van de inlaat naar de turbine vanwege de mobiliteit van de bladen. Door de rotatiehoek te wijzigen, kunt u de stroom uitlaatgassen aanpassen, waardoor de snelheid van de uitlaatgassen en de snelheid van de motor worden aangepast. In benzinemotoren worden turbines met variabele geometrie vaak aangetroffen in sportwagens.

Het nadeel van turbocompressoren is de kwetsbaarheid van de turbine. Voor benzinemotoren is dit gemiddeld 150 kilometer. Daarentegen is de levensduur van de turbine van een dieselmotor iets langer en bedraagt ​​gemiddeld 000 kilometer. Bij langdurig rijden met hoge snelheid en bij verkeerde oliekeuze kan de levensduur twee of zelfs drie keer worden verkort.

Afhankelijk van hoe de turbine werkt in een benzine- of dieselmotor, kunnen de prestaties worden beoordeeld. Het signaal om te controleren is het verschijnen van blauwe of zwarte rook, een afname van het motorvermogen, evenals het verschijnen van een fluitje en geratel. Om storingen te voorkomen, is het noodzakelijk om de olie, luchtfilters en regelmatig onderhoud op tijd te vervangen.