Fix és változtatható geometriájú turbófeltöltő – mi a különbség?

A motorok leírásakor gyakran a "változó turbófeltöltő geometria" kifejezést használják. Miben különbözik az állandótól és mik az előnyei és hátrányai?

A turbófeltöltő egy olyan eszköz, amelyet a 80-as évek óta széles körben használnak dízelmotorokban, növelve a nyomatékot és a teljesítményt, valamint pozitívan befolyásolja az üzemanyag-fogyasztást. A turbófeltöltőnek köszönhető, hogy a dízeleket többé nem tekintették piszkos munkagépnek. A benzinmotoroknál a 90-es években kezdték el ugyanazt a feladatot és gyakrabban jelentek meg, idővel egyre népszerűbbek lettek, majd 2010 után a benzinmotoroknál is ugyanolyan általánossá váltak, mint a 80-as, 90-es években a dízeleknél.

Hogyan működik a turbófeltöltő?

A turbófeltöltő egy turbinából és egy kompresszorból áll közös tengelyre szerelve és egy házba osztott két majdnem dupla oldalra. A turbinát a kipufogócső kipufogógázai hajtják, a turbinával azonos forgórészen forgó és az általa hajtott kompresszor pedig légnyomást, ún. feltöltés. Ezután belép a szívócsonkba és az égésterekbe. Minél nagyobb a kipufogógáz nyomása (nagyobb motorfordulatszám), annál nagyobb a kompressziós nyomás.  

A turbófeltöltők fő problémája éppen ebben rejlik, mert megfelelő kipufogógáz-sebesség nélkül nem lesz megfelelő nyomás a motorba belépő levegő összenyomásához. A feltöltéshez egy bizonyos fordulatszámon bizonyos mennyiségű kipufogógázra van szükség a motorból – megfelelő kipufogóterhelés nélkül nincs megfelelő löket, így az alacsony fordulatszámon feltöltött motorok rendkívül gyengék.

Ennek a nemkívánatos jelenségnek a minimalizálására az adott motorhoz megfelelő méretű turbófeltöltőt kell használni. A kisebbik (kisebb átmérőjű rotor) gyorsabban „pörög”, mert kisebb ellenállást (kisebb tehetetlenséget) hoz létre, de kevesebb levegőt ad, ezért nem generál nagy lökést, pl. erő. Minél nagyobb a turbina, annál hatékonyabb, de nagyobb kipufogógáz-terhelést és több időt igényel a "felpörgés". Ezt az időt turbó lagnak vagy lagnak nevezik. Ezért érdemes egy kis turbófeltöltőt használni egy kis motorhoz (kb. 2 literig), és egy nagyot egy nagyobb motorhoz. A nagyobbaknak azonban még mindig van lagproblémája, így A nagy motorok jellemzően bi- és twin-turbós rendszereket használnak.

Közvetlen befecskendezésű benzin – miért turbó?

Változó geometria – a megoldás a turbó késleltetési problémára

A turbó késés csökkentésének leghatékonyabb módja a változó geometriájú turbina használata. A mozgatható lapátok, az úgynevezett lapátok megváltoztatják helyzetüket (dőlésszögüket), és ezáltal változó formát adnak a kipufogógáz-áramnak, amely a változatlan turbinalapátokat éri. A kipufogógázok nyomásától függően a lapátok kisebb-nagyobb szögben vannak beállítva, ami kisebb kipufogógáz nyomáson is felgyorsítja a forgórész forgását, magasabb kipufogógáz-nyomásnál pedig a turbófeltöltő hagyományosan, változtathatatlanul működik. geometria. A kormányok pneumatikus vagy elektronikus hajtással vannak felszerelve. A változó turbina geometriát kezdetben szinte kizárólag dízelmotorokban használták., de ma már egyre inkább a benzin is használja.

A változó geometria hatása több sima gyorsulás alacsony fordulatszámról és a „turbó bekapcsolásának” észrevehető pillanatának hiánya. Általános szabály, hogy az állandó turbina geometriájú dízelmotorok sokkal gyorsabban gyorsulnak körülbelül 2000 fordulat / percre. Ha a turbó változó geometriájú, akkor nagyjából 1700-1800 ford./perctől simán és egyértelműen tudnak gyorsulni.

Úgy tűnik, hogy a turbófeltöltő változó geometriájának vannak előnyei, de ez nem mindig van így. Mindenek felett az ilyen turbinák élettartama alacsonyabb. A kormánykerekeken lévő szénlerakódások blokkolhatják azokat, így a magas vagy alacsony tartományban lévő motornak nincs ereje. Rosszabb esetben a változó geometriájú turbófeltöltőket nehezebb regenerálni, ami drágább. Néha a teljes regeneráció nem is lehetséges.