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¿Cómo funcionan los turbocompresores?

Número Navegar:85     Autor:Editor del Sitio     publicar Tiempo: 2019-12-03      Origen:motorizado

¿Cómo funcionan los turbocompresores?

El sistema turbo es uno de los sistemas de turbocompresor más comunes en motores turboalimentados. Para lograr una eficiencia de combustión perfecta y mejorar en gran medida la potencia es el mayor valor que el sistema de turboalimentación puede proporcionar al vehículo. Entonces, ¿cómo funciona el turbocompresor?

turbo cargador1



Principio estructural

El escapeturbo cargadorse compone principalmente de rueda de bomba y turbina, y por supuesto, hay otros elementos de control. La rueda de la bomba y la turbina están conectadas por un eje, es decir, el rotor. El gas de escape del motor impulsa la rueda de la bomba, que hace girar la turbina. Después de que la turbina gira, presuriza el sistema de admisión. El sobrealimentador está instalado en el lado de escape del motor, por lo que la temperatura de trabajo del sobrealimentador es muy alta y la velocidad de rotación del rotor del sobrealimentador es muy alta, lo que puede alcanzar más de 100,000 revoluciones por minuto. Tal alta velocidad de rotación y temperatura hacen que el rodillo de agujas mecánico común o el rodamiento de bolas no puedan trabajar para el rotor. Entonces elturbo cargadorgeneralmente adopta el rodamiento totalmente flotante, que está lubricado por aceite, y se usa refrigerante para enfriar el sobrealimentador. En el pasado, los turbocompresores se usaban principalmente en motores diesel, ya que el modo de combustión de la gasolina y el diesel es diferente, los tipos de turbocompresores utilizados en los motores también son diferentes.

Los motores de gasolina son diferentes de los motores diesel, en los que la mezcla de gasolina y aire ingresa al cilindro, por lo que es fácil deflagrar una vez que la presión es demasiado alta. Por lo tanto, es necesario evitar la deflagración al instalar un turbocompresor, lo que implica dos problemas relacionados, uno es el control de alta temperatura y el otro es el control del tiempo de ignición.

Después de un impulso forzado, la temperatura y la presión del motor de gasolina durante la compresión y la combustión aumentarán, y aumentará la tendencia a la deflagración. Además, la temperatura de escape de los motores de gasolina es más alta que la de los motores diesel, por lo que no es apropiado aumentar el ángulo de solapamiento de la válvula para reducir la temperatura y la presión de escape. Por otro lado, la velocidad de los motores de gasolina es mayor que la de los motores diesel, y el flujo de aire cambia mucho, lo que puede causar fácilmenteturbo cargador ralentizar. Con el objetivo de una serie de problemas con el uso de turbocompresores en motores de gasolina, los ingenieros realizaron mejoras específicas una por una para que los motores de gasolina también puedan usar turbocompresores de escape.

Intercooler

El aumento de la temperatura no solo afectará la eficiencia de la inflación, sino que también generará fácilmente la deflagración. Por lo tanto, es necesario instalar el intercooler para reducir la temperatura del aire de admisión. El intercooler se instala entreturbo cargadorsalida y el tubo de admisión para enfriar el aire que ingresa al cilindro. El calor del aire se escapa a la atmósfera a través del enfriamiento. Según la prueba, el intercooler con buen rendimiento no solo puede mantener la relación de compresión del motor a un cierto valor sin deflagración, sino que también reduce la temperatura para aumentar la presión de admisión y mejorar aún más la potencia efectiva del motor.

Impulso

Debido a que el motor de gasolina tiene una amplia gama de velocidades y grandes cambios en el flujo de aire, la forma del impulsor de compresión delturbo cargador es una pala de impulsor de pared ultrafina curva tridimensional compleja, que generalmente tiene de 12 a 30 palas dispuestas en una curva radial. Y el grosor de las cuchillas es inferior a 0,5 mm, que está hecho de aluminio mediante un método de fundición especial. La forma de la cuchilla afecta directamente el rendimiento del motor turboalimentado. Cuanto más razonable sea la forma y el ángulo del impulsor, cuanto más ligera sea la masa del impulsor, más sensible será el arranque del impulsor y menor será el retraso de respuesta del turbocompresor.

Quemación rápidaSensor

Además de reducir la temperatura para reducir la posibilidad de deflagración, también se puede utilizar un sensor de deflagración. Su función es detectar la vibración anormal del sensor cuando ocurre la deflagración, e inmediatamente enviará información al sistema de control de la ECU del motor. Luego retrasará un poco el tiempo de encendido hasta que no se desinfle.

Otro

Debido a que la velocidad del motor de gasolina del automóvil es mayor que la del motor diesel, la velocidad del aire es más rápida y el rango de variación es mayor, por lo queel turbo cargador Tiene mayores requisitos. El sistema de inyección electrónica se ha utilizado ampliamente en los motores de automóviles modernos. Con la cooperación de la tecnología de control electrónico y nuevos materiales, la aplicación deturbo cargadorEn el motor de gasolina será cada vez más común.

Los turbocompresores de gases de escape utilizados en los automóviles adoptan una carcasa de turbina de entrada única, lo que significa que solo se utiliza la energía de presión de los gases de escape. Debido a que el rango de velocidad del motor de un automóvil es grande, el escapeturbo cargador debe tener un dispositivo regulador para que el motor pueda obtener una presión de impulso relativamente constante dentro de un cierto rango de velocidad. Además, el motor de gasolina se enciende y su relación de compresión se limita a un cierto rango. Si es demasiado alto, causará deflagración. Por lo tanto, debe haber un mecanismo de detección y control de deflagración para ajustar el ángulo de avance de encendido en cualquier momento.Los turbocompresores de gases de escape de los automóviles generalmente se instalan cerca del tubo de escape. La turbina y el impulsor están instalados respectivamente en la cámara de la turbina y el sobrealimentador. Están conectados rígidamente en el mismo eje y giran sincrónicamente.

El sobrealimentador está instalado en el sistema de admisión del motor y el turbocompresor está instalado en el sistema de escape, lo que puede garantizar un mejor efecto de sobrealimentación del motor a baja velocidad, velocidad media y alta velocidad.


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