Η τουρμπίνα (στροβιλοσυμπιεστής) έχει γίνει μια καθοριστική μονάδα για την αύξηση της ισχύος των κινητήρων.
Τι είναι η τουρμπίναΚαι για τι είναι αυτό?
Η τουρμπίνα είναι μια συσκευή σε ένα αυτοκίνητο που στοχεύει στην αύξηση της πίεσης κατά τη διάρκεια πολλαπλή εισαγωγήςαυτοκίνητο, προκειμένου να διασφαλιστεί μεγαλύτερη ροή αέρα, και συνεπώς οξυγόνου, στον θάλαμο καύσης.
Ο κύριος σκοπός του στροβίλου - με τη βοήθειά του, μπορείτε να αυξήσετε σημαντικά την ισχύ του αυτοκινήτου. Με αύξηση της πίεσης στην πολλαπλή εισαγωγής κατά 1 ατμόσφαιρα, διπλάσιο οξυγόνο θα εισέλθει στον θάλαμο καύσης, πράγμα που σημαίνει ότι από έναν μικρό turbo κινητήρα μπορείτε να περιμένετε ισχύ από έναν αναρροφούμενο κινητήρα με όγκο διπλάσιο - χονδρικά θεωρητικά η αριθμητική δεν είναι χωρίς νόημα...
Αρχή λειτουργίας στροβιλοσυμπιεστή
Η αρχή λειτουργίας του στροβίλουακομπλεξάριστο: ζεστό καυσαέριαμέσω της πολλαπλής εξαγωγής εισέρχονται στο θερμό μέρος της τουρμπίνας, περνούν από την πτερωτή του θερμού τμήματος, θέτοντας την και τον άξονα στον οποίο είναι τοποθετημένος σε κίνηση. Η πτερωτή του ίδιου του συμπιεστή είναι στερεωμένη στον ίδιο άξονα στο ψυχρό τμήμα του στροβίλου· αυτή η πτερωτή δημιουργεί πίεση κατά την περιστροφή. οδός πρόσληψηςκαι πολλαπλή εισαγωγής, επιτρέποντας περισσότερο αέρα να εισέλθει στον θάλαμο καύσης.
Ο στρόβιλος αποτελείται από δύο στρόβιλους - το σπειροειδές του συμπιεστή, μέσω του οποίου ο αέρας αναρροφάται και ωθείται στην πολλαπλή εισαγωγής, και το στροφείο του θερμού τμήματος, μέσω του οποίου περνούν τα καυσαέρια περιστρέφοντας τον τροχό του στροβίλου και εξέρχονται στην εξάτμιση έκταση. Πτερωτή συμπιεστή και πτερωτή θερμού άκρου. Από φυσίγγιο με ρουλεμάν. Από το περίβλημα που συνδέει και τα δύο σπειρώματα, συγκρατεί τα ρουλεμάν, και υπάρχει επίσης ένα κύκλωμα ψύξης στο περίβλημα.
Κατά τη λειτουργία, ο στρόβιλος υπόκειται σε πολύ υψηλά θερμοδυναμικά φορτία. Τα καυσαέρια πολύ υψηλής θερμοκρασίας 800-9000 ° C εισέρχονται στο θερμό μέρος του στροβίλου, επομένως το περίβλημα του στροβίλου είναι κατασκευασμένο από χυτοσίδηρο ειδικής σύνθεσης και ειδικής μεθόδου χύτευσης.
Η ταχύτητα περιστροφής του άξονα του στροβίλου φτάνει τις 200.000 rpm ή περισσότερο, επομένως η κατασκευή εξαρτημάτων απαιτεί μεγάλη ακρίβεια, τοποθέτηση και ζυγοστάθμιση. Επιπλέον, η τουρμπίνα έχει υψηλές απαιτήσεις για τα λιπαντικά που χρησιμοποιούνται. Σε ορισμένες τουρμπίνες, χρησιμεύει επίσης ως σύστημα ψύξης για το φέρον μέρος του στροβίλου.
Σύστημα ψύξης τουρμπίνας
Το σύστημα ψύξης τουρμπίνας κινητήρα χρησιμεύει για τη βελτίωση της μεταφοράς θερμότητας των εξαρτημάτων και των μηχανισμών του στροβιλοσυμπιεστή.
Υπάρχουν δύο πιο συνηθισμένοι τρόποι ψύξης εξαρτημάτων στροβιλοσυμπιεστή - ψύξη λαδιού, που χρησιμοποιείται για τη λίπανση των ρουλεμάν και σύνθετη ψύξη λαδιού και αντιψυκτικού από κοινό σύστημαψύξη αυτοκινήτου.
Και οι δύο μέθοδοι έχουν μια σειρά από πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα.
Ψύξη λαδιού.
Πλεονεκτήματα:
- Πιο απλό σχέδιο
- Χαμηλότερο κόστος κατασκευής του ίδιου του στροβίλου
Ελαττώματα:
- Λιγότερη απόδοση ψύξης σε σύγκριση με ένα πολύπλοκο σύστημα
- Πιο απαιτητικό στην ποιότητα του λαδιού και πιο συχνές αλλαγές λαδιών
- Πιο απαιτητικό στον έλεγχο θερμοκρασίας λαδιού
Αρχικά οι περισσότεροι σειριακούς κινητήρεςοι υπερτροφοδοτούμενοι ήταν εξοπλισμένοι με σωλήνες ψύξης λαδιού. Περνώντας μέσα από το εξάρτημα του ρουλεμάν, το λάδι ζεσταινόταν πολύ. Όταν η θερμοκρασία είναι εκτός της κανονικής λειτουργίας εύρος θερμοκρασίας, το λάδι άρχισε να βράζει, οπτανθρακοποιώντας, φράσσοντας τα κανάλια και περιορίζοντας την πρόσβαση λίπανσης και ψύξης στα ρουλεμάν. Αυτό οδήγησε σε γρήγορη φθορά, εμπλοκή και ακριβές επισκευές. Μπορεί να υπάρχουν διάφοροι λόγοι για το πρόβλημα - λάδι κακής ποιότητας ή δεν συνιστάται αυτού του τύπουκινητήρες, υπέρβαση των συνιστώμενων διαστημάτων αλλαγής λαδιών, δυσλειτουργίες στο σύστημα λίπανσης του κινητήρα κ.λπ.
Ενσωματωμένη ψύξη με λάδι και αντιψυκτικό
Πλεονεκτήματα:
- Μεγαλύτερη απόδοση ψύξης
Ελαττώματα:
- Ένας πιο περίπλοκος σχεδιασμός του ίδιου του υπερσυμπιεστή, ως αποτέλεσμα, υψηλότερο κόστος
Όταν η τουρμπίνα ψύχεται με λάδι και αντιψυκτικό, η απόδοση αυξάνεται και προβλήματα όπως ο βρασμός και η οπτανθρακοποίηση λαδιού πρακτικά δεν αντιμετωπίζονται. Αλλά αυτό το σύστημα ψύξης έχει πιο περίπλοκο σχεδιασμό. έχει ξεχωριστό κύκλωμα λαδιού και κύκλωμα ψυκτικού. Το λάδι, όπως και πριν, χρησιμεύει για τη λίπανση των ρουλεμάν και για την ψύξη, και, το οποίο χρησιμοποιείται από το γενικό σύστημα ψύξης του κινητήρα, αποτρέπει την υπερθέρμανση και τον βρασμό του λαδιού. Ως αποτέλεσμα, το κόστος της ίδιας της δομής αυξάνεται.
Κατά τη λειτουργία του στροβίλου, ο αέρας συμπιέζεται υπό τη δράση του συμπιεστή και, ως αποτέλεσμα, θερμαίνεται πολύ, γεγονός που οδηγεί σε ανεπιθύμητες συνέπειες. Όσο υψηλότερη είναι η θερμοκρασία του αέρα, τόσο λιγότερο οξυγόνο περιέχει - τόσο χαμηλότερη είναι η απόδοση ενίσχυσης. Αυτό το φαινόμενο έχει σχεδιαστεί για να πολεμήσει - ένα intercooler.
Η θέρμανση του αέρα δεν είναι το μόνο πρόβλημα που προσπαθούν να αντιμετωπίσουν οι σχεδιαστές όταν σχεδιάζουν έναν turbo κινητήρα. Επείγον πρόβλημα είναι η αδράνεια της τουρμπίνας (υστερία στροβίλου, υστέρηση στροβίλου) - καθυστέρηση στην αντίδραση του κινητήρα στο άνοιγμα του γκαζιού. Ο στρόβιλος φτάνει στο αποκορύφωμα των δυνατοτήτων του σε ορισμένες στροφές του κινητήρα, ως εκ τούτου φάνηκε η άποψη ότι ο στρόβιλος ανάβει σε ορισμένες ταχύτητες. Η τουρμπίνα, στις περισσότερες περιπτώσεις, λειτουργεί πάντα, και η ταχύτητα με την οποία η μέγιστη απόδοσή της είναι διαφορετική για κάθε κινητήρα και κάθε τουρμπίνα. Επιδιώκοντας την επίλυση αυτού του προβλήματος, εμφανίστηκαν συστήματα των δύο στροβίλων τους ( twin turbo, twin-turbo, bi-turbo, biturbo), διπλή κύλιση ( twin-scroll) τουρμπίνες, τουρμπίνες με μεταβλητή γεωμετρίαακροφύσια και μεταβλητή γωνία κλίσης της πτερωτής ( VGT), τα υλικά των εξαρτημάτων αλλάζουν για αύξηση της αντοχής και αύξηση του βάρους (κεραμικά πτερύγια) κ.λπ.
twin-turbo(twin-turbo) - ένα σύστημα στο οποίο χρησιμοποιούνται δύο πανομοιότυποι στρόβιλοι. Το καθήκον αυτού του συστήματος είναι να αυξήσει τον όγκο ή την πίεση του εισερχόμενου αέρα. Χρησιμοποιείται όταν χρειάζεται μέγιστη ισχύςεπί υψηλές στροφέςόπως στους αγώνες έλξης. Ένα τέτοιο σύστημα εφαρμόζεται στους θρυλικούς Ιάπωνες αυτοκίνητο nissan Skyline GT-Rμε κινητήρα rb26 dett.
Το ίδιο σύστημα, αλλά με μικρές πανομοιότυπες τουρμπίνες, σας επιτρέπει να επιτύχετε αύξηση της ισχύος σε χαμηλές ταχύτητες και να διατηρήσετε την ώθηση σταθερή μέχρι την κόκκινη ζώνη.
Biturbo(bi-turbo) - συστήματα με δύο διαφορετικούς στρόβιλους που συνδέονται σε σειρά. Το σύστημα είναι σχεδιασμένο με τέτοιο τρόπο ώστε χαμηλές στροφέςη μικρή τουρμπίνα λειτουργεί, παρέχοντας καλή απόκριση στις χαμηλές στροφές, υπό προϋποθέσεις η μεγάλη τουρμπίνα «ανάβει» και παρέχει ώθηση στις υψηλές στροφές. Αυτό επιτρέπει στο αυτοκίνητο να μειώσει την υστέρηση του κινητήρα και να λάβει μια καλή ώθηση στην απόδοση σε ολόκληρη τη γκάμα του κινητήρα.
Τέτοια συστήματα υπερσυμπίεσης χρησιμοποιούνται σε αυτοκίνητα BMW biturbo.
Στρόβιλος με μεταβλητή γεωμετρία ( VGT) - ένα σύστημα στο οποίο τα πτερύγια της πτερωτής στο θερμό μέρος μπορούν να αλλάξουν τη γωνία κλίσης στη ροή των καυσαερίων.
Στις χαμηλές στροφές του κινητήρα, η περιοχή διέλευσης των καυσαερίων στενεύει και η «εξάτμιση» περνά με μεγαλύτερη ταχύτητα και μεγαλύτερη επιστροφή ενέργειας. Όταν οι στροφές του κινητήρα αυξάνονται, η περιοχή ροής γίνεται ευρύτερη και η αντίσταση στην κίνηση των καυσαερίων μειώνεται, αλλά υπάρχει αρκετή ενέργεια για να δημιουργηθεί απαιτούμενη πίεσησυμπιεστής. Συχνότερα, το σύστημα VGT χρησιμοποιείται σε κινητήρες ντίζελ. υπάρχουν λιγότερα θερμικά φορτία, χαμηλότερη ταχύτητα περιστροφής του ρότορα του στροβίλου.
Twin-scroll(διπλό στροφείο) - το σύστημα αποτελείται από ένα διπλό κύκλωμα καυσαερίων, η ενέργεια του οποίου περιστρέφει έναν ρότορα με μια πτερωτή και έναν συμπιεστή. Σε αυτή την περίπτωση, υπάρχουν δύο τύποι υλοποίησης όταν τα καυσαέρια περνούν και από τα δύο κυκλώματα ταυτόχρονα, ενώ το σύστημα λειτουργεί ως twin-turboσε ένα περίβλημα - τα καυσαέρια χωρίζονται σε δύο ρεύματα, καθένα από τα οποία εισέρχεται στο δικό του κύκλωμα του θερμού τμήματος, περιστρέφοντας τον ρότορα του στροβίλου. Ο δεύτερος τύπος υλοποίησης λειτουργεί σαν σύστημα biturbo — καυτό μέροςέχει δύο κυκλώματα με διαφορετική γεωμετρία, σε χαμηλές ταχύτητες τα καυσαέρια κατευθύνονται κατά μήκος ενός μικρότερου κυκλώματος, το οποίο αυξάνει την ταχύτητα και την ενέργεια διέλευσης λόγω της μικρής διαμέτρου, με αύξηση της ταχύτητας του κινητήρα, τα καυσαέρια κινούνται κατά μήκος του κυκλώματος. η διάμετρος του οποίου είναι μεγαλύτερη - εξοικονομώντας έτσι πίεση λειτουργίαςστο σύστημα εισαγωγής και δεν δημιουργεί δυσκοιλιότητα στον τρόπο των καυσαερίων. Όλα αυτά ρυθμίζονται από βαλβίδες που αλλάζουν τη ροή από το ένα κύκλωμα στο άλλο.
Χωρίς αμφιβολία, ο καθένας από εμάς τους αυτοκινητιστές τουλάχιστον μία φορά στη ζωή του παρατήρησε μια πινακίδα με την αγαπημένη επιγραφή "turbo" σε ένα αυτοκίνητο που φαίνεται αρκετά συνηθισμένο με την πρώτη ματιά. Οι κατασκευαστές υποτίθεται ότι φτιάχνουν αυτές τις μικροσκοπικές επιγραφές επίτηδες, και τις τοποθετούν ακόμη και σε δυσδιάκριτα σημεία. Και ένα άτομο που γνωρίζει πολλά για τέτοιες τεχνολογίες θα σταματήσει σίγουρα για μερικά λεπτά με ενδιαφέρον. Παρακάτω θα μιλήσουμε αναλυτικά για το γιατί η μικρή δυσδιάκριτη επιγραφή «turbo» παρουσιάζει τέτοιο ενδιαφέρον.
Τεχνολογία Turbo
Επί Δοσμένος χρόνοςΗ υπερσυμπίεση είναι από τις πιο πολλές αποτελεσματικά συστήματα, αυξάνοντας την ισχύ του κινητήρα, ενώ η ταχύτητα περιστροφής στροφαλοφόρος άξωνδεν αυξάνεται τόσο καλά όσο ο όγκος των κυλίνδρων. Εκτός από την αύξηση των χαρακτηριστικών ισχύος του κινητήρα, η υπερσυμπίεση συμβάλλει επίσης στην οικονομία καυσίμου, με βάση κάθε μονάδα ισχύος, και μειώνει την τοξικότητα των αερίων που παράγονται λόγω του γεγονότος ότι το καύσιμο καίγεται εντελώς.
Το σύστημα υπερσυμπίεσης είναι εγκατεστημένο τόσο σε κινητήρες βενζίνης όσο και σε πετρελαιοκινητήρες.Αλλά η μεγαλύτερη απόδοση της υπερσυμπίεσης εκδηλώνεται ακριβώς στο κινητήρες ντίζελ. Αυτό το αποτέλεσμα επιτυγχάνεται λόγω του υψηλού βαθμού συμπίεσης μηχανή πετρελαίουΠαράγοντες που περιορίζουν τη χρήση υπερσυμπίεσης σε βενζινοκινητήρες στο μέγιστο δυνατό επίπεδο είναι πιθανή έκρηξη που σχετίζεται με απότομη αύξηση των στροφών του κινητήρα, καθώς και υψηλές θερμοκρασίες καυσαερίων, οι οποίες είναι σχεδόν διπλάσιες από αυτές του αντίστοιχων ντίζελ και κατά συνέπεια υπερβολική θέρμανση του υπερσυμπιεστή.
Παρά τις εποικοδομητικές διαφορές των επιμέρους συστημάτων, ξεχωρίζουμε γενική συσκευήΤούρμπο είναι η εισαγωγή αέρα, μετά το φίλτρο αέρα, η βαλβίδα γκαζιού, ο στροβιλοσυμπιεστής, ο ενδιάμεσος ψύκτης, η πολλαπλή εισαγωγής. Όλα αυτά τα στοιχεία συνδέονται μεταξύ τους με σωλήνες σύνδεσης και σωλήνες πίεσης.
Αρχή λειτουργίας υπερσυμπίεσης
Η λειτουργία του συστήματος υπερσυμπίεσης βασίζεται στην εκμετάλλευση της ενέργειας των καυσαερίων. Τα καυσαέρια περιστρέφουν τον τροχό του στροβίλου, ο οποίος στη συνέχεια περιστρέφει τον τροχό του συμπιεστή μέσω ενός άξονα ρότορα. Ο τροχός του συμπιεστή συμπιέζει τον αέρα και τον σπρώχνει στο σύστημα. Ο συμπιεσμένος και θερμαινόμενος αέρας ψύχεται από το intercooler και στη συνέχεια εισέρχεται στους κυλίνδρους του κινητήρα. Παρά το γεγονός ότι ο στροβιλοσυμπιεστής δεν έχει άκαμπτη σύνδεση με τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα, η απόδοση του συστήματος ψεκασμού εξαρτάται από πολλές απόψεις από τον αριθμό των στροφών του κινητήρα.Αναλογικά με την αύξηση της συχνότητας περιστροφής του στροφαλοφόρου άξονα, αυξάνεται επίσης η ενέργεια των καυσαερίων - ο στρόβιλος περιστρέφεται πιο γρήγορα, μεγαλύτερος όγκος συμπιεσμένος αέραςπαρέχεται στους κυλίνδρους του κινητήρα.
Δυνάμει τους χαρακτηριστικά σχεδίουΗ υπερσυμπίεση έχει επίσης τις δικές της αρνητικές εκδηλώσεις, μεταξύ των οποίων μπορεί κανείς να ξεχωρίσει μια καθυστέρηση στην αύξηση της ισχύος του κινητήρα όταν σκληρό πάτημαεφέ πεντάλ γκαζιού turbo pits, καθώς και μια απότομη αύξηση της πίεσης ώθησης μετά την έξοδο από την υστέρηση του στροβίλου - turbo ανυψωτικό.Το φαινόμενο turbo lag οφείλεται στην αδράνεια του συστήματος (χρειάζεται συγκεκριμένος χρόνος για να αυξηθεί η πίεση υπερπλήρωσης τη στιγμή του απότομου πατήματος του πεντάλ γκαζιού), γεγονός που οδηγεί σε διαφορά μεταξύ της απαιτούμενης ισχύος και της απόδοσης του συμπιεστή. Υπάρχουν διάφοροι τρόποι που μπορούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα:
- εγκατάσταση τουρμπίνας μεταβλητής γεωμετρίας.
Εγκατάσταση δύο συμπιεστών σε σειρά ή παράλληλη διάταξη (twin-turdo ή bi-turdo).
Συνδυασμένη ώθηση.
Απαιτείται ένας στρόβιλος μεταβλητής γεωμετρίας για τη βελτιστοποίηση της ροής των καυσαερίων μετατρέποντας την περιοχή του καναλιού εισόδου. Αυτή η τεχνολογία βρήκε ευρεία εφαρμογήσε κινητήρες TDI turbo diesel της Volkswagen.
Το σύστημα, το οποίο περιλαμβάνει δύο παράλληλους υπερσυμπιεστές, χρησιμοποιείται συχνά σε ισχυρούς Κινητήρες σε σχήμα V(ένας συμπιεστής ανά συστοιχία κυλίνδρων). Το σύστημα λειτουργεί με τέτοιο τρόπο ώστε η αδράνεια δύο μικρών στροβίλων να τροφοδοτείται πολύ λιγότερο σε αδράνεια από έναν μεγάλο. Με την εγκατάσταση δύο στροβίλων σε σειρά στον κινητήρα, η μέγιστη απόδοση του συστήματος επιτυγχάνεται από διαφορετικούς στροβιλοσυμπιεστές σε διαφορετικές συχνότητες κινητήρα. Μερικοί κατασκευαστές αυτοκινήτωνπροχωρούν ακόμη παραπέρα εγκαθιστώντας τρεις υπερσυμπιεστές σε σειρά - ένα σύστημα τριπλού στροβιλοσυμπιεστή της BMW και ακόμη και τέσσερις - quad-turbo από την Bugatti.
Η συνδυασμένη υπερτροφοδότηση συνδυάζει μηχανική και υπερσυμπίεση. Σε χαμηλές στροφές κινητήρα, ο αέρας συμπιέζεται από έναν μηχανικό υπερσυμπιεστή. Με την αύξηση της ταχύτητας, ο μηχανικός υπερσυμπιεστής περνά τη σκυτάλη στον στροβιλοσυμπιεστή, σβήνοντας ταυτόχρονα. Ένα εντυπωσιακό παράδειγμα ενός τέτοιου συστήματος είναι η διπλή υπερτροφοδότηση TSI της Volkswagen.
Ποικιλίες υπερσυμπίεσης
Η σύγχρονη αυτοκινητοβιομηχανία έχει δύο κύριους τύπους στροβίλων για τον κινητήρα: μονόκλινοΚαι διπλό. Οι απλοί στρόβιλοι εγκαθίστανται, κατά κανόνα, σε κινητήρες με διάταξη κυλίνδρων σε σειρά: εδώ η ενέργεια των καυσαερίων χρησιμοποιείται αμέσως από όλους τους κυλίνδρους κινητήρα με αέρα που παρέχεται σε όλους τους κυλίνδρους.
Οι διπλοί στρόβιλοι είναι εξοπλισμένοι με μονάδες ισχύος μιας διάταξης κυλίνδρων σε σχήμα V. Περιλαμβάνουν δύο στροβιλοσυμπιεστές που παρέχουν αέρα σε συγκεκριμένους κυλίνδρους. Μερικές φορές, για να αυξηθεί η ισχύς του κινητήρα σε τέτοιους στρόβιλους, χρησιμοποιείται μια πολλαπλή εξαγωγής, η οποία συσσωρεύει καυσαέρια από όλους τους κυλίνδρους του κινητήρα και στη συνέχεια κατευθύνει αυτήν την αυξημένη ροή ισχύος στους συμπιεστές, αυξάνοντας την πίεση στον στρόβιλο, γεγονός που αυξάνει την ισχύ του κινητήρα. Μια επαναστατική σημαντική ανακάλυψη ήταν η τεχνολογία που σας επιτρέπει να αλλάξετε τη γεωμετρία του στροβίλου. Σας επιτρέπει να ανακατευθύνετε τη γεωμετρία του ακροφυσίου του στροβίλου, ενώ δημιουργείτε πιο ισχυρές ροές αέρα ήδη στο κάτω μέρος, με αποτέλεσμα η ισχύς του κινητήρα να αυξάνεται πολλές φορές.
Σχεδιαστικά χαρακτηριστικά υπερσυμπίεσης
Αν μιλάμε για συγκεκριμένες τροποποιήσεις του κινητήρα, καθώς και για τη θέση διαφόρων στοιχείων μέσα χώρο του κινητήρα, ο υπερσυμπιεστής μπορεί να εξοπλιστεί με πρόσθετα στοιχεία. Ας δούμε δύο μέρη του συστήματος υπερσυμπίεσης, όπως το Wastegate και το Blow-Off.
Βαλβίδα εκκένωσης
Το Blow-off είναι μια βαλβίδα παράκαμψης. Αυτός ο μηχανισμός είναι εγκατεστημένος σε σύστημα αέρα. Και βρίσκεται μεταξύ της βαλβίδας γκαζιού και της εξόδου του συμπιεστή. Ο κύριος σκοπός της βαλβίδας εκτόνωσης είναι να αποτρέψει τον συμπιεστή από το να μπει σε λειτουργία υπέρτασης.Αυτή η λειτουργία χαρακτηρίζεται από ένα απότομο κλείσιμο του γκαζιού. Αν περιγράψουμε τη διαδικασία με απλά λόγια, τότε ο ρυθμός ροής του αέρα και ο ρυθμός ροής του στο σύστημα μειώνονται απότομα, αλλά ο στρόβιλος εξακολουθεί να περιστρέφεται με αδράνεια. Λόγω αδράνειας, η τουρμπίνα έχει ταχύτητα περιστροφής που δεν ανταποκρίνεται καθόλου στις νέες απαιτήσεις του κινητήρα και στη μειωμένη ροή αέρα.
Τέτοιες τακτικές κυκλικές ξαφνικές αλλαγές στην πίεση του αέρα μπορεί να έχουν άθλια επίδραση σε ολόκληρο το σύστημα. Μπορείτε να διαγνώσετε τέτοια άλματα από τον χαρακτηριστικό ήχο του αέρα που διαπερνά τον συμπιεστή. Αποτυγχάνει με την πάροδο του χρόνου ωστικά ρουλεμάντουρμπίνες, γιατί αντιπροσωπεύουν μέγιστο φορτίοως αποτέλεσμα ξαφνικών πτώσεων πίεσης κατά την εκκένωση αερίου και περαιτέρω λειτουργία του στροβίλου σε αδρανειακή κατάσταση. Το Blow-off εξαλείφει αυτό το πρόβλημα.
Είναι ένα είδος ανιχνευτή πτώσης πίεσης στον συλλέκτη, στη συνέχεια ενεργοποιείται από ένα ενσωματωμένο ελατήριο. Αυτό ανιχνεύει τη στιγμή της απότομης επικάλυψης του γκαζιού. Εάν υπάρχει απότομο κλείσιμο του γκαζιού, η βαλβίδα απελευθερώνει την περίσσεια αέρα στην ατμόσφαιρα, η οποία εμφανίστηκε στη διαδρομή αέρα από υπερπίεση. Αυτό αυξάνει σημαντικά την ασφάλεια του στροβιλοσυμπιεστή και τον εξοικονομεί από υπερβολικά φορτία που οδηγούν σε επακόλουθη καταστροφή.
Βαλβίδα απορριμμάτων
Αυτή η τεχνολογική λύση είναι μια μηχανική βαλβίδα. Το Weistgate εγκαθίσταται είτε στο τμήμα του στροβίλου είτε απευθείας στην πολλαπλή εισαγωγής. κύρια λειτουργία αυτή η συσκευήείναι ο έλεγχος της πίεσης που παράγεται από τον υπερσυμπιεστή. Σημειώστε ότι ορισμένες από τις μονάδες ισχύος ντίζελ στη σχεδίασή τους λειτουργούν χωρίς απορρίμματα. Για τους βενζινοκινητήρες, ως επί το πλείστον, αυτή η βαλβίδα είναι απλά απαραίτητη.
Το κύριο καθήκον του wastgate είναι να διασφαλίζει την απρόσκοπτη έξοδο των καυσαερίων από το σύστημα χωρίς να τα διέρχεται από τον στρόβιλο. Η λειτουργία των καυσαερίων γύρω από τον στρόβιλο σας επιτρέπει να ελέγχετε απαιτούμενο ποσότις ενέργειές τους. Η σχέση είναι σε πλήρη προβολή, επειδή είναι τα καυσαέρια που περιστρέφονται στροφαλοφόρος άξωντροχός συμπιεστή. Χάρη σε αυτή τη μέθοδο, ο έλεγχος της πίεσης που δημιουργείται στον συμπιεστή έχει γίνει πολύ πιο εύκολος.
Το Wastegate είναι ενσωματωμένο και εξωτερικό. Η ενσωματωμένη πύλη απορριμμάτων έχει ήδη έναν αποσβεστήρα ενσωματωμένο στο περίβλημα του στροβίλου. Το σπίτι είναι ένα σαλιγκάρι τουρμπίνας, που οι άνθρωποι συνηθίζουν να το αποκαλούν έτσι. Επιπλέον, ένας πνευματικός ενεργοποιητής είναι εγκατεστημένος στην πύλη απορριμμάτων, καθώς και ώθηση στη βαλβίδα γκαζιού. Wastegate εξωτερικός τύποςείναι μια βαλβίδα που είναι εγκατεστημένη μπροστά από τον στρόβιλο στην πολλαπλή εξαγωγής.Δεν μπορούμε να μην παρατηρήσουμε ότι ένα εξωτερικό wastegate έχει ένα αδιαμφισβήτητο πλεονέκτημα έναντι του ενσωματωμένου αδελφού του. Και το θέμα είναι ότι η ροή αέρα παράκαμψης που εκκενώνεται από αυτό μπορεί να επιστρέψει πίσω στο σύστημα εξάτμισης και στα σπορ αυτοκίνητα μπορείτε απλά να την απελευθερώσετε απευθείας στην ατμόσφαιρα. Αυτό βελτιώνει σημαντικά τη διέλευση των καυσαερίων μέσω του στροβίλου λόγω των πολυκατευθυντικών ροών.
Μειονεκτήματα της υπερσυμπίεσης
Λόγω των σχεδιαστικών χαρακτηριστικών του, η υπερσυμπίεση έχει επίσης τις δικές της αρνητικές εκδηλώσεις, μεταξύ των οποίων μπορεί κανείς να ξεχωρίσει μια καθυστέρηση στην αύξηση της ισχύος του κινητήρα όταν πιέζεται απότομα - το φαινόμενο υστέρησης στροβίλου, καθώς και μια απότομη αύξηση της πίεσης ώθησης μετά την αποχώρηση το turbo lag - turbo pickup.
Αύξηση της ισχύος του κινητήρα διατηρώντας τον γενικά χαρακτηριστικά, δηλαδή, ο εξαναγκασμός οδηγεί σε έντονη φθορά των κόμβων, με αποτέλεσμα να μειώνεται ο πόρος της μονάδας ισχύος. Οι τουρμπίνες απαιτούν επίσης τη χρήση ειδικών ποιοτήτων λιπαντικών κινητήρα και την αυστηρή τήρηση των όρων συντήρησης που συνιστώνται από τον κατασκευαστή. Ακόμα πιο περίεργο Η αύξηση της πίεσης των αερίων του στροφαλοθαλάμου μειώνει σημαντικά τον πόρο του στροβίλου. Εάν, υπό τέτοιες συνθήκες, ο στρόβιλος συνεχίσει να λειτουργεί για μεγάλο χρονικό διάστημα, αυτό αναπόφευκτα θα οδηγήσει σε λιμοκτονία πετρελαίουκαι επακόλουθη βλάβη του στροβιλοσυμπιεστή. Και αν αυτή η μονάδα είναι κατεστραμμένη, τότε υπάρχει ένα σημαντικό ποσοστό αστοχίας ολόκληρης της μονάδας ισχύος.
Εγγραφείτε στις ροές μας
Γεια σας αγαπητοί αναγνώστες και επισκέπτες του ιστολογίου Autoguid.ruΣήμερα στο άρθρο θα ασχοληθούμε μαζί σας και θα μάθουμε πώς λειτουργεί η τουρμπίνα κινητήρας βενζίνης. Το θέμα, φυσικά, είναι ενδιαφέρον, και πρώτα απ 'όλα για τους ιδιοκτήτες βενζινοκινητήρων υπερτροφοδοτούμενων αυτοκινήτων. Συχνά, υπάρχουν λίγες πληροφορίες σχετικά με την αρχή λειτουργίας και το σχεδιασμό ενός στροβίλου σε έναν βενζινοκινητήρα ή είναι πολύ περίπλοκο για την αντίληψη ενός συνηθισμένου ανθρώπου.
Η χρήση τουρμπίνας επιτρέπει σε κάθε κινητήρα με μικρό κυβισμό να αυξήσει την ισχύ χωρίς να αυξήσει την κατανάλωση καυσίμου και να μειώσει τη διάρκεια ζωής. Μετά τη σύνδεση της τουρμπίνας, ο κινητήρας φαίνεται να δέχεται ένα αόρατο λάκτισμα και λειτουργεί πολύ πιο γρήγορα. Υπάρχουν χαρακτηριστικά της χρήσης βενζινοκινητήρων εξοπλισμένων με τουρμπίνες.
Πρέπει να ληφθούν υπόψη για να παραταθεί η διάρκεια ζωής της συσκευής και να χρησιμοποιηθεί ο κινητήρας του μηχανήματος με μέγιστη απόδοση. Πριν μιλήσετε για την αρχή της λειτουργίας ενός στροβίλου σε έναν βενζινοκινητήρα, πρέπει να γνωρίζετε το ιστορικό της εμφάνισής του και την ευρεία χρήση του από τους κατασκευαστές αυτοκινήτων.
Η ιστορία της εμφάνισης ενός υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα βενζίνης 
Πρώτοι κινητήρες εσωτερικής καύσης, όπως όλοι οι τεχνικοί πρωτοπόροι, είχαν πολύ «ωμή» εμφάνιση και έπρεπε να βελτιωθούν. Ο χρόνος πέρασε και στην αγορά εμφανίστηκαν αξιόπιστα και ανθεκτικά μοντέλα βενζινοκινητήρων, τα οποία χαροποιούσαν τους οδηγούς με την ανεπιτήδευτη συντήρηση και την αντοχή τους. Οι απαιτήσεις για κινητήρες στους καταναλωτές αυξήθηκαν και τα κριτήρια των ρυθμιστικών αρχών έγιναν αυστηρότερα.
Αρχικά, η ανάπτυξη των βενζινοκινητήρων πραγματοποιήθηκε σε μεγάλο βαθμό σε μια εκτεταμένη διαδρομή. Για να αυξηθεί η ισχύς του κινητήρα, απλώς αυξήθηκε ο όγκος του. Όλα ήταν καλά αν δεν υπήρχε η ανάλογη αύξηση της κατανάλωσης καυσίμου και η ποσότητα των επιβλαβών εκπομπών στο περιβάλλον. Δεν μπορούσε πια να συνεχίσει έτσι και ένα πολύ δύσκολο έργο τέθηκε ενώπιον των μηχανικών και των δημιουργών των κινητήρων εσωτερικής καύσης.
Για να επιτευχθεί αύξηση της ισχύος του κινητήρα εσωτερικής καύσης (κινητήρας εσωτερικής καύσης) χωρίς αύξηση του όγκου του κινητήρα και της κατανάλωσης καυσίμου. Προτάθηκε ένας μεγάλος αριθμός λύσεων, αλλά επιλέχθηκε η μόνη σωστή κατεύθυνση για την ανάπτυξη των κινητήρων. Αποφασίστηκε να εργαστεί για την αύξηση της αποτελεσματικότητας του σχηματισμού και της καύσης μίγμα καυσίμου-αέρασε κινητήρα αυτοκινήτου.
Ο μοναδικός ο σωστός τρόποςγια να αυξηθεί η απόδοση της καύσης ενός μείγματος καυσίμου και αέρα - αυτό είναι για να αυξηθεί η ροή του αέρα στους κυλίνδρους του κινητήρα. Σε αυτή την περίπτωση, ένας επιπλέον όγκος αέρα έπρεπε να εισαχθεί μέσω της πίεσης που δημιουργήθηκε.
Η πρόσθετη ποσότητα αέρα αύξησε σημαντικά την καύση του καυσίμου στους κυλίνδρους του κινητήρα και έτσι απελευθέρωσε πρόσθετη ισχύ σε σταθερό όγκο. Η ιδέα είναι απλή, αλλά απαιτεί εφαρμογή με τη μορφή μιας συσκευής για την άντληση αέρα στους κυλίνδρους του κινητήρα.
Για να λύσουν αυτό το πρόβλημα, οι μηχανικοί αυτοκινήτων αποφάσισαν να βασιστούν στις εξελίξεις της αεροπορικής βιομηχανίας. Χρησιμοποιεί τουρμπίνες για πολύ καιρό. Οι πρώτοι υπερτροφοδοτούμενοι βενζινοκινητήρες εμφανίστηκαν σε φορτηγά τη δεκαετία του '30 του περασμένου αιώνα. Τα φορτηγά που χρησιμοποιούν τουρμπίνες έχουν πρόσθετη ισχύ και βελτιστοποιημένη κατανάλωση καυσίμου.
Επιτυχημένη εμπειρία χρήσης τουρμπίνας ως συσκευής για την άντληση μάζας αέρα μέσα φορτηγάκατόρθωμα σχεδιαστών και μηχανικών αυτοκινητοβιομηχανίαεπιταχύνετε την κίνηση προς αυτή την κατεύθυνση. Τα πρώτα αυτοκίνητα με βενζινοκινητήρες εξοπλισμένους με τουρμπίνες άρχισαν να πωλούνται στις Ηνωμένες Πολιτείες τη δεκαετία του '60 του περασμένου αιώνα.
Αυτοκινητιστές από τις ΗΠΑ συνάντησαν τα πρώτα μοντέλα αυτοκινήτων αυτού του τύπου με προσοχή και καχυποψία. Μόλις 10 χρόνια αργότερα, στη δεκαετία του '70 του περασμένου αιώνα, εκτιμήθηκαν και άρχισαν να χρησιμοποιούνται ενεργά στη δημιουργία μηχανών με αθλητική προκατάληψη. Σε σειριακά μοντέλα αυτοκινήτων, τοποθετήθηκαν τουρμπίνες σε πολύ μικρές ποσότητες.
Αυτό οφειλόταν στο γεγονός ότι τα πρώτα μοντέλα κινητήρων με τουρμπίνες αποδείχτηκαν πολύ «λαίμαργα» και είχαν πολλά άλλα μικρά ελαττώματα που χάλασαν την πρώτη εντύπωση. Η σημαντική κατανάλωση καυσίμου δεν κατέστησε δυνατή τη δημιουργία μιας ευρείας παραγωγής αυτοκινήτων με υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες. Η εισαγωγή στροβίλων στους κινητήρες επιβραδύνθηκε σημαντικά από την πετρελαϊκή κρίση, η οποία κατέληξε σε αύξηση των τιμών των καυσίμων. Οι άνθρωποι άρχισαν να αποταμιεύουν περισσότερα.
Μόνο στα τέλη της δεκαετίας του '90, μετά από σημαντική βελτίωση στο σχεδιασμό του στροβίλου και του βενζινοκινητήρα συνολικά, ήταν δυνατό να αλλάξει η κατάσταση. Αυτό ήταν το σημείο εκκίνησης για την έναρξη της εποχής ανάπτυξης και διαμόρφωσης των υπερτροφοδοτούμενων βενζινοκινητήρων.
Η τουρμπίνα ενός βενζινοκινητήρα, λόγω της χρήσης συμπιεστή, διοχετεύει βίαια μια μάζα αέρα στους κυλίνδρους. Ο εμπλουτισμός με οξυγόνο του μίγματος καυσίμου-αέρα αυξάνεται σημαντικά και βελτιώνεται η καύση της βενζίνης. Ο συντελεστής απόδοσης αυξάνεται σημαντικά. Η απόδοση του κινητήρα αυξάνεται σε σταθερό όγκο.
Η ισχύς του κινητήρα όταν χρησιμοποιείται ένας στρόβιλος αυξάνεται σε ευθεία αναλογία με την ποσότητα βενζίνης που καίγεται ανά μονάδα χρόνου. Για να εξασφαλιστεί η μέγιστη ταχεία καύση του καυσίμου στους κυλίνδρους του κινητήρα, απαιτείται σημαντική ποσότητα αέρα. Είναι αυτό που κατευθύνεται σε επαρκείς ποσότητες από τον στρόβιλο λόγω της λειτουργίας του συμπιεστή. Σπρώχνεται μέσα στους κυλίνδρους, εμπλουτίζοντας το μείγμα καυσίμου-αέρα.
Εάν κόψετε τον στρόβιλο ενός βενζινοκινητήρα κατά μήκος του αμαξώματος, μπορείτε να δείτε τα ακόλουθα στοιχεία εργασίας:
Περίβλημα ρουλεμάν.
Χρησιμεύει για την υποδοχή του ρότορα, που αντιπροσωπεύεται από έναν στρόβιλο που φέρει άξονα και δακτυλίους συμπιεστή εξοπλισμένους με πτερύγια. Είναι αυτοί που, κατά την περιστροφή, συλλαμβάνουν αέρα και τον κατευθύνουν στους κυλίνδρους του κινητήρα.
κανάλια λαδιού.
Διεισδύστε στο περίβλημα του στροβίλου σαν αιμοφόρα αγγεία στο ανθρώπινο σώμα. Χρησιμεύει για την έγκαιρη παράδοση του λαδιού κινητήρα σε στοιχεία τριβής και περιστροφής. Έτσι, μειώνεται η φθορά των στοιχείων εργασίας του στροβίλου βενζίνης.
Απλό ρουλεμάν.
Το κύριο καθήκον του είναι να διασφαλίζει την ελεύθερη και ομαλή περιστροφή του ρότορα του στροβίλου με τα πτερύγια του για να συλλαμβάνει επαρκή ποσότητα αέρα. Η λίπανση και η ψύξη του παρέχεται από λάδι κινητήρα που κυκλοφορεί στην τουρμπίνα.
Πλαίσιο.
Το περίβλημα του στροβίλου σε σχήμα σπειροειδούς παρέχει προστασία από εξωτερικές μηχανικές επιδράσεις των στοιχείων εργασίας της συσκευής έγχυσης αέρα.
Ο στρόβιλος ενός βενζινοκινητήρα κινείται από την παροχή καυσαερίων, η ενέργεια του οποίου κάνει τον ρότορα να περιστρέφει τα πτερύγια. Δεν υπάρχει τίποτα περίπλοκο στο σχεδιασμό και τη λειτουργία, όλα είναι ξεκάθαρα και αρκετά απλά.
Κατά την εκκίνηση ενός βενζινοκινητήρα, τα καυσαέρια από τους κυλίνδρους του κινητήρα αποστέλλονται κατευθείαν στον στρόβιλο. Θέτουν τον ρότορα σε κίνηση, δίνοντάς του την ενέργειά τους. Στη συνέχεια, μέσω του σωλήνα εισαγωγής, εισέρχονται στον σιγαστήρα και εκκενώνονται στο περιβάλλον.
Ο άξονας του ρότορα περιστρέφει τον τροχό του συμπιεστή και τον τροχό της λεπίδας. Παίρνουν τον αέρα από περιβάλλονπερνούν από το φίλτρο αέρα του κινητήρα. Πιέζεται στους κυλίνδρους του κινητήρα. Ο συμπιεστής στροβίλου μπορεί να αυξήσει την πίεση του αέρα έως και 80%.
Η λειτουργία της τουρμπίνας ενός βενζινοκινητήρα επιτρέπει στο εμπλουτισμένο με οξυγόνο μίγμα καυσίμου-αέρα να γεμίζει τους κυλίνδρους σε μεγάλες ποσότητες. Ο όγκος του κινητήρα παραμένει αμετάβλητος, αλλά η ισχύς του αυξάνεται σημαντικά. Κατά μέσο όρο, η χρήση τουρμπίνας καθιστά δυνατή την αύξηση της ισχύος του σταθμού παραγωγής ενέργειας της μηχανής κατά 20-30%.
Τι πρέπει να γνωρίζετε για τη σωστή λειτουργία ενός στροβίλου βενζίνης;
Για την παροχή ανθεκτική εργασίαοι τουρμπίνες σε έναν βενζινοκινητήρα δεν χρειάζεται να εξοικονομούν ποσότητα και ποιότητα λαδιού κινητήρα. Όσοι τους αρέσει να παραλείπουν τα διαστήματα αλλαγής λαδιών στον κινητήρα αργά ή γρήγορα θα αντιμετωπίσουν προβλήματα και ανωμαλίες στη λειτουργία της τουρμπίνας. Είναι πολύ ευαίσθητο στην ποιότητα του λαδιού που χρησιμοποιείται. φτηνό λάδιδεν θα είναι σε θέση να παρέχει απαιτούμενο επίπεδοτριβή των στοιχείων εργασίας και, με την εντατική χρήση του αυτοκινήτου, θα καταστούν γρήγορα άχρηστα και θα απαιτήσουν αντικατάσταση.
Όταν αγοράζετε ένα αυτοκίνητο εξοπλισμένο με τουρμπίνα, είναι επιτακτική ανάγκη να αλλάξετε το λάδι κινητήρα και να καθαρίσετε ολόκληρο το σύστημα. Είναι αδύνατο να αναμειχθεί προσθέτοντας άλλο λάδι, καθώς χάνει τις ιδιότητές του και η απόδοσή του τείνει στο μηδέν. Μια πλήρης αλλαγή λαδιού θα αποφύγει τις επιβλαβείς επιπτώσεις και θα ενισχύσει την προστασία του στροβίλου του βενζινοκινητήρα.
Υπάρχουν ορισμένα χαρακτηριστικά της λειτουργίας ενός κινητήρα εξοπλισμένου με στρόβιλο. Μετά μεγάλο ταξίδιμε αυτοκίνητο, ο κινητήρας δεν χρειάζεται να σβήσει αμέσως κατά τη διάρκεια μιας στάσης. Είναι απαραίτητο να του δώσετε χρόνο να δουλέψει στο ρελαντί και να δροσιστεί λίγο. Μια απότομη διακοπή λειτουργίας του κινητήρα δημιουργεί αρνητική πτώση θερμοκρασίας, επηρεάζοντας την αντοχή και την αξιοπιστία των στοιχείων εργασίας του στροβίλου του κινητήρα.
Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα ενός υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα
Το κύριο πλεονέκτημα κάθε βενζινοκινητήρα εξοπλισμένου με τουρμπίνα είναι η αύξηση της ισχύος του κατά 20-30%. Με τον ίδιο όγκο με έναν παραδοσιακό ατμοσφαιρικό κινητήρα εσωτερικής καύσης, η ισχύς του είναι κατά ένα τρίτο υψηλότερη. Η απόδοση του καυσίμου βελτιώνεται σημαντικά.
Το μέγιστο επίπεδο καύσης του μείγματος καυσίμου-αέρα μπορεί να μειώσει σημαντικά τις εκπομπές ρύπων στο περιβάλλον. Μέγιστη χρήσηυπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες παντού πραγματικό όνειροπεριβαλλοντολόγος. Σε αυτό το πλεονέκτημα υπερτροφοδοτούμενος κινητήραςεξαντλούνται.
Οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες είναι πολύ απαιτητικοί ως προς την ποιότητα του καυσίμου και του λαδιού κινητήρα που χρησιμοποιούνται. Όλα αυτά μαζί οδηγούν σε αύξηση του κόστους χρήσης του αυτοκινήτου μακροπρόθεσμα. Η συντήρηση ενός υπερτροφοδοτούμενου κινητήρα απαιτεί μεγάλο χρηματικό ποσό από τον οδηγό.
Η επισκευή στροβίλου απαιτεί τη χρήση ειδικού εξοπλισμού και υλικών. Είναι πολύ δύσκολο να το κάνεις μόνος σου. Συχνά η ηλικία μιας επισκευασμένης τουρμπίνας είναι μικρή και τελικά θα πρέπει να αντικατασταθεί. Αυτό μπορεί να χτυπήσει σημαντικά το πορτοφόλι του ιδιοκτήτη του αυτοκινήτου.
συμπέρασμα
Η εμφάνιση υπερτροφοδοτούμενων κινητήρων είναι ένα ακόμη βήμα στην ανάπτυξη των σταθμών παραγωγής ενέργειας για αυτοκίνητα. Σύγχρονες Απαιτήσειςστο περιβαλλοντικό στοιχείο του κινητήρα είναι σημαντικά αυστηρότεροι και ο ανταγωνισμός μεταξύ των κατασκευαστών αυτοκινήτων εντείνεται.
Κάθε αυτοκινητιστής γνωρίζει ότι, σύμφωνα με τη συσκευή και την αρχή λειτουργίας τους, χωρίζονται σε ατμοσφαιρικά και υπερτροφοδοτούμενα. Αλλά δεν καταλαβαίνουν όλοι τη διαφορά μεταξύ αυτών των μονάδων ισχύος. Ας δούμε πώς διαφέρει ένας κινητήρας turbo, πώς λειτουργεί και πώς λειτουργεί. Ας εξοικειωθούμε με αυτούς τους κινητήρες χρησιμοποιώντας το παράδειγμα των σύγχρονων μονάδων της ομάδας VAG.
Τούρμπο κινητήρες βενζίνης
Ένας βενζινοκινητήρας τούρμπο είναι με τεχνητά αυξημένη σχέση συμπίεσης στους θαλάμους λόγω της τουρμπίνας. Η αύξηση αυτού του δείκτη δίνει αύξηση της ισχύος και άλλα Προδιαγραφές. Από τη δημιουργία του πρώτου κινητήρα εσωτερικής καύσης, οι μηχανικοί προσπαθούν να προσθέσουν ισχύ χωρίς να αλλάξουν σημαντικά τον κυβισμό του κινητήρα εσωτερικής καύσης.
Με την πρώτη ματιά, αυτή η απόφαση ήταν πρακτικά στην επιφάνεια - ήταν απαραίτητο να βοηθηθεί ο κινητήρας να "αναπνεύσει" πιο αποτελεσματικά. Αυτό θα σας επιτρέψει να αποκτήσετε η καλύτερη επίδοσηκαύση μίγμα καυσίμου. Αυτό μπορεί να επιτευχθεί με πρόσθετη παροχή αέρα. Αυτό σημαίνει ότι είναι απαραίτητο να το τροφοδοτήσετε στους κυλίνδρους βίαια, υπό πίεση. Χάρη στον πρόσθετο όγκο αέρα, το καύσιμο θα καεί εντελώς, γεγονός που θα συμβάλει στην αύξηση της ισχύος. Αλλά αυτές οι τεχνολογίες εισήχθησαν πολύ αργά. Στην αρχή, ο εξοπλισμός στροβιλοσυμπιεστών χρησιμοποιήθηκε μόνο για μεγάλους κινητήρες πλοίων και αεροσκαφών.
Ιστορία υπερτροφοδοτούμενων βενζινοκινητήρων εσωτερικής καύσης
Ο πρώτος turbo κινητήρας εγκαταστάθηκε τον περασμένο αιώνα. Για πρώτη φορά, οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες εσωτερικής καύσης αυτοκινήτων άρχισαν να παράγονται το 1938. Στις αρχές της δεκαετίας του '60, οι πρώτοι κινητήρες στροβίλου για επιβατικά αυτοκίνητα άρχισαν να παράγονται στις ΗΠΑ. Πρόκειται για αυτοκίνητα Oldmobile Jetfire και Chevrolet Corvair Monza. Παρά τα χαρακτηριστικά τους, οι κινητήρες δεν διέφεραν υψηλή αξιοπιστίακαι αντοχή στη φθορά.
Η αρχή της δημοτικότητας
Τα ICE με υπερσυμπιεστή έγιναν δημοφιλή στη δεκαετία του '70. Στη συνέχεια άρχισαν να εγκαθίστανται μαζικά σε σπορ αυτοκίνητα. Αλλά στα πολιτικά αυτοκίνητα, ο turbo κινητήρας δεν έγινε δημοφιλής λόγω της υψηλής κατανάλωσης καυσίμου. Όλοι οι υπερτροφοδοτούμενοι βενζινοκινητήρες εκείνης της εποχής διακρίνονταν από αυτό το μειονέκτημα. Αλλά η κατανάλωση καυσίμου ήταν πολύ σημαντική εκείνη την εποχή. Αυτή η φορά έπεσε στην πετρελαϊκή κρίση στη δεκαετία του '70.
Συσκευή βενζίνης turbo-ICE
Ο αλγόριθμος λειτουργίας μιας υπερτροφοδοτούμενης μονάδας ισχύος βενζίνης είναι η χρήση ειδικού συμπιεστή. Το καθήκον του τελευταίου είναι να αντλεί επιπλέον όγκο αέρα στους θαλάμους καύσης. Βελτιώνοντας την πλήρωση των κυλίνδρων με μείγμα αέρα και καυσίμου, η μέση ενεργός πίεση ανά κύκλο αυξάνεται και η ισχύς αυξάνεται. Τα καυσαέρια χρησιμοποιούνται ως κίνηση για το σύστημα υπερσυμπίεσης, η ενέργεια του οποίου κάνει χρήσιμη εργασία.
Ένας σύγχρονος συμπιεστής είναι ένα περίβλημα με ρουλεμάν, έναν τροχό, ένα περίβλημα στροβίλου. Το τελευταίο διαθέτει κανάλια για την κίνηση του λιπαντικού. Ο άξονας του ρότορα, ο συμπιεστής, η πνευματική κίνηση υπάρχουν επίσης στη σχεδίαση Ο ρότορας είναι εγκατεστημένος στο περίβλημα όπου είναι τοποθετημένα τα ρουλεμάν. Είναι ένας άξονας με τουρμπίνα και τροχούς συμπιεστή συνδεδεμένους σε αυτόν. Τα τελευταία έχουν λεπίδες. Αυτός ο ρότορας μπορεί να περιστραφεί λόγω των απλών ρουλεμάν. Για τη λίπανση και την ψύξη τους, το λάδι προμηθεύεται από το σύστημα λίπανσης του κινητήρα. Για πρόσθετη ψύξη, χρησιμοποιούνται επίσης κανάλια ψυκτικού. Αυτό το στοιχείο του συμπιεστή είναι κατασκευασμένο με τη μορφή σαλιγκαριού.
Λειτουργική αρχή
Ο τροχός του συμπιεστή και τα "σαλιγκάρια" είναι τοποθετημένα στον ίδιο άξονα. Περιστρέφοντας τον στρόβιλο, ο τροχός του συμπιεστή αντλεί αέρα από φίλτρο αέρακαι το αντλεί στους θαλάμους καύσης. Ανάλογα με το επίπεδο ώθησης, η συσκευή μπορεί να αυξήσει τη δύναμη πίεσης από 30% σε 80%. Με αυτό, ένας κινητήρας με τον ίδιο κυβισμό μπορεί να δεχτεί ένα μείγμα σε μεγάλες ποσότητες. Λόγω αυτού, η ισχύς της μονάδας αυξάνεται από 20% σε 50%. Τα καυσαέρια και η ενέργειά τους αυξάνουν σημαντικά την απόδοση του κινητήρα.
Μονάδες turbodiesel
Ο κινητήρας turbo (ντίζελ) είναι διατεταγμένος περίπου με τον ίδιο τρόπο. Η αρχή λειτουργίας ενός υπερσυμπιεστή δεν διαφέρει από έναν βενζινοκινητήρα. Η μόνη διαφορά είναι η παρουσία ενός intercooler. Πρόκειται για έναν ειδικό μηχανισμό που ψύχει τον αέρα πριν εισέλθει στους κυλίνδρους. Ο όγκος του ψυχρού αέρα είναι μικρότερος από αυτόν του θερμού αέρα. Αυτό σημαίνει ότι μπορεί να «σπρώξει» περισσότερο κρύο αέρα στον κύλινδρο.
κινητήρες TSI
Αυτές οι μονάδες είναι εγκατεστημένες σε μοντέρνα μοντέλααυτοκίνητα Volkswagen, Audi και Skoda. Όλοι τους ανήκουν στην ίδια ανησυχία. Οι κατασκευαστές ισχυρίζονται ότι πρόκειται για κινητήρες νέας γενιάς που συνδυάζουν επιτυχώς ισχύ και απόδοση. Στην περίπτωση ενός συνηθισμένου κλασικού κινητήρα εσωτερικής καύσης με μικρό όγκο, δεν μπορεί κανείς να περιμένει μεγάλη ισχύ από αυτόν. Εάν το βάρος του οχήματος είναι ένας τόνος και ο κινητήρας είναι χαμηλής ισχύος, θα οδηγήσει σε υψηλή κατανάλωση καυσίμου λόγω χαμηλής δυναμικής και υψηλών στροφών.
Ο κινητήρας μεγάλου κυβισμού έχει υψηλή ροήλόγω του διευρυμένου θαλάμου καύσης. Οι κινητήρες Turbo (Skoda Octavia, Volkswagen και Audi) είναι ένα πραγματικό θαύμα της μηχανικής. Στα στοιχεία μονάδες ισχύοςσε συνδυασμό με μέτρια κατανάλωση καυσίμου και αρκετή δύναμημε σχετικά μικρό όγκο.
TSI: συσκευή
Αυτά τα αδρανή μπορεί να διαφέρουν σε μέγεθος. Έτσι, παράγουν ICE στο 1,2. 1.4; 1,6 λίτρα. Καθώς και κινητήρας 1,8 turbo, 2,0 λίτρων. Η ισχύς του κινητήρα αυξάνεται λόγω του μεγαλύτερου όγκου. Και αυτή είναι η σωστή απόφαση. Και μετά ας μιλήσουμε για τις διαφορές.
Υπερτροφοδοτούμενος και συμπιεστής
Το TSI είναι τόσο υπερτροφοδοτούμενο όσο και συμπιεστή. Οι ειδικοί της ομάδας VAG εφάρμοσαν αυτόν τον σχεδιασμό για να λύσουν το τυπικό πρόβλημα κινητήρα. Πρόκειται για βυθίσεις σε χαμηλές στροφές κινητήρα. Εάν λάβουμε υπόψη τους κλασικούς κινητήρες τούρμπο, τότε το "σαλιγκάρι" λειτουργεί λόγω των καυσαερίων. Η δύναμη πίεσης όταν λειτουργεί σε χαμηλές ταχύτητες δεν επιτρέπει στον υπερσυμπιεστή να δημιουργήσει την απαραίτητη δύναμη και να την τροφοδοτήσει στους θαλάμους καύσης αρκετάαέρας.
Ένας συμπιεστής είναι εγκατεστημένος στον κινητήρα 1.8 turbo ("Volkswagen"). Δεν αφήνει να πέσει η δύναμη. Max Torque σε Κανονικό ατμοσφαιρικός κινητήραςείναι περίπου στις 5000 σ.α.λ. Στην περίπτωση των κινητήρων TSI, η μέγιστη ροπή είναι στην περιοχή από 1500 rpm έως 4500 rpm. Αυτό είναι το διάστημα εργασίας που χρησιμοποιούν τα περισσότερα προγράμματα οδήγησης. ΣΕ κινητήρες TSIλόγω της χρήσης δύο στροβίλων δημιουργείται πίεση έως και 2,5 bar.
Συμπιεστής
Αυτή η μονάδα λειτουργεί από ξεχωριστό ιμάντα κίνησης. Είναι ψηλά σχέση μετάδοσης. Ο συμπιεστής ανάβει μόνο όταν ο οδηγός πιέζει το αέριο. Σε ταχύτητες κοντά στο ρελαντί, η πίεση είναι 0,8 BAR - αυτό είναι αρκετά. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα άριστα δυναμικά χαρακτηριστικά. Έτσι λειτουργεί ο κινητήρας Audi 1.8 turbo με TSI. Η προηγούμενη γενιά αυτών των κινητήρων δεν είναι εξοπλισμένη με συμπιεστή. Εδώ υπάρχει μόνο μια τουρμπίνα.
Υπερτροφοδοτούμενος κινητήρας 1.8 της Volkswagen
Αυτή η μονάδα κυκλοφορεί στην αγορά για περίπου 20 χρόνια. Αυτό το μοντέλοΟ κινητήρας εσωτερικής καύσης είναι πολύ δημοφιλής και έχει προκαλέσει τη ζήτηση για υπερτροφοδοτούμενους κινητήρες. Πολλά μοντέλα αυτοκινήτων από τον όμιλο VAG ήταν εξοπλισμένα με αυτόν τον κινητήρα. Το ντεμπούτο αυτού του σταθμού ηλεκτροπαραγωγής πραγματοποιήθηκε το 1995.
Για πρώτη φορά, ο κινητήρας 1.8 turbo (Volkswagen Passat b5) τοποθετήθηκε στο Audi A4 (ναι, χρησιμοποιούν τους ίδιους κινητήρες). Όσον αφορά τα χαρακτηριστικά, υπάρχουν αρκετά μοντέλα χωρητικότητας 150 και 210 Ιπποδύναμη. Το 2002 δημιούργησαν έναν κινητήρα χωρητικότητας 190 «ίππων». υπερτροφοδοτούμενος κινητήραςαπό τη Volkswagen ήταν η αρχή μιας εντελώς νέα φιλοσοφίασχετικά βενζινοκινητήρες εσωτερικής καύσης. Έδινε καλές επιδόσεις με σχετικά μικρό όγκο λόγω της τουρμπίνας. Το πλεονέκτημα αυτής της μονάδας είναι η μέτρια όρεξη.
Το μοντέλο A4 της Audi καταναλώνει έως και 8 λίτρα ανά 100 χιλιόμετρα στον αυτοκινητόδρομο. Σε αστικές συνθήκες, η κατανάλωση καυσίμου δεν υπερβαίνει τα 10 λίτρα. Λόγω της παρουσίας 20 βαλβίδων στην κυλινδροκεφαλή και ενός υπερσυμπιεστή, οι μηχανικοί της Volkswagen κατάφεραν να πάρουν περισσότερα υψηλή απόδοσηροπή πριν οι σ.α.λ. φτάσει τις 2.000.
Έτσι, αυτός ο κινητήρας συνδυάζει εξαιρετική ελαστικότητα, που είναι χαρακτηριστικό των εγκαταστάσεων turbodiesel, αλλά ταυτόχρονα, η κουλτούρα εργασίας είναι η βενζίνη. Αυτή η μονάδα μπορεί επίσης να μετατραπεί εύκολα σε αέριο. Το εργοστάσιο παραγωγής ενέργειας είναι ένα από τα καλύτερα σε ολόκληρη τη γραμμή. Ο κινητήρας διαθέτει επιδόσεις, μέτρια κατανάλωση καυσίμου και υψηλή αξιοπιστία. Το "Passat" (1.8 turbo) δεν έχει σχεδιαστικά ελαττώματαμονάδα. Ακόμη και τώρα, στην εποχή του σύγχρονου TSI, δεν υπάρχουν πρακτικά ίσοι με αυτόν τον κινητήρα.
Κινητήρες Turbo: πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα
Το κύριο πλεονέκτημα που έχει ένας turbo κινητήρας είναι αυξημένη ισχύς. Αυτός είναι ο βασικός στόχος που επιτεύχθηκε χωρίς σημαντικές αλλαγές στο σχεδιασμό. Με τους ίδιους όγκους, το c μπορεί να παράγει 70% περισσότερη ροπή και ισχύ. Ο συμπιεστής μειώνει το ποσοστό βλαβερές ουσίεςστα καυσαέρια. Ένας κινητήρας εξοπλισμένος με τουρμπίνα έχει πολλά περισσότερα χαμηλό επίπεδοθόρυβος.
Αυτά τα σταθμούς παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειαςμπορεί να εγκατασταθεί σε οποιοδήποτε αυτοκίνητο. Κύριο μειονέκτημα- υψηλή κατανάλωση καυσίμου. Ο όγκος του αέρα αυξάνεται και η ποσότητα του καυσίμου που καταναλώνεται επίσης αυξάνεται. Οι μηχανικοί δεν μπορούν να λύσουν αυτό το πρόβλημα. Επίσης, τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν δυσκολίες στη λειτουργία. Αυτοί οι κινητήρες εσωτερικής καύσης είναι πολύ ευαίσθητοι στην ποιότητα του καυσίμου και του λαδιού. Επιπλέον, τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν χαμηλούς όρουςφίλτρα λαδιού και καθαρισμού. Ο κινητήρας λειτουργεί με υψηλή ταχύτητα. Εξαιτίας αυτού, το λάδι χάνει τις ιδιότητές του πιο γρήγορα.
Ένα άρθρο σχετικά με το τι είναι η υπερσυμπίεση, πώς λειτουργεί, τα κύρια πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της. Στο τέλος του άρθρου - ένα βίντεο σχετικά με τα χαρακτηριστικά και τις αρχές της υπερσυμπίεσης.
Το περιεχόμενο του άρθρου:
Ένας κινητήρας αυτοκινήτου πρέπει να έχει τέτοια χαρακτηριστικά που θα του επιτρέπουν να συμβαδίζει με τη σύγχρονη εποχή. Οι τεχνικές βελτιώσεις γίνονται όλο και πιο δύσκολες κάθε χρόνο, γιατί κανείς δεν θέλει να επανεφεύρει τον τροχό, αλλά είναι απαραίτητο να βελτιωθεί η ποιότητα του κινητήρα.
Επομένως, μια πολύ καλή λύση είναι η χρήση συστήματος εξαναγκασμένης έγχυσης αέρα στον θάλαμο καύσης. Τα τελευταία μηχανολογικά σχέδια καλύπτουν όχι μόνο τη βελτίωση της εξαναγκασμένης έγχυσης αέρα σύστημα καυσίμων, αλλά και την τοποθέτηση της ίδιας συσκευής στο σύστημα εξάτμισης.
Σε τι χρησιμεύει η υπερσυμπίεση;
Για να κατανοήσετε τη σημασία της υπερσυμπίεσης και τον τρόπο λειτουργίας της, πρέπει να γνωρίζετε ότι ένας κινητήρας δεν μπορεί να καταναλώσει καύσιμο σε καθαρή μορφή. Η βενζίνη σε ένα σφραγισμένο δοχείο χρειάζεται αέρα για να αναβοσβήσει, διαφορετικά ο κινητήρας δεν θα λειτουργήσει.
Δηλαδή, ένα μείγμα που αποτελείται από καύσιμο και αέρα στην απαιτούμενη αναλογία πρέπει να εισέλθει στον θάλαμο καύσης. Αυτό το μείγμα καίγεται στον κύλινδρο. Τα αέρια που προκύπτουν από την καύση κάνουν τους κύρια εργασίακαι στη συνέχεια αφαιρείται μέσω του συστήματος εξάτμισης.
Ένας συμβατικός υπερσυμπιεστής καθιστά δυνατή την αύξηση της ισχύος του κινητήρα εξαναγκάζοντας πρόσθετη πίεση αέρα στον κύλινδρο. Λόγω αυτού, η ευφλεκτότητα του μείγματος αυξάνεται πολλές φορές και η ισχύς του κινητήρα, φυσικά, αυξάνεται επίσης.
Με απλά λόγια, με τη βοήθεια ενός στροβιλοσυμπιεστή, ο αέρας συμπιέζεται, και εισέρχεται στον θάλαμο καύσης σε μεγαλύτερη ποσότητα από ό,τι στην ατμοσφαιρική πίεση.
Η συσκευή και η αρχή λειτουργίας του υπερσυμπιεστή
Το κύριο μέρος του υπερσυμπιεστή, που εκτελεί την κύρια λειτουργία, είναι μια πτερωτή με λεπίδες. Περιστρέφοντας με τρομερή ταχύτητα (200 χιλιάδες στροφές ανά λεπτό) και λειτουργώντας ως συμπιεστής, αντλεί αέρα στο θάλαμο του στροβίλου.
Μετά από αυτό, ο αέρας συμπιέζεται, λόγω του οποίου ο όγκος που καταλαμβάνει αυτός ο αέρας μειώνεται. Ωστόσο, είναι από καιρό γνωστό ότι, σύμφωνα με τους νόμους της φυσικής, ο αέρας τείνει να θερμαίνεται κατά τη συμπίεση. Και αυτό είναι το κύριο μειονέκτημα του συστήματος υπερσυμπίεσης.
Φυσικά, αυτό το πρόβλημα δεν θα μπορούσε να περάσει από την προσοχή των σχεδιαστών. Επιλύοντας αυτό το πρόβλημα, οι ειδικοί προσπάθησαν να χρησιμοποιήσουν ενδιάμεση ψύξη αέρα κατά τη μετάβασή του στον κινητήρα.
Το αποτέλεσμα ήταν ένα intercooler. Αυτή η συσκευή χρησιμοποιεί την επίδραση ενός εναλλάκτη θερμότητας, ο οποίος έχει την ιδιότητα να ψύχει τον αέρα λόγω του ψυκτικού μέσου. Ο ενδιάμεσος ψύκτης μπορεί να αυξήσει την ισχύ του κινητήρα έως και 20%, και ταυτόχρονα μειώνει την πιθανότητα έκρηξης καυσαερίων.
Δεν υπάρχει σχεδόν καμία διαφορά μεταξύ των υπερτροφοδοτούμενων κινητήρων βενζίνης και ντίζελ. Η διαφορά είναι μόνο στο βαθμό ενίσχυσης. Κινητήρες ντίζελαπαιτούν περισσότερη πίεση και επομένως είναι εξοπλισμένοι με ισχυρότερους φυσητήρες. Οι βενζινοκινητήρες έχουν υπερσυμπιεστές χαμηλότερης ισχύος, επειδή μπορεί να προκληθεί έκρηξη εάν η πίεση στον θάλαμο καύσης είναι πολύ υψηλή.
Πλεονεκτήματα της υπερσυμπίεσης
Δωρεάν επιπλέον ισχύς.Υπάρχει μια κοινή πεποίθηση ότι η παρουσία ενός πρόσθετου στροβίλου στην πολλαπλή εξαγωγής του κινητήρα παράγει πρόσθετη ενέργεια, η οποία πρέπει να περιστρέφει την ίδια ακριβώς τουρμπίνα στην εισαγωγή, με αποτέλεσμα τα καυσαέρια να γίνονται μια ελεύθερη πηγή ενέργειας για τον υπερσυμπιεστής.
Ωστόσο, αυτή η ιδέα είναι ιδιαίτερα αμφιλεγόμενη επειδή υπάρχει η λεγόμενη αντίσταση απελευθέρωσης. Κατασκευαστές αυτοκινήτωνγια πολλές δεκαετίες, προσπάθησαν να μειώσουν αυτή την αντίσταση, γιατί σε αυτήν την περίπτωση θα αυξηθεί η ισχύς του κινητήρα.
Για να γίνει αυτό, μια ειδική συσκευή παραγωγής είναι τοποθετημένη στο σύστημα, η οποία μειώνει σημαντικά την αντίσταση εξόδου. Ως εκ τούτου, θα ήταν λάθος να εξετάσουμε το έργο της υπερσυμπίεσης με δωρεάν ενέργεια. Η "φτηνή συμπληρωματική ενέργεια" θα ακουγόταν πιο ακριβής.
Τεχνικά, αυτή η διαδικασία δεν είναι δύσκολη. Ο υπερσυμπιεστής είναι μια συσκευή που αποτελείται από δύο τροχούς - συμπιεστή και στρόβιλο. Ο τροχός του στροβίλου συλλαμβάνει τα καυσαέρια που τον οδηγούν. Ως αποτέλεσμα, ο τροχός του συμπιεστή αρχίζει να περιστρέφεται, ο οποίος χρησιμεύει για τη συμπίεση του αέρα.
Συμπιεστής μέσα εξάπαντοςέρχεται σε επαφή με το σύστημα ψύξης, γιατί κατά τη διάρκεια της δράσης του η θερμοκρασία του ανεβαίνει αρκετά ψηλά. Η δύναμη φυσήματος ελέγχεται από βαλβίδα παράκαμψης. Εάν είναι απαραίτητο, μπορεί να μεταφέρει μέρος της εξάτμισης πέρα από τον στρόβιλο για να μειώσει την εσωτερική πίεση του συστήματος.
Αύξηση της ισχύος του κινητήρα χωρίς αύξηση του όγκου και του βάρους του.Η τεχνολογία υπερσυμπίεσης σάς επιτρέπει να αυξήσετε την ισχύ του κινητήρα χωρίς να αυξήσετε τον όγκο των κυλίνδρων και τον αριθμό τους. Ως αποτέλεσμα, αποκτούν ελαφροί και μικροί κινητήρες εξαιρετική απόδοση, και, επιπλέον, μειώνεται η συνολική μάζα του αυτοκινήτου, μειώνεται η απόσταση πέδησης και ο χρόνος επιτάχυνσης.
Κερδοφορία.Η κατανάλωση καυσίμου των κινητήρων εξοπλισμένων με σύστημα υπερσυμπίεσης είναι αρκετές φορές μικρότερη από την κατανάλωση καυσίμου ενός κινητήρα ίδιας ισχύος με έναν απλό ψεκασμό ατμοσφαιρικού αέρα. Αυτό οφείλεται στο γεγονός ότι στους υπερτροφοδοτούμενους κυλίνδρους, πολύ λιγότερο καύσιμολόγω της πλήρους καύσης του. Αυτό είναι, άπαχο μείγμααντισταθμίζεται από την πρόσθετη πίεση αέρα, και ως αποτέλεσμα, η ισχύς αυξάνεται.
Ελαττώματα
Εξαρτάται από τον κύκλο εργασιών. «Τουρμπογιάμα».Το πρόβλημα είναι το εξής: δεν υπάρχει ενεργή επιτάχυνση κατά την επιτάχυνση στις χαμηλές στροφές. Η δυναμική της επιτάχυνσης είναι αδύναμη, κατώτερη ακόμη και από αυτοκίνητα με ατμοσφαιρικό ψεκασμό. Και το θέμα είναι ότι σε χαμηλές ταχύτητες, η ενέργεια των καυσαερίων είναι αδύναμη και, κατά συνέπεια, ο στρόβιλος υπερσυμπιεστής περιστρέφεται επίσης ασθενώς, δημιουργώντας μια ελάχιστη πίεση μίγματος στον θάλαμο καύσης. Δηλαδή, το επιθυμητό αποτέλεσμα της υπερσυμπίεσης εμφανίζεται μόνο σε υψηλές στροφές κινητήρα.
Επιπλέον, υπάρχει ένα άλλο πρόβλημα: η βραδύτητα της διαδικασίας έγχυσης αέρα. Πράγματι, για να δημιουργηθεί η επιθυμητή πίεση εισόδου, χρειάζεται λίγος χρόνος. Οι ειδικοί διεξάγουν μηχανική έρευνα σε αυτόν τον τομέα και σε κάποιο βαθμό κατέστη δυνατό να μειωθεί αυτό το διάστημα στη δυναμική του υπερσυμπιεστή.
Επιπλέον, η παρουσία ενός CVT ή αυτόματου κιβωτίου ταχυτήτων επιτρέπει στο αυτοκίνητο να αλλάζει αυτόματα σε χαμηλότερη ταχύτητα κατά την επιτάχυνση. Λόγω αυτού, εξαλείφονται οι βλαβερές συνέπειες της αδράνειας του υπερσυμπιεστή.
Σήμερα, υπάρχουν οι ακόλουθοι τρόποι για την επίλυση του προβλήματος της αδράνειας του στροβίλου:
- biturbo υπερτροφοδότηση (twin supercharging).
- στρόβιλος με προσαρμοστική γεωμετρία.
- συνδυασμένη ώθηση.
Ο στρόβιλος προσαρμοστικής γεωμετρίας μπορεί να αλλάξει το μέγεθος της θύρας εισαγωγής και έτσι να ρυθμίσει τη δύναμη της ροής των καυσαερίων, γεγονός που αυξάνει επίσης την απόδοση του συστήματος.
Η συνδυασμένη υπερτροφοδότηση αποτελείται από έναν υπερσυμπιεστή και έναν μηχανικό υπερσυμπιεστή. Ο υπερσυμπιεστής δημιουργεί τη σωστή πίεση στις χαμηλές στροφές, αλλά μόλις η ταχύτητα αυξηθεί σε μια συγκεκριμένη τιμή, ο στροβιλοσυμπιεστής ενεργοποιείται.
Θερμότητα.Όπως αναφέρθηκε ήδη, η συμπίεση του αέρα συνεπάγεται τη θέρμανση του, η οποία δεν επηρεάζει τη λειτουργία του κινητήρα με τον καλύτερο τρόπο. Ως εκ τούτου, είναι συχνά απαραίτητη η σύνδεση πρόσθετη ψύξη, και παίρνει λίγη από την ενέργεια.
Ωστόσο, παρά αυτές τις ελλείψεις, η υπερσυμπίεση είναι ένα εξαιρετικό εργαλείο για την αύξηση της ισχύος και της απόδοσης των κινητήρων εσωτερικής καύσης, καθώς και της απόδοσής της. Επιπλέον, η πολυετής εμπειρία των ειδικών δείχνει ότι οι επιλογές για τη βελτίωση αυτού του συστήματος δεν έχουν ακόμη εξαντληθεί.
