Mulți pasionați de mașini au auzit despre motoarele cu turbocompresoare, dar majoritatea nu știu cu adevărat ce este cu adevărat. Pentru astfel de șoferi curioși, vom realiza un mic program educațional despre turbocompresoare.
Din cuvântul turbo, este clar că aceasta este o alimentare rapidă cu aer. Într-adevăr, baza motorului turbo este principiul folosirii energiei gazelor de eșapament pentru alimentarea aerului comprimat către cilindrii motorului. O astfel de recuperare secundară a resurselor.
Amestecul de carburant intră în cilindrul motorului, unde arde într-o anumită etapă, transferându-și energia în mașină. Gazele de eșapament rămase după combustie sunt împinse în sistemul de evacuare al mașinii și sunt descărcate în exterior. Într-un motor turbo, aceste gaze înainte ca acestea sunt eliberate în atmosferă, fac lucrul mecanic util - se rotesc turbocompresor care cuprinde o roată roată de turbină și compresor, așezat pe un ax rotativ, care este montat pe rulmenți.
Roata turbinei este așezată rigid pe un arbore cu roată de compresor, care comprimă aerul și îl pompează în sistemul de alimentare al motorului. În timpul procesului de compresie, aerul este încălzit, dar înainte de a intra în cilindrul motorului, acesta trece printr-un intercooler (radiator special de răcire) și este răcit. Prin răcirea aerului comprimat crește densitatea acestuia și crește presiunea. Pregătit în acest mod, aerul intră în cilindrii motorului.
Ce dă? Alimentarea cu aer comprimat suplimentar mărește eficiența motorului cu combustie internă. Și există multe de câștigat, deoarece eficiența motorului mașinii fluctuează în jur de 30%. Aceasta înseamnă că 70% din energia potențială care este conținută în combustibil nu este utilizată. Există multe motive. Una dintre ele este arderea incompletă a combustibilului în buteliile motorului. În motorul turbo, volumul suplimentar injectat de aer comprimat împrăștie mai puternic amestecul de combustibil, rupind combustibilul în particule mai mici, mărind astfel procentul de combustie. Acest lucru face posibilă alimentarea unui cilindru de motor cu un volum mai mic de carburant pe o parte. Pe de altă parte, o combustie mai completă a amestecului de combustibil mărește puterea motorului.
La motoarele turbo moderne este cel mai eficient sistem pentru îmbunătățirea puterii motorului, fără a crește turația motorului și volumul cilindrului precum economisirea consumului de combustibil pe unitatea de energie și reducerea emisiilor toxice, deoarece amestecul de combustibil arde mai complet.
Sistemul cel mai eficient de turbocompresiune în motoarele diesel, deoarece acestea funcționează la rapoarte de compresie mai mari, iar viteza arborelui cotit este relativ scăzută. In DBB benzina turbocompresor funcționează mai puțin eficient, deoarece aici există o probabilitate mai mare de apariție a bate datorită valorilor mai mari turația motorului, plus benzina DBB priori a temperaturii gazului de eșapament este aproape de două ori mai mare decât motoarele diesel, rezultând supraîncălzirea turbocompresorului. Ca rezultat, acesta din urmă necesită un sistem de răcire mai sofisticat și o manipulare atentă în exploatare. Pentru vehiculele care se execută un motor turbo, ar trebui să știi că, după o oprire, opriți motorul înainte, foarte recomandat să-i dea o centrare pentru câteva minute la viteza de mers în gol pentru a răci turbocompresor.
O caracteristică neplăcută a motoarelor cu turbocompresoare este disponibilitatea "turbojam" și "turbo-captura". Lucru este că turbocompresorul are o anumită inerție, și deschiderea bruscă a pedalei de accelerație a motorului (ascuțit apăsând o pedală de accelerație de către conducătorul auto), turbocompresorul nu are timp să se aplice imediat cantitatea necesară de aer comprimat la motor, astfel încât mașina nu primește o accelerație corespunzătoare imediat .
Dar, după o perioadă scurtă de timp, care este necesară pentru a crește turația motorului la o anumită valoare, există o creștere bruscă a presiunii de impuls, așa numitul "turbo-captură", care crește brusc puterea motorului.
În practică, acest lucru are loc după cum urmează: șoferul apasă brusc pedala de accelerație, ca răspuns la masina preia viteza, dar nu atât de repede ca „ar trebui“, iar câteva secunde mai târziu, există o adăugare bruscă a puterii, iar masina literalmente salturi înainte.
Pentru a depăși aceste trăsături neplăcute de turbocompresoare, designerii folosesc turbine cu geometrie variabilă, utilizează două sau mai multe turbocompresoare, folosesc o suprapunere combinată.
Turbina VNT (turbină cu geometrie variabilă) optimizează debitul gazelor de eșapament prin schimbarea zonei canalului de intrare. Astfel de turbine au găsit o aplicare largă pe motoarele diesel TDI de la Volkswagen.
Turbocompresoarele paralele au găsit o aplicație largă pe motoarele V puternice. Logica este simplă - două turbine mici instalate pe fiecare rând de cilindri au o inerție mai mică decât o singură turbină mare.
În cazul instalării a două turbine succesive pe motor, performanța sistemului este sporită datorită faptului că turbinele funcționează la viteze diferite ale motorului, o turbină rulează la cele inferioare, celelalte turbine funcționează la viteze mai mari. Pe mașinile scumpe ale producătorilor de automobile de elită sunt instalate trei turbine - triple-turbo (BMW) și chiar patru-patru-turbo (Bugatti).
Combinatul de supraalimentare utilizează încărcarea mecanică și turbo. Compresorul mecanic funcționează la turații reduse ale motorului, asigurând comprimarea necesară a aerului, iar la viteze mari turbocompresorul pornește. Acest principiu al funcționării turbinelor este utilizat pe scară largă în motoarele TSI de la Volkswagen.
Din toate cele de mai sus, se poate concluziona că motoarele cu turbocompresoare sunt mai economice, mai ecologice, mai puternice decât cele atmosferice. Cu toate acestea, acestea sunt mai scumpe, atât inițial, cât și în timpul funcționării, au mai puține resurse (turbina în majoritatea cazurilor va trebui schimbată după 200.000 km de rulare), necesită o funcționare mai precisă.