موتور توربو: توضیحات، مشخصات، اصل عمل و عکس

هر راننده موتور می داند که موتورهای احتراق داخلی به اتمسفر و توربین با توجه به طراحی و اصل عمل آنها تقسیم می شوند. اما همه نمی فهمند تفاوت بین این واحد های قدرت. بیایید به تفاوت بین یک موتور توربو نگاه کنیم، چگونه کار می کند و چگونه کار می کند. بیایید با این موتورها را به عنوان مثال از ترکیبات مدرن گروه VAG آشنا کنیم.

بنزین توربو موتور

موتور توربو بنزینی یک موتور احتراق داخلی است که به صورت مصنوعی با نسبت فشرده سازی توربین در اتاق ها افزایش می یابد. افزایش این شاخص باعث افزایش قدرت و سایر ویژگی های فنی می شود. از زمان ایجاد اولین موتور احتراق داخلی، مهندسان سعی کرده اند قدرت را بدون تغییر قابل توجهی حجم کاری موتور تغییر دهند.

در نگاه اول این راه حل تقریبا روی سطح بود - لازم بود که به موتور کمک کند تا کارآمد تر "تنفس" کند. این اجازه می دهد به دست آوردن ویژگی های احتراق بهتر از مخلوط سوخت. این را می توان از طریق تامین اضافی هوا به دست آورد. از این رو، لازم است که به سیلندر به صورت نیروی تحت فشار قرار گیرد. با توجه به حجم اضافی هوا، سوخت به طور کامل سوختن خواهد بود که به افزایش قدرت کمک خواهد کرد. اما این فن آوری ها بسیار آهسته معرفی شدند. در همان ابتدا، تجهیزات توربوشارژر فقط برای موتورهای بزرگ کشتی ها و هواپیما مورد استفاده قرار گرفت.

تاریخچه موتورهای توربوشارژ با بنزین

اولین موتور توربو در قرن گذشته نصب شد. برای اولین بار، ICE های توربوششی خودرو در سال 1938 شروع به تولید کردند. در اوایل دهه 60 در ایالات متحده شروع به تولید موتورهای اول با توربین برای اتومبیل های سواری کرد. این اتومبیل ها Oldmobile Jetfire و Chevrolet Corvair Monza است. با تمام ویژگی های آن، موتورها با قابلیت اطمینان و دوام زیاد مشخص نشدند.

آغاز محبوبیت

موتورهای محبوب با توربوشارژر در 70 سالگی بودند. سپس آنها به شدت در ماشین های ورزشی نصب شده بودند. اما در خودروهای غیرنظامی، موتور توربو به علت مصرف سوخت بالا محبوب نشد. این ضعف با تمام موتورهای بنزینی توربو شارژ شده آن زمان مشخص شد. اما مصرف سوخت در آن زمان بسیار مهم بود. این بار بحران نفت در 70 سالگی بود.

دستگاه بنزینی turbo-DVS

الگوریتم واحد قدرت توربین گاز شامل استفاده از یک کمپرسور ویژه می باشد. وظیفه دوم این است که حجم اضافی هوا را به داخل اتاق های احتراق تزریق کنیم. با بهبود سیلندر با مخلوط هوا و سوخت، متوسط فشار موثر در هر چرخه افزایش می یابد و قدرت افزایش می یابد. به عنوان درایو سیستم توربو، گازهای زباله استفاده می شود، انرژی که کار مفید است.

یک کمپرسور مدرن یک پوشش با یاطاقان، یک چرخ، شیر سوپاپ، یک پوشش توربین است. در دومی کانال هایی برای حرکت روان کننده وجود دارد. همچنین در طراحی شفت روتور، یاتاقان لغزش، کمپرسور، سوپاپ سوپاپ پنوماتیک موجود است . روتور در محفظه ای که در آن یاتاقان نصب شده نصب شده است. این یک شفت با توربین و چرخ های کمپرسور متصل به آن است. در دومی، تیغه وجود دارد. این روتور می تواند توسط یاتاقان کشویی چرخانده شود. برای روانکاری و خنک کاری روغن از سیستم روانکاری موتور تامین می شود. برای اطمینان از اینکه محفظه بلبرینگ بیشتر خنک می شود، کانال های خنک کننده نیز استفاده می شود. این عنصر کمپرسور به شکل یک حلزون ساخته شده است.

اصل عملیات

نازل توربین به منیفولد خروجی وصل شده است. یک کمپرسور - با ورودی همانطور که قبلا اشاره شد، توربو شارژر توسط انرژی گازهای خروجی هدایت می شود. هنگامی که آنها توربین را می گیرند، روتور را به چرخش می اندازند، به این ترتیب انرژی می گیرند. علاوه بر این، از طریق لوله ورودی، گازها وارد سیستم اگزوز می شوند.

چرخ کمپرسور و "حلزون" بر روی یک شفت نصب می شوند. با توجه به چرخش توربین، چرخ کمپرسور هوا را از فیلتر هوا بچرخاند و آن را به داخل اتاق های احتراق پمپ می کند. بسته به سطح افزایش، دستگاه می تواند نیروی فشار را از 30٪ تا 80٪ افزایش دهد. با استفاده از این موتور با همان حجم می توانید مخلوط را در مقادیر زیاد. به همین دلیل است که ظرفیت واحد افزایش می یابد از 20٪ به 50٪. گازهای خروجی و انرژی آنها به میزان قابل توجهی کارایی موتور را افزایش می دهد.

واحد تولید دیزل توربو

موتور توربو (دیزل) تقریبا یکسان است. اصل توربوشارژر با بنزین متفاوت نیست. تنها تفاوت بین کولر است. این مکانیسم ویژه ای است که هوا را قبل از برخورد با سیلندر ها سرد می کند. حجم هوای سرد کمتر از گرم است. این بدان معنی است که هوای سرد می تواند به مقدار بیشتری درون سیلندر قرار گیرد.

موتورهای TSI

این واحدها در مدل های مدرن اتومبیل از Volkswagen، Audi و Skoda نصب شده اند. همه آنها متعلق به همین نگرانی هستند. تولیدکنندگان معتقدند که این موتورهای نسل جدید هستند که با موفقیت قدرت و اقتصاد را ترکیب می کنند. در مورد یک موتور معمولی کلاسیک با حجم کم، نیازی به انتظار قدرت خاصی از آن وجود ندارد. اگر وزن ماشین یک تن باشد و موتور کم قدرت باشد، به دلیل دینامیک کوچک و عملیات با سرعت بالا، مصرف سوخت بالا خواهد بود.

موتور با حجم زیاد دارای سرعت جریان بالا به علت افزایش بخار احتراق است. Turbo-engines ("Skoda Octavia"، "Volkswagen" و "Audi") - این یک معجزه واقعی مهندسی است. این نیروگاه ها ترکیبی از مصرف سوخت متوسط و قدرت کافی با حجم نسبتا کوچک است.

TSI: دستگاه

با حجم، این ارقام می تواند متفاوت باشد. بنابراین، ICE را در 1.2 تولید کنید؛ 1.4؛ 1.6 لیتر و همچنین 1.8 موتور توربو، 2.0 لیتر. قدرت موتور به علت حجم بزرگتر افزایش می یابد. و این تصمیم درست است. و سپس ما در مورد تفاوت ها صحبت خواهیم کرد.

توربین و کمپرسور

TSI هر دو یک توربوشارژر و یک واحد کمپرسور است. تیم VAG این طراحی را برای حل مشکل موتور استاندارد انجام داد. این ها با سرعت موتور کوچک می شوند. اگر ما موتورهای توربو کلاسی را در نظر بگیریم، پس از آن "حلزون" به دلیل گازهای خروجی عمل می کند. نیروی فشار در هنگام کار با سرعت کم اجازه نمی دهد که سوپر شارژر نیروی لازم را ایجاد کند و هوا احتراق به میزان کافی برای اتاق های احتراق را فراهم کند.

کمپرسور در موتور توربو 1.8 ("فولکس واگن") نصب شده است. این اجازه نمی دهد که قدرت سقوط کند. حداکثر گشتاور در یک موتور جوی معمولی حدود 5000 دور در دقیقه است. در مورد موتورهای TSI حداکثر گشتاور در محدوده 1500 rpm تا 4500 rpm است. این فاصله کاری است که اکثر رانندگان از آن استفاده می کنند. در موتورهای TSI، استفاده از دو توربین باعث فشار تا 2.5 bar می شود.

کمپرسور

این واحد از یک درایو جداگانه جداگانه عمل می کند. این نسبت بالا دارد. کمپرسور تنها زمانی شروع می شود که راننده بر روی گاز فشار می دهد. در سرعت نزدیک به idlers، فشار 0.8 BAR است - که بسیار زیاد است. به همین دلیل، ویژگی های پویایی عالی به دست می آید. موتور توربو آئودی 1.8 با TSI کار می کند. آخرین نسل این موتورها با کمپرسور مجهز نیست. در اینجا فقط یک توربین وجود دارد.

موتور توربوشارژ 1.8 از فولکس واگن

این واحد در حدود 20 سال در بازار حضور دارد. این مدل ICE بسیار محبوب است و راه را برای تقاضا برای موتورهای توربوشارژ فراهم کرده است. این موتور با مدل های بسیاری از خودروهای گروه VAG مجهز شده است. اولین این نیروگاه در سال 1995 برگزار شد.

برای اولین بار موتور (Volkswagen Passat '5) 1.8 توربو در "A4" آئودی نصب شد (بله، آنها از موتورهای مشابه استفاده می کنند). همانطور که در مورد ویژگی ها، مدل های مختلفی با ظرفیت 150 و 210 اسب بخار وجود دارد. در سال 2002، یک موتور با ظرفیت 190 اسب بخار ساخته شد. موتور توربوشارژ از فولکس واگن شروع به یک فلسفه کاملا جدید در مورد موتورهای بنزینی کرد. این عملکرد با توجه به توربین نسبتا کوچک بود. مزیت این واحد یک اشتیاق متوسط است. مدل "A4" از "آئودی" مصرف می کند تا 8 لیتر در هر 100 کیلومتر در امتداد بزرگراه. در شرایط شهری، مصرف سوخت بیش از 10 لیتر نیست. با توجه به حضور 20 دریچه در سر سیلندر و توربوشارژر، مهندسان فولکس واگن توانستند مقادیر گشتاور بیشتری را به دست آورند تا قبل از اینکه به 2000 عدد رسید رسید.

بنابراین، این موتور ترکیبی از کشش عالی، که معمولی از موتورهای دیزل توربو است، اما در همان زمان فرهنگ کار بنزین است. این واحد همچنین می تواند به راحتی به گاز تبدیل شود. نیروگاه یکی از بهترین ها در کل خط است. بهره وری، مصرف سوخت متوسط و قابلیت اطمینان بالا می تواند یک موتور داشته باشد. "Passat" (1.8 توربو) هیچ معایبی در طراحی واحد ندارد. حتی در حال حاضر، در دوران TSI مدرن، عملا هیچ عددی با این موتور وجود ندارد.

موتور توربو: مزایا و معایب

مزیت اصلی این است که یک موتور توربو قدرت را افزایش می دهد. این هدف اصلی است که بدون تغییر قابل توجهی در طراحی به دست آمد. موتور توربو با حجم مشابه با موتورهای اتمسفر، می تواند تا 70٪ گشتاور و قدرت بیشتری تولید کند. کمپرسور درصد مواد مضر را در گازهای خروجی کاهش می دهد. موتور مجهز به یک توربین دارای سطح نویز بسیار پایین تر است. این واحد های قدرت را می توان در هر خودرو نصب کرد. نگرانی اصلی مصرف سوخت بالا است. حجم هوا افزایش می یابد و میزان مصرف سوخت افزایش می یابد. مهندسان نمی توانند این مشکل را حل کنند. همچنین مشکلات شامل مشکلات در کار است. این موتورها به کیفیت سوخت و روغن بسیار حساس هستند. علاوه بر مینا ها، عمر مفید روغن و تمیز کردن فیلترها نیز کم است. این موتور با افزایش سرعت گردش می کند. به همین دلیل، روغن به سرعت خواص خود را از دست می دهد.