Paleta del acelerador
1 Estructura de la turbina
El nombre completo en inglés del turbocompresor es Turbocharger, que puede. También se le conoce como Turbo.
La cavidad roja de la izquierda se llama turbina o lado de escape de la turbina. Las palas girarán a alta velocidad después de haber sido expuestas a altas temperaturas, alta presión y gases de escape del motor a alta velocidad. Después de que los gases de escape empujan las palas, fluyen hacia el tubo de escape desde el tubo más a la izquierda en la imagen (la abertura central), que también es el proveedor de energía para que la turbina funcione.
La parte amarilla del medio es un eje, su función es transmitir la menor rotación posible de las palas de la turbina. Este eje tiene un "cojinete de empuje" en ambos extremos para que funcione de manera estable. Por supuesto, el cabezal también dispone de circuitos de aceite refrigerante o circuitos de aceite y agua.
La cavidad azul de la derecha se llama compresor, que es impulsado por la fuerza de rotación transmitida por la rotación de las palas en un lado de la turbina. Después de que el aire fresco que ha pasado a través de la barrera de aire es aspirado desde el centro, es arrojado hacia el borde de la carcasa por la fuerza centrífuga generada por la rotación de las aspas. Al mismo tiempo, el aire se comprime y. luego fluye desde el puerto azul en la parte superior derecha de la imagen hacia el intercooler o el acelerador.
Imagen: Este es el componente central del turbocompresor: las aspas del ventilador. Las aspas del ventilador inferior son las aspas del ventilador del lado de escape y las aspas del ventilador superior son las aspas del ventilador del lado de compresión.
2. Condiciones de trabajo de la turbina
El principal calor generado por el turbocompresor es el gas de escape a alta temperatura recibido por el lado de la turbina, que generalmente puede alcanzar los 800 ~ 900°C. , incluso si las aspas del ventilador están hechas de aleación de titanio. Para materiales con mala conductividad térmica, el calor también se transferirá a las aspas del ventilador en el lado del compresor a través de los cojinetes. Además, el caudal de los gases de escape a alta temperatura es cercano a la velocidad del sonido y la velocidad de rotación de las aspas del ventilador puede alcanzar las 200.000 revoluciones por minuto. Incluso si los rodamientos se enfrían con aceite de motor, o incluso si se utilizan rodamientos de bolas para reducir la generación de calor por fricción, la generación de calor por fricción es asombrosa.
Figura: Este es el diagrama de flujo de trabajo de todo el motor turboalimentado: 1. Admisión; 2. Aire comprimido; 3. El intercooler enfría el aire fresco comprimido; 5. Escape; 6. Introduzca las aspas del ventilador en el lado de escape para hacer girar el grupo de aspas del ventilador. 7. Introduzca el tubo de escape.
3. Una breve historia de las aplicaciones de las turbinas
El turbocompresor fue inventado y patentado por el ingeniero suizo Alfred Büchi en 1905. Su primera aplicación práctica fue en aviones y el primer motor turboalimentado. Apareció en el motor de avión de doce cilindros Napier Lion en la década de 1920, aplicado por el alemán Rudolf Dissel en 1912 en motores diésel. Hoy en día, el turbocompresor para motores de gasolina más reconocido apareció en el motor Oldsmobile 215 V8 de aluminio de 1962, llamado "Turbo Rocket". El primer modelo turboalimentado en Europa fue el motor M31 (1990 cc) del BMW 2002 Turbo en 1973. El primer modelo turboalimentado de Japón fue el motor L20ET del Duke Cedric y Gloria Goliath lanzado por Nissan en 1979.
Imagen: En 1962, Oldsmobile lanzó el primer motor V8 llamado Turbo Rocket, con una potencia de 215 caballos/4600 rpm. La turbina entra en presión positiva a 2000 rpm, con un valor de impulso máximo de 0,34 bar.
Foto: 1973. En 2002, BMW equipó el primer motor turboalimentado de Europa, cuyo nombre en código era M31. Con el turbocompresor KKK, la relación de compresión es de sólo 6,9:1. Con inyección mecánica de combustible, produce 170 caballos de fuerza a 5.800 rpm.
Imagen: Japón, una de las tres principales regiones de la industria automovilística mundial, no lanzó su primer motor turboalimentado de gasolina hasta 1979. El Duke estaba equipado con un motor de seis cilindros en línea L20ET, pero este motor no Equipado con intercooler, la potencia máxima es 145 caballos de fuerza.
Aunque los turbocompresores se han utilizado en los automóviles durante décadas, no siempre ha sido fácil. Antes de la segunda crisis del petróleo, varios fabricantes de automóviles tenían diferentes puntos de vista y tendencias sobre el uso de turbocompresores. Se centraban más en exprimir la mayor potencia posible con una determinada cilindrada.
Por ello, en la década de 1980, la Fórmula Uno tenía una configuración anormal de 1,5 litros con una potencia de más de 1.000 CV (por ejemplo, el motor V6 del Honda RA166E alcanzaba los 1.055 CV. A raíz de esta ronda, el turboalimentado de altas prestaciones). Los motores que comenzaron a surgir en la década de 1990 se han convertido en la creencia y el sentimiento en los corazones de muchos fanáticos de los automóviles (como el motor Cosworth YBT en el Ford Escort, Mitsubishi). En 2005, Volkswagen comenzó a lanzar una ola de turbocompresores para motores de pequeña cilindrada (EA211, motor TSI de 1,4 litros con doble sobrealimentación). Al combinarse con la tecnología de inyección directa en el cilindro, los motores de pequeña cilindrada pueden obtener parámetros de potencia similares a los de los motores de mayor cilindrada, lo que también supone un compromiso y un mantenimiento del entorno ecológico de la Tierra.
De la introducción anterior de principios e historia se puede ver que el subsistema del motor del turbocompresor en realidad está compuesto por múltiples componentes. Naturalmente, hay mucho conocimiento, como el valor A/R. la cámara de compresión, en el tamaño y espesor del enfriador, el material y diámetro del tubo de admisión, la sensibilidad de la válvula reductora de presión de admisión, la respuesta de la válvula de descarga, etc. , lo que afectará a la eficiencia de todo el sistema de turbocompresión y a la curva de potencia final del motor. Entonces, para muchos propietarios de automóviles, ¿comienzan a sentirse confundidos después de ver tantos puntos de control? "Con tantos elementos esenciales y una dificultad tan alta, ¿cómo puedo hacer funcionar bien mi motor de turbina?"
Imagen: Cómo mejorar la eficiencia de las aspas del ventilador y cómo hacerlas más efectivas cuando llegan los gases de escape Las aspas del ventilador en el lado de escape. Controlar la velocidad es la dirección general actual del desarrollo del turbocompresor, por lo que nació la turbina VTG.
Imagen: Intercooler El intercooler es uno de los componentes centrales esenciales de casi todos los sistemas de turbocompresor. Después de que las palas del compresor comprimen el aire, la densidad del aire aumentará y la generación de calor también aumentará. Sin embargo, la densidad de oxígeno del gas a alta temperatura es baja y la eficiencia de la combustión es insuficiente después de mezclarlo con el combustible. Por lo tanto, el intercooler está diseñado para reducir la temperatura del aire de admisión.
De hecho, el sistema de turboalimentación no tiene tantas dificultades y mucho menos los puntos clave. Como conductor normal, sólo necesita comprender el punto clave, que es el conjunto del impulsor del ventilador que mencionamos anteriormente. Siempre que sepa que es el componente central de todo el sistema de turbocompresor, sabrá por dónde empezar. Como dice el refrán, el primer paso para funcionar bien con una turbina es reemplazar el conjunto del impulsor del ventilador.
Este artículo es de Autohome, el autor de Autohome, y no representa la posición de Autohome.