¿Qué significa turbocompresor?
Kit de turbocompresor
La función principal del turbocompresor es aumentar la entrada de aire del motor, aumentando así la potencia y el par del motor y haciendo que el coche sea más dinámico. Después de que un motor esté equipado con un turbocompresor, su potencia máxima puede aumentar en un 40% o incluso más que sin turbocompresor. Esto significa que el mismo motor puede producir más potencia después de estar sobrealimentado. Tomemos como ejemplo nuestro motor turboalimentado 1.8T más común. Después de la sobrealimentación, la potencia puede alcanzar el nivel del motor 2.4L, pero el consumo de combustible no es mucho mayor que el del motor 1.8. Otro nivel es mejorar la economía de combustible y reducir las emisiones de escape.
Sin embargo, la presión y la temperatura del motor después de la sobrealimentación aumentan considerablemente, por lo que la vida útil del motor será más corta que la del motor de la misma cilindrada sin sobrealimentación, y el rendimiento mecánico y el rendimiento de la lubricación se verán afectados. En cierta medida, esto limita la aplicación de la tecnología de turboalimentación en los motores. [Editar este párrafo] 2. El principio del turbocompresor Los primeros turbocompresores se utilizaron en coches deportivos o coches de carreras de fórmula para permitir que el motor obtuviera mayor potencia en competiciones de carreras con cilindrada limitada.
Como todos sabemos, los motores generan electricidad quemando combustible en el cilindro. Debido a que la cantidad de combustible que entra está limitada por la cantidad de aire que ingresa al cilindro, la potencia producida por el motor también está limitada. Si el motor funciona al máximo, aumentar la potencia sólo puede aumentar la cantidad de combustible al comprimir más aire en el cilindro, mejorando así la función de combustión. Por lo tanto, en las condiciones técnicas actuales, el turbocompresor es el único dispositivo mecánico que puede aumentar la potencia del motor sin alterar la eficiencia de trabajo.
Lo que solemos llamar turbocompresor es en realidad un compresor de aire, que aumenta la entrada de aire del motor comprimiendo aire. En términos generales, el turbocompresor utiliza el impulso inercial de los gases de escape descargados por el motor para impulsar la turbina en la cámara de la turbina. La turbina impulsa el impulsor coaxial para presurizar el aire enviado desde el tubo del filtro de aire al cilindro. Cuando aumenta la velocidad del motor, la velocidad de descarga de los gases de escape aumenta simultáneamente con la velocidad de la turbina y el impulsor comprime más aire en el cilindro. A medida que aumentan la presión y la densidad del aire, se puede quemar más combustible. Al aumentar la cantidad de combustible y ajustar la velocidad del motor en consecuencia, se puede aumentar la potencia del motor.
Puedes pensar que el dispositivo turbocompresor es complicado, pero no lo es. El dispositivo turbocompresor consta principalmente de una cámara de turbina y un sobrealimentador. Primero, la entrada de aire de la cámara de la turbina está conectada al colector de escape del motor y el puerto de escape está conectado al tubo de escape. Luego, la entrada de aire del sobrealimentador se conecta a la línea del filtro de aire y la salida de aire se conecta al colector de admisión. Finalmente, la turbina y el impulsor están instalados en la cámara de la turbina y el sobrealimentador respectivamente, y están conectados rígidamente de forma coaxial. Se completa un dispositivo de turbocompresor integrado de este tipo y su motor se "overclockea" como la CPU de una computadora. [Editar este párrafo] 3. Refuerzo del motor tipo 1. Sistema de sobrealimentación mecánico: este dispositivo está instalado en el motor y conectado al cigüeñal del motor a través de una correa. Obtiene potencia del eje de salida del motor e impulsa el rotor del sobrealimentador para que gire, soplando así aire presurizado en la admisión. colector. Su ventaja es que la velocidad de la turbina es la misma que la velocidad del motor, por lo que no hay retraso y la potencia de salida es muy suave. Sin embargo, dado que está instalado en el eje giratorio del motor, todavía consume algo de energía y el efecto de sobrealimentación no es alto.
2. Sistema de impulso de ondas de aire: utiliza ondas de aire pulsadas de gases de escape de alta presión para comprimir el aire. Este sistema tiene un buen rendimiento de sobrealimentación y aceleración, pero todo el dispositivo es voluminoso y no es adecuado para su instalación en automóviles pequeños.
3. Sistema de turbocompresor de gases de escape: Este es el dispositivo de turbocompresor más común en nuestra vida diaria. El turbocompresor no tiene conexión mecánica con el motor. En realidad, es un compresor de aire que comprime el aire para aumentar la cantidad de aire entrante. Utiliza el impulso inercial de los gases de escape descargados por el motor para empujar la turbina hacia la cámara de la turbina. La turbina impulsa el impulsor coaxial, que presuriza el aire enviado desde la tubería del filtro de aire y lo envía al cilindro. Cuando aumenta la velocidad del motor, la velocidad de descarga de los gases de escape y la velocidad de las ruedas también aumentan simultáneamente, y el impulsor comprime más aire en el cilindro.
A medida que aumentan la presión y la densidad del aire, se puede quemar más combustible y, en consecuencia, se puede aumentar la potencia de salida del motor aumentando la cantidad de combustible. En términos generales, después de instalar un turbocompresor de gases de escape, la potencia y el par del motor aumentarán entre un 20% y un 30%. Sin embargo, la tecnología de turbocompresor de gases de escape también tiene sus propios puntos a los que se debe prestar atención, es decir, la rueda de la bomba y la turbina están conectadas a través de un eje, que es el rotor. Los gases de escape descargados por el motor impulsan el impulsor de la bomba, que hace girar la turbina. La turbina gira para sobrealimentar el sistema de admisión de aire. 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 del rotor del sobrealimentador es muy alta, que puede alcanzar cientos de miles de revoluciones por minuto. Estas altas velocidades y temperaturas hacen imposible que los rodamientos de agujas o de bolas mecánicos ordinarios funcionen para el rotor, por lo que los turbocompresores generalmente utilizan rodamientos totalmente flotantes, que se lubrican con aceite de motor y se enfrían con refrigerante.
4. Sistema de sobrealimentación compuesto: el turbocompresor de gases de escape y la sobrealimentación mecánica se utilizan juntos. La sobrealimentación contribuye a la producción de par a bajas velocidades, pero la potencia a altas velocidades es limitada. El turbocompresor de gases de escape proporciona una gran potencia a altas velocidades, pero una potencia insuficiente a bajas velocidades. Luego, el diseñador del motor imaginó combinar sobrealimentación y turbocompresor para resolver sus respectivas deficiencias y resolver simultáneamente los problemas de par a baja velocidad y potencia de salida a alta velocidad. Este dispositivo se usa ampliamente en motores diésel de alta potencia y hay muy pocos modelos que utilizan sistemas de sobrealimentación duales (sistemas de sobrealimentación compuestos) en motores de gasolina. Motor 1.4 TSI de Volkswagen (este motor tiene en cuenta tanto la salida de par a baja velocidad como la salida de potencia a alta velocidad. A bajas velocidades, la mayor parte de la presión de sobrealimentación la proporciona el sobrealimentador. A 1.500 rpm, dos sobrealimentadores proporcionan impulso al mismo tiempo A medida que aumenta la velocidad, el turbocompresor puede hacer que el motor obtenga más potencia y la presión del sobrealimentador disminuye gradualmente. El sobrealimentador está controlado por un embrague electromagnético y el embrague electromagnético se integra con la bomba de agua. 3500 rpm, el turbocompresor proporciona presión de sobrealimentación total. En este momento, el sobrealimentador está completamente separado del motor bajo la acción del embrague electromagnético, lo que evita que se consuma la potencia del motor. Su potencia es alta, el consumo de combustible es bajo y. el ruido es bajo, pero la estructura es buena. Es demasiado complejo, tiene un alto contenido técnico, es difícil de mantener y difícil de promover [Editar este párrafo] 4. Desventajas de los motores turboalimentados Es cierto que los turbocompresores pueden mejorar. La potencia del motor, pero también tiene muchas desventajas, la más obvia de las cuales es la potencia. El retraso en la respuesta de salida. Echemos un vistazo al principio de funcionamiento del turbocompresor. Debido a la inercia del impulsor, responde lentamente. cambios bruscos en el acelerador, es decir, hay una diferencia de tiempo entre el momento en que pisas el acelerador y el momento en que el impulsor gira. Se empuja más aire hacia el motor para obtener mayor potencia. Este tiempo no es corto. , el turbocompresor mejorado tarda al menos 2 segundos en aumentar o disminuir la potencia del motor. Si desea acelerar repentinamente, sentirá una aceleración instantánea.
Con el desarrollo de la tecnología, aunque varios fabricantes lo hacen. El uso de turbocompresores está mejorando la tecnología de los turbocompresores. Debido a los principios de diseño, los automóviles con turbocompresores y la experiencia de conducción de un automóvil de gran cilindrada son diferentes. Por ejemplo, si compramos un automóvil turboalimentado de 1.8T, la aceleración durante la conducción real definitivamente no será tan buena. Bueno como el de un automóvil de 2.4L, pero mientras termine el período de espera, la potencia del 1.8T aumentará. Entonces, si buscas una sensación de conducción, un motor turboalimentado no es adecuado para ti. Cuando circulas a alta velocidad, el turbocompresor te resultará especialmente útil.
Si tu coche circula con frecuencia por zonas urbanas, debes considerar qué tipo de turbo se necesita, porque la turbina no arranca todo el tiempo. Para aquellos motores turboalimentados con alta velocidad de arranque, tome el Subaru (Fuji) Impreza turbo como ejemplo. Su velocidad de arranque es de alrededor de 3500 rpm, la velocidad estimada de la quinta marcha puede alcanzar las 3500 rpm, que son 120. A menos que se quede deliberadamente. En la marcha baja, el turbocompresor del Impreza con una velocidad de no más de 65.438+020 km/h no puede arrancar en este momento. Es más adecuado para arrancar un motor turboalimentado, como el motor 1.4Tsi/1.8Tsi de Volkswagen. el turbocompresor interviene a 1750 o incluso 1500 rpm, incluso al cambiar de marcha de 2000 a 3000, la velocidad antes y después del cambio de marcha se puede mantener. Un área del turbocompresor tiene una mayor eficiencia de combustible. El turbocompresor tiene problemas de mantenimiento. Tomando como ejemplo el 1.8T de Bora, la turbina necesita ser reemplazada alrededor de 60.000 kilómetros, aunque el número de veces no cuenta, pero al fin y al cabo, añade una tarifa de mantenimiento invisible a tu coche. Esto es especialmente digno de mención para los propietarios de automóviles que no se encuentran en una situación económica especialmente buena.
[Editar este párrafo] 5. Propósito de los motores turboalimentados El turbocompresor utiliza los gases de escape del motor para impulsar la turbina. Por muy avanzado que sea, sigue siendo un dispositivo mecánico. Dado que su entorno de trabajo suele ser a alta velocidad y alta temperatura, la temperatura final de la turbina de gases de escape del sobrealimentador es superior a 600 grados y la velocidad del sobrealimentador también es muy alta. Por tanto, para garantizar el funcionamiento normal del sobrealimentador, es muy importante utilizarlo y mantenerlo correctamente. Se deben seguir los siguientes métodos:
1. Después de arrancar el motor del automóvil, no pise el acelerador. Primero debes descansar tres minutos. Esto es para aumentar la temperatura del aceite del motor, mejorar su fluidez y garantizar que el turbocompresor esté completamente lubricado. Luego puedes acelerar el motor y empezar a conducir. Esto es especialmente importante en invierno, cuando el coche tarda al menos cinco minutos en calentarse.
2. Después de que el motor ha estado funcionando a alta velocidad durante mucho tiempo, no se puede apagar inmediatamente. La razón es que cuando el motor está en funcionamiento, parte del aceite suministra a los cojinetes del rotor del turbocompresor para su lubricación y refrigeración. Después de que un motor en marcha se detiene repentinamente, la presión del aceite cae rápidamente a cero, la lubricación del aceite se interrumpe y el aceite no puede eliminar el calor dentro del turbocompresor. En este momento, la alta temperatura en la parte de la turbina del turbocompresor se transferirá al medio y el calor en la carcasa del soporte del cojinete no se puede eliminar rápidamente, mientras el rotor del turbocompresor todavía gira a alta velocidad bajo la acción de la inercia. . Esto hará que el eje giratorio y el casquillo del turbocompresor se "atasquen" y dañen los cojinetes y el eje. Además, después de que el motor se para repentinamente, la temperatura del colector de escape es muy alta en este momento, y su calor será absorbido por la carcasa del turbocompresor y el aceite atrapado en el turbocompresor se hervirá hasta formar depósitos de carbón. Cuando este depósito de carbón se acumula cada vez más, bloqueará la entrada de aceite, provocando que el manguito del eje se quede sin aceite y acelerará el desgaste entre el eje de la turbina y el manguito del eje. Por lo tanto, el motor debe estar inactivo durante tres minutos antes de calarse para reducir la velocidad del rotor del turbocompresor. Además, vale la pena señalar que los motores turboalimentados no son adecuados para un funcionamiento en ralentí prolongado y, por lo general, deben mantenerse en un plazo de 10 minutos.
3. Tenga cuidado al elegir el aceite de motor. Debido a la función del turbocompresor, la calidad y el volumen del aire que ingresa a la cámara de combustión mejoran enormemente, la estructura del motor es más compacta y razonable y la mayor relación de compresión hace que el motor trabaje más. La precisión del procesamiento también es mayor y los requisitos técnicos de ensamblaje son más estrictos. Estos determinan las características de trabajo de alta temperatura, alta velocidad, alta potencia, alto par y bajas emisiones del motor turboalimentado. Al mismo tiempo, también determina que las partes internas del motor deben soportar temperaturas más altas y mayores fuerzas de impacto, extrusión y corte. Por tanto, a la hora de elegir un aceite para un coche turboalimentado, hay que tener en cuenta sus especificidades. El aceite de motor utilizado debe tener buena resistencia al desgaste y a las altas temperaturas, y establecer un bloque de película de aceite lubricante con alta resistencia y estabilidad de la película de aceite. El aceite de motor sintético o el aceite de motor semisintético pueden cumplir este requisito, por lo que, además del aceite de motor especificado por el fabricante original, es mejor utilizar lubricantes de alta calidad, como aceite de motor sintético y aceite de motor semisintético.
4. El aceite del motor y el filtro deben mantenerse limpios para evitar la entrada de impurezas, porque el espacio de ajuste entre el eje giratorio y el manguito del turbocompresor es muy pequeño. Si la capacidad de lubricación del aceite disminuye, el turbocompresor fallará prematuramente.
5. El filtro de aire debe limpiarse a tiempo para evitar que entre polvo y otras impurezas en el impulsor giratorio del compresor de alta velocidad, provocando una velocidad inestable o aumentando el desgaste de la manga y el sello.
6. Asegúrese de comprobar si el anillo de sellado del turbocompresor está sellado. Porque si el anillo de sellado no está sellado, los gases de escape ingresarán al sistema de lubricación del motor a través del anillo de sellado, ensuciando el aceite del motor y provocando que la presión del cárter aumente rápidamente. Además, cuando el motor funciona a baja velocidad, el aceite se descargará del tubo de escape a través del anillo de sellado o entrará en la cámara de combustión para la combustión, provocando un consumo excesivo de aceite y "quema de aceite".
7. El turbocompresor debe revisarse periódicamente para detectar sonidos o vibraciones anormales y para detectar fugas en las tuberías y juntas de aceite lubricante.
8. La precisión del cojinete del rotor del turbocompresor es muy alta y el entorno de trabajo para el mantenimiento y la instalación es muy duro. Por lo tanto, cuando un turbocompresor falla o se daña, debe repararse en un taller de reparación designado en lugar de en un taller de reparación ordinario. [Edite este párrafo] Seis. El intercooler del sistema de refrigeración del turbocompresor forma parte del sistema de sobrealimentación. Cuando el aire se comprime en una proporción alta, se generará una gran cantidad de calor, lo que reducirá la densidad de expansión del aire. Al mismo tiempo, también provocará que la temperatura del motor sea demasiado alta, provocando daños. Para obtener una mayor eficiencia volumétrica, es necesario enfriar el aire a alta temperatura antes de inyectarlo en el cilindro.
Esto requiere la instalación de un radiador. Su principio es similar al de un radiador de tanque de agua. Dispersa aire a alta temperatura y alta presión en muchas tuberías pequeñas. El aire a temperatura normal fluye a alta velocidad fuera de las tuberías. para enfriar (la temperatura del gas se puede reducir de 150 grados Celsius a aproximadamente 50 grados Celsius). Dado que este radiador está situado entre el motor y el turbocompresor, también se le llama refrigerador central o, para abreviar, intercooler.