Hình học cố định và bộ tăng áp hình học biến đổi - sự khác biệt là gì?
Thường khi mô tả động cơ, thuật ngữ "hình học bộ tăng áp biến thiên" được sử dụng. Nó khác với hằng số như thế nào và ưu nhược điểm của nó là gì?
Tăng áp là một thiết bị được sử dụng rộng rãi trong động cơ diesel từ những năm 80, giúp tăng mô-men xoắn, công suất và ảnh hưởng tích cực đến mức tiêu hao nhiên liệu. Nhờ bộ tăng áp mà động cơ diesel không còn bị coi là những cỗ máy làm việc bẩn thỉu nữa. Ở động cơ xăng, chúng bắt đầu có nhiệm vụ tương tự và xuất hiện thường xuyên hơn vào những năm 90, theo thời gian chúng trở nên phổ biến và sau năm 2010 chúng trở nên phổ biến ở động cơ xăng như những năm 80 và 90 ở động cơ diesel.
Bộ tăng áp hoạt động như thế nào?
Một bộ tăng áp bao gồm một tuabin và một máy nén được gắn trên một trục chung và trong một vỏ được chia thành hai bên gần như đôi. Tuabin được dẫn động bởi khí thải từ ống xả, và máy nén, quay trên cùng một cánh quạt với tuabin và được điều khiển bởi nó, tạo ra áp suất không khí, cái gọi là. sự bổ sung. Sau đó, nó đi vào ống nạp và buồng đốt. Áp suất khí xả càng cao (tốc độ động cơ càng cao) thì áp suất nén càng cao.
Vấn đề chính của bộ tăng áp nằm chính xác ở chỗ, bởi vì nếu không có vận tốc khí xả thích hợp, sẽ không có áp suất thích hợp để nén không khí đi vào động cơ. Quá trình tăng áp yêu cầu một lượng khí thải nhất định từ động cơ ở một tốc độ nhất định - nếu không có tải lượng khí thải thích hợp thì không có lực đẩy thích hợp, vì vậy động cơ tăng áp ở vòng tua máy thấp sẽ cực kỳ yếu.
Để giảm thiểu hiện tượng không mong muốn này, nên sử dụng bộ tăng áp có kích thước chính xác cho động cơ nhất định. Cái nhỏ hơn (rôto có đường kính nhỏ hơn) “quay” nhanh hơn vì nó tạo ra ít lực cản hơn (ít quán tính hơn), nhưng nó cung cấp ít không khí hơn và do đó sẽ không tạo ra nhiều lực đẩy, tức là. quyền lực. Tua bin càng lớn thì càng hiệu quả, nhưng nó cần nhiều khí thải hơn và nhiều thời gian hơn để "quay". Thời gian này được gọi là độ trễ turbo hay độ trễ. Do đó, việc sử dụng một bộ tăng áp nhỏ cho động cơ nhỏ (lên đến khoảng 2 lít) và một bộ tăng áp lớn cho động cơ lớn hơn là điều hợp lý. Tuy nhiên, những cái lớn hơn vẫn có vấn đề về độ trễ, vì vậy Các động cơ lớn thường sử dụng hệ thống tăng áp kép và tăng áp kép.
Xăng phun trực tiếp - tại sao phải tăng áp?
Hình dạng biến đổi - giải pháp cho vấn đề độ trễ turbo
Cách hiệu quả nhất để giảm độ trễ tuabin là sử dụng tuabin có hình dạng thay đổi. Các cánh gạt chuyển động, được gọi là cánh gạt, thay đổi vị trí của chúng (góc nghiêng) và do đó tạo ra một hình dạng thay đổi cho dòng khí thải chạm vào các cánh tua bin không thay đổi. Tùy thuộc vào áp suất của khí thải, các cánh quạt được đặt ở góc lớn hơn hoặc nhỏ hơn, giúp tăng tốc độ quay của rôto ngay cả ở áp suất khí xả thấp hơn, và ở áp suất khí thải cao hơn, bộ tăng áp hoạt động như một loại thông thường mà không thay đổi hình học. Các bánh lái được gắn với bộ truyền động khí nén hoặc điện tử. Hình dạng tuabin biến thiên ban đầu hầu như chỉ được sử dụng trong động cơ diesel., nhưng bây giờ nó cũng được sử dụng ngày càng nhiều bằng xăng.
Tác dụng của hình học biến thiên nhiều hơn khả năng tăng tốc mượt mà từ số vòng quay thấp và không có khoảnh khắc “bật turbo” đáng chú ý. Theo quy luật, động cơ diesel có dạng hình học tuabin không đổi tăng tốc lên khoảng 2000 vòng / phút nhanh hơn nhiều. Nếu turbo có dạng hình học thay đổi, chúng có thể tăng tốc mượt mà và rõ ràng từ khoảng 1700-1800 vòng / phút.
Hình dạng biến đổi của bộ tăng áp dường như có một số điểm cộng, nhưng điều này không phải lúc nào cũng đúng. Trên hết tuổi thọ của các tuabin như vậy thấp hơn. Các cặn carbon bám trên vô lăng có thể cản trở chúng khiến động cơ ở dải cao hoặc thấp không phát huy hết công suất. Tệ hơn, các bộ tăng áp biến đổi hình học khó tái tạo hơn, do đó tốn kém hơn. Đôi khi việc tái tạo hoàn toàn thậm chí là không thể.
