Как работят турбините
Съвременните турбокомпресори могат да бъдат разделени на два основни типа: 1- с променлива геометрия на дюзите (VNT турбокомпресори) и 2- без геометрия. Всички те от своя страна могат да бъдат моно, туин скрол (двойни турбини) и др.
VNT турбокомпресор (турбина), неговият принцип на работа
В момента много компании, занимаващи се с производство на турбокомпресори (Garrett, Holset, KKK, Hitachi, Mitsubishi, Schwitzer, Toyota, Borg Warner Turbo Systems, IHI) се занимават с производството на турбини с променлива геометрия) Системата VNT променя размера на входа на корпуса на турбината в зависимост от скоростта на потока на отработените газове. При ниски обороти на двигателя и нисък поток на отработените газове системата VNT частично блокира входа на турбината, като по този начин увеличава скоростта на потока на отработените газове, създавайки повече налягане за турбината. При по-високи обороти на двигателя и по-голям поток на отработени газове в корпуса на турбината, системата VNT увеличава всмукателния отвор, поддържайки нивото на усилване на двигателя и защитавайки самия турбокомпресор от прекомерна скорост на въртене.
1) Турбинно колело 2) Лопатки, насочващи изгорелите газове към турбинното колело 3) Контролен пръстен 4) Контролен прът с променлива геометрия 5) Компресорно колело 6) Пневматичен контролен клапан на турбината (пневматичен задвижващ механизъм).
Промяната в размера на входа може да се контролира както от налягането в самата турбина, използвайки клапан за налягане, така и от системата за управление на двигателя, използвайки вакуумен клапан. А моделите VNT Multivane турбини правят разликата, като използват система с много лопатки, която се върти около остатурбинно колело.
Предимства на VNT и AVNT (Power Boost) VNT и AVNT турбокомпресорите произвеждат по-малко налягане на изхода на двигателя в целия диапазон на оборотите, при същата скорост на усилване като конвенционалните турбокомпресори, което води до повече мощност. Повече въртящ момент и по-добра реакция. При ниски обороти на двигателя моделите с VNT и AVNT технология ускоряват турбината по-бързо и осигуряват усилване в сравнение с конвенционалните модели. Това ви позволява да впръскате повече гориво и да получите повече въртящ момент. Подобряване на ефективността на спиране Затварянето на лопатките увеличава изходното налягане на двигателя, увеличава коефициента на усилване и води до значително подобрение на ефективността на спиране на двигателя. Намаляване на разхода на гориво и емисиите По-ниското налягане на изхода на двигателя подобрява разхода на гориво чрез намаляване на загубите при изпомпване. Системите за управление на двигателя, като избират оптималната степен на форсиране, допълнително намаляват разхода на гориво и емисиите на отработени газове. Особено при търговски превозни средства, AVNT може да се използва за контрол на EGR.
Турбокомпресори (турбини) без променлива геометрия на дюзите.
Speaking about this type of turbochargers (turbines), one can be more brief and simply say that they do not have the advantages that VNT turbines, however, they are still used for many reasons: a simpler design, the possibility of their use on gasoline engines, where the fuel combustion temperature is much higher than on diesel engines, and the VNT mechanism is not resistant to high temperatures, despite the fact that developments in this direction are underway and at the moment it is possibleсрещнете турбината с променлива геометрия на бензиновите двигатели и др.
1) Корпус на компресора 2) Среден корпус 3) Задържащи пръстени 4) Скоба за закрепване на средния корпус и корпуса на турбината 5) Корпус на турбината 6) Уплътнения 7) Колело на турбината 8) Плъзгащи лагери 9) Аксиален (аксиален) лагер 10) Колело на компресор 11) Гайка на колело на компресор
Схематично оформление на турбокомпресор (турбина) и свързаните с него тръби и части на двигател с вътрешно горене.
Посока на въздушния поток (показано със стрелки): 1 - турбокомпресор (турбина); 2 - въздушни дюзи; 3 - междинен охладител (радиатор за въздушно охлаждане). По принцип всеки двигател с вътрешно горене може да бъде оборудван с турбокомпресор (турбина): дизелов, бензинов или газов. Турбокомпресорите се използват както на двигатели с голям работен обем (морски, дизелови и стационарни), така и на двигатели на камиони и автомобили и дори мотоциклети. Няма значение дали е 2-тактов или 4-тактов двигател.