Видове турбокомпресори

видове турбокомпресори

Видове турбокомпресори

В автомобилната индустрия се използват различни видове турбокомпресори:
Single-Turbo
Битурбо
Twin-Scroll Turbo
Променлива геометрия Turbo
Променлива двойна спирала Turbo
Електрически турбо
Единични турбо
Единичните турбокомпресори са това, което повечето хора смятат за турбо. Чрез различаване на размера на елементите в турбокомпресора могат да се постигнат напълно различни характеристики на въртящия момент. Големите турбокомпресори осигуряват по-високи нива на максимална мощност, докато по-малките турбо могат да се въртят по-бързо и осигуряват по-добра ниска мощност. Те са икономически ефективен начин за увеличаване на мощността и ефективността на двигателя и като такива стават все по-популярни, позволявайки на по-малките двигатели да увеличат ефективността си, като произвеждат същата мощност като по-големите двигатели с атмосферно пълнене, но с по-ниско тегло. Те обаче са склонни да работят най-добре в тесен диапазон на оборотите, а водачите често ще изпитват „турбо-закъснение“, докато турбото започне да работи в рамките на своя пик.
Битурбо
Както подсказва името twin-turbos означава добавяне на втори турбокомпресор към двигателя. В случая с V6 или V8 двигатели, това може да се направи, като се определи един турбо за работа с всяка цилиндрова банка. Алтернативно, по-малък турбо може да се използва при ниски обороти с по-голям турбо за по-високи обороти. Тази втора конфигурация (известна като двойно последователно турбокомпресор) позволява по-широк работен диапазон на оборотите и осигурява по-добър въртящ момент при ниски обороти (намаляване на турбо лаг), но също така дава мощност при високи обороти. Не е изненадващо, че при наличието на два турбо, значително се увеличава сложността и свързаните с това разходи.
Twin-Scroll Turbo
Турбокомпресорите с двойна спирала изискват корпус на турбината с разделен вход и изпускателен колектор, който съчетава правилните цилиндри на двигателя с всеки скрол. независимо. Например, в четирицилиндров двигател (с изпичане 1-3-4-2), цилиндрите 1 и 4 могат да се подават към един свитък на турбото, докато цилиндрите 2 и 3 се подават към отделен свитък. Това разположение осигурява по-ефективна доставка на енергия от отработените газове към турбото, както и резултати и помага да се осигури по-плътна, чиста въздух във всеки цилиндър. Повече енергия се изпраща към изпускателната турбина, което означава повече мощност. Отново, има наказание за разходите за справяне със сложността на система, изискваща сложни корпуси на турбините, изпускателни колектори и турбокомпресори.
Турбокомпресор с променлива геометрия (VGT)
Обикновено VGTs включват пръстен от аеродинамично оформени лопатки в корпуса на турбината на входа на турбината. При турбокомпресорите за леки и лекотоварни автомобили тези лопатки се въртят, за да променят ъгъла на завихряне на газа и площта на напречното сечение. Тези вътрешни лопатки променят съотношението площ-радиус (A / R) на турбините, за да съответстват на оборотите на двигателите, и така дават максимална производителност. При ниски обороти, ниското съотношение A / R позволява на турбото бързо да се навива чрез увеличаване на скоростта на отработените газове и. При по-високи обороти се увеличава съотношението A / R, което позволява увеличаване на въздушния поток. Това води до нисък тласък на прага за намаляване на турбо лага и осигурява широка и гладка въртяща сила.
Докато VGT се използват по-често в дизелови двигатели, където отработените газове са по-ниски, досега VGTs са ограничени в приложенията на бензиновите двигатели поради тяхната цена и изискването компонентите да се изработват от екзотични материали. Високата температура на отработените газове означава, че лопатките трябва да бъдат направени от екзотични топлоустойчиви материали, за да се предотврати повреда. Това ограничава използването им до приложения в луксозни високопроизводителни двигатели.
Турбокомпресор с променлива двойна спирала (VTS)
Както подсказва името, VTS турбокомпресорът съчетава предимствата на турбо с двойна спирала и турбо с променлива геометрия. Това се постига чрез използване на клапан, който може да пренасочи изходящия въздушен поток само до един свитък или чрез промяна на количеството, което отваря клапанът, за да може отработените газове да се разделят и на двете свитъци. Дизайнът на турбокомпресора VTS осигурява по-евтина и по-надеждна алтернатива на VGT турбо, което означава, че е приложима опция за приложения с бензинов двигател.
Електрически турбокомпресори
Електрическият турбокомпресор се използва за елиминиране на турбо-закъснението и за подпомагане на нормален турбокомпресор при по-ниски обороти на двигателя, когато обикновеният турбокомпресор не е най-ефективен. Това се постига чрез добавяне на електрически мотор, който завърта турбокомпресора от начало и през по-ниските обороти, докато мощността от обема на изгорелите газове е достатъчно висока, за да работи турбокомпресорът. Този подход прави турбото закъснение нещо от миналото и значително увеличава обхвата на оборотите, в рамките на който турбото ще работи ефективно. Дотук добре. Изглежда, че електронните турбокомпресори са отговор на всички отрицателни характеристики на конвенционалните турбокомпресори, но има някои недостатъци. Повечето са около разходите и сложността, тъй като електрическият двигател трябва да бъде оборудван и захранван, както и охладен, за да се избегнат проблеми с надеждността.