ТУРБО

0878 99 99 00 / 0899 799 999

Турбо с фиксирана геометрия

В най-простия дизайн на турбокомпресора геометрията на турбината и компресора е фиксирана, а налягането на усилването се определя изцяло от потока на отработените газове. Байпас на отработените газове или отпадни газове е често срещано средство за постигане на по-добър контрол на налягането при усилване с турбини с фиксирана геометрия. Отпадъчните газове могат да бъдат вградени в турбинната страна на турбокомпресора или може да бъде отделен клапан, свързан към външната водопровод. Пневматичното задействане на пневматични отпадъци е често срещано, но вакуумното задействане и електрическото задействане се използват в много по-нови проекти.

Най-простият дизайн на турбокомпресора от гледна точка на управлението е този, чиято геометрия на турбината и компресора е фиксирана и не използва средства за контрол на усилващото налягане. Налягащото налягане, осигурено от този тип турбокомпресори, се определя изцяло от потока на изгорелите газове на двигателя и характеристиките на турбокомпресора. Турбокомпресорът е оптимизиран за конкретно работно състояние. Размерът на турбинния турбокомпресор и / или съотношението A / R обикновено са относително големи за дадено приложение поради необходимостта от оразмеряване на турбокомпресора, така че при условия на най-висок дебит, турбокомпресорът да не надвишава или да осигурява прекомерно налягане на усилване. Докато налягането на усилване в близост до номиналните условия може да бъде избрано чрез оразмеряване на турбокомпресора, преходната реакция и налягането на усилване при по-ниски обороти на двигателя могат да страдат. Също така, на голяма надморска височина, скоростите на турбокомпресора биха имали тенденция да се увеличават, което може да доведе до проблеми с пренапрежението и / или превишаването на турбокомпресора, освен ако не се отчита чрез превишаване на размера на турбокомпресора. Въпреки това, за някои приложения на двигателя, работещи предимно при ограничен брой стационарни условия, неконтролиран турбокомпресор с турбина с фиксирана геометрия може да се окаже напълно задоволителен.

За приложения, които имат широк спектър от работни условия и които трябва да осигуряват добра динамична реакция, например в приложения за леки автомобили, турбокомпресор с фиксирана геометрия без контрол на усилвателното налягане е неподходящ. В тези приложения могат да се използват два метода за контрол на налягането за усилване на турбокомпресори с турбини с фиксирана геометрия:

Страничен байпас за изгорели газове , известен също като отпадъчни средства , за да заобиколи част от потока от входа на турбината, или
Страничен байпас на входа за байпас на потока от входа на компресора.
Байпас за отработените газове (отпадъчни)
Добавянето на байпасен клапан, който позволява на част от отработените газове да заобикалят турбината, е по-често срещаното средство за постигане на по-добър контрол на усилващото налягане с турбини с фиксирана геометрия. В повечето приложения това позволява турбината с фиксирана геометрия със съотношение по-малък размер или по-малка, която е в състояние да осигури по-голяма мощност на компресора при по-ниски потоци на отработени газове, за дадено приложение, Преходният отговор също се подобрява значително поради подобрената ефективност на ниския дебит, както и по-ниската инерция на въртене на турбокомпресора.

На фигура 1 синята линия представлява турбокомпресор с турбина с фиксирана геометрия, докато червената линия представлява турбокомпресор с по-малка турбина с неподвижна геометрия. Нито турбината с фиксирана геометрия няма отпадъчни врати. Обърнете внимание, че турбокомпресорът с по-малката турбина би превишил скоростта на двигателя при относително ниски обороти на двигателя. Добавянето на турбокомпресор към турбокомпресора с по-малката турбина може значително да подобри усилването при по-ниски обороти на двигателя, като същевременно се избягва преувеличаването и превишаването на турбокомпресора при по-висока скорост. Размерът на подобрението зависи от това колко добре се контролира отпадъчната система.

Показаните характеристики за усилване на пълното натоварване с фиксирана геометрия и турбокомпресор с контролирани отпадъци Всяка турбина е оразмерена, за да осигури на двигателя еднакво усилващо налягане, масов поток на входящия въздух и скорост на въртене при номинална мощност. Турбината с неподвижна геометрия без байпас трябва да може да се справи с целия дебит на отработените газове с номинална мощност и да осигурява по-малко налягане на усилване при по-ниски условия на въздушния поток на двигателя. Предимството от възможността да се използва по-малко съотношение турбина / по-ниско A / R с отпадъчни средства е ясно очевидно. Трябва да се отбележи, че тъй като скоростта на турбокомпресора при максимален дебит за всички случаи е еднаква, съотношението на налягането при високи обороти на двигателя в разхитената турбина и по този начин загубите от изпомпване на двигателя