Každý motorista vie, že motoryspaľovanie podľa štruktúry a princípu činnosti sa delí na atmosférické a preplňované. Ale nie každý chápe, aký je rozdiel medzi týmito pohonnými jednotkami. Poďme sa pozrieť na to, v čom je turbomotor odlišný, ako funguje a ako funguje. Zoznámime sa s týmito motormi na príklade moderných agregátov skupiny VAG.
Benzínové turbomotory
Benzínový turbomotor je vnútorný motorspaľovanie s umelo zvýšeným kompresným pomerom v komorách v dôsledku turbíny. Zvýšenie tohto ukazovateľa dáva zvýšenie výkonu a ďalších technických charakteristík. Od vytvorenia prvého spaľovacieho motora sa inžinieri snažili pridať výkon bez výraznej zmeny pracovného objemu spaľovacieho motora.
Na prvý pohľad bolo toto rozhodnutie praktickypovrchy - bolo potrebné pomôcť motoru „dýchať“ efektívnejšie. To by umožnilo lepšie charakteristiky spaľovania palivovej zmesi. To sa dá dosiahnuť dodatočným prívodom vzduchu. To znamená, že je potrebné ho do valcov privádzať násilne, pod tlakom. Vďaka dodatočnému objemu vzduchu sa palivo úplne spáli, čo pomôže zvýšiť výkon. Tieto technológie sa ale zavádzali veľmi pomaly. Na samom začiatku sa zariadenie turbodúchadla používalo iba pre veľké motory lodí a lietadiel.
História benzínových preplňovaných spaľovacích motorov
Prvý turbomotor bol namontovaný späťposledné storočie. Prvýkrát sa automobilové preplňované spaľovacie motory začali vyrábať v roku 1938. Na začiatku 60. rokov sa v Spojených štátoch začali vyrábať prvé turbínové motory pre osobné automobily. Ide o automobily Oldmobile Jetfire a Chevrolet Corvair Monza. Pri všetkých svojich charakteristikách sa motory nelíšili vysokou spoľahlivosťou a životnosťou.
Začiatok popularity
Populárne spaľovacie motory s turbodúchadlom sa stali v 70. rokochrokov. Potom sa začali masívne inštalovať na športové vozidlá. Ale v civilných automobiloch sa turbomotor nestal populárnym kvôli vysokej spotrebe paliva. Touto nevýhodou sa vyznačovali všetky preplňované benzínové motory tej doby. Ale spotreba paliva bola v tom čase veľmi dôležitá. Tentoraz padol na ropnú krízu v 70. rokoch.
Zariadenie benzínových turbo-spaľovacích motorov
Algoritmus práce preplňovaného benzínupohonná jednotka spočíva v použití špeciálneho kompresora. Úlohou posledne uvedeného je prečerpať ďalší objem vzduchu do spaľovacích komôr. Zlepšením plnenia valcov zmesou vzduchu a paliva sa zvyšuje priemerný efektívny tlak za cyklus a zvyšuje sa výkon. Výfukové plyny sa používajú na pohon turbodúchadla, ktorého energia robí užitočnú prácu.
Moderný kompresor je skriňas ložiskami, kolesom, obtokovým ventilom, krytom turbíny. Ten má kanály na pohyb maziva. V konštrukcii je tiež prítomný hriadeľ rotora, ložiskové puzdrá, kompresor, pneumatický pohon obtokového ventilu. Rotor je inštalovaný v skrini, kde sú namontované ložiská. Je to hriadeľ, na ktorom sú pripevnené kolesá turbíny a kompresora. Posledné majú čepele. Tento rotor je možné otáčať pomocou vložiek puzdra. Na ich mazanie a chladenie sa olej dodáva z mazacieho systému motora. Na ďalšie ochladenie telesa ložiska sa používajú aj kanály pre chladivo. Tento kompresorový prvok je vyrobený vo forme slimáka.
Princíp činnosti
Odbočné potrubie turbíny je spojené s výfukovým potrubím.A kompresor - so vstupom. Ako už bolo spomenuté, turbodúchadlo je poháňané energiou z výfukových plynov. Keď narazia na turbínu, otáčajú rotorom, čím vydávajú energiu. Potom cez predné potrubie vstupujú plyny do výfukového systému.
Je nainštalované koleso kompresora a „slimáky“rovnaký hriadeľ. V dôsledku otáčania turbíny nasáva koleso kompresora vzduch zo vzduchového filtra a pumpuje ho do spaľovacích komôr. V závislosti od úrovne zosilnenia môže zariadenie zvýšiť tlakovú silu z 30% na 80%. Takto môže motor s rovnakým objemom prijať veľké množstvo zmesi. Z tohto dôvodu sa výkon jednotky zvyšuje z 20% na 50%. Výfukové plyny a ich energia výrazne zvyšujú účinnosť motora.
Turbodieslové jednotky
Turbomotor funguje zhruba rovnako.(nafta). Princíp činnosti turbodúchadla sa nelíši od benzínového. Jediným rozdielom je prítomnosť medzichladiča. Jedná sa o špeciálny mechanizmus, ktorý ochladzuje vzduch skôr, ako vstúpi do valcov. Objem studeného vzduchu je menší ako teplého vzduchu. To znamená, že do valca sa dá „natlačiť“ viac studeného vzduchu.
Motory TSI
Tieto jednotky sú inštalované na modernýchmodely automobilov značiek Volkswagen, Audi a Škoda. Všetci patria do rovnakého koncernu. Výrobcovia tvrdia, že ide o motory novej generácie, ktoré úspešne kombinujú výkon a účinnosť. V prípade bežného klasického spaľovacieho motora s malým objemom by od neho človek nemal čakať veľa výkonu. Ak vozidlo váži jednu tonu a motor má nízky výkon, povedie to k vysokej spotrebe paliva v dôsledku nízkej dynamiky a vysokých otáčok.
Motor s veľkým zdvihovým objemom má vysokú spotrebukvôli zväčšenej spaľovacej komore. Turbomotory (Škoda Octavia, Volkswagen a Audi) sú skutočným technickým zázrakom. Tieto pohonné jednotky kombinujú skromnú spotrebu paliva a dostatočný výkon s relatívne malým objemom.
TSI: zariadenie
Pokiaľ ide o objem, tieto jednotky sa môžu líšiť.Takže vyrábajú spaľovacie motory za 1,2; 1,4; 1,6 l. Rovnako ako turbomotor 1,8, 2,0 litra. Výkon motora sa zvyšuje kvôli väčšiemu objemu. A toto je správne rozhodnutie. A potom si povieme niečo o rozdieloch.
Preplňovaný a kompresor
TSI je preplňovaná ajkompresorová jednotka. Tím VAG použil tento dizajn na riešenie bežného problému s motorom. Sú to poklesy pri nízkych otáčkach motora. Ak vezmeme do úvahy klasické turbomotory, potom „slimák“ funguje na úkor výfukových plynov. Sila tlaku pri prevádzke pri nízkych otáčkach neumožňuje, aby kompresor vytváral potrebnú silu a dodával dostatočné množstvo vzduchu do spaľovacích komôr.
Turbomotor 1,8 (Volkswagen)je nainštalovaný kompresor. Nenecháva pokles výkonu. Maximálny krútiaci moment v konvenčnom atmosférickom motore je okolo 5 000 ot./min. V prípade motorov TSI je maximálny krútiaci moment v rozmedzí od 1 500 ot./min do 4 500 ot./min. Toto je pracovný interval, ktorý používa väčšina vodičov. V motoroch TSI sa vďaka použitiu dvoch turbín vytvárajú tlaky až do 2,5 baru.
kompresor
Táto jednotka pracuje zo samostatného diskutyp pásu. Má vysoký prevodový pomer. Kompresor sa zapne, iba keď vodič stlačí plyn. Pri takmer voľnobežných otáčkach je tlak 0,8 BAR, čo je dosť veľa. Výsledkom je vynikajúci dynamický výkon. Takto funguje turbomotor Audi 1,8 s TSI. Predchádzajúca generácia týchto motorov nebola vybavená kompresorom. Je tu iba turbína.
Preplňovaný motor 1,8 Volkswagen
Táto jednotka je na trhu asi 20 rokov.Tento model ICE je veľmi populárny a spôsobil dopyt po preplňovaných motoroch. Mnoho modelov automobilov zo skupiny VAG bolo vybavených takýmto motorom. Debut tejto elektrárne sa uskutočnil v roku 1995.
Prvýkrát motor (Volkswagen Passat b5) 1.Na Audi A4 bolo nainštalované 8 turbo (áno, používajú rovnaké motory). Čo sa týka charakteristík, existuje niekoľko modelov s kapacitou 150 a 210 koní. V roku 2002 vytvorili motor s kapacitou 190 „koní“. Preplňovaný motor od spoločnosti Volkswagen bol začiatkom úplne novej filozofie týkajúcej sa benzínových spaľovacích motorov. Podal dobrý výkon pri relatívne malom objeme vďaka turbíne. Výhodou tejto jednotky je mierny apetít.
Takže tento motor kombinuje vynikajúcipružnosť, ktorá je charakteristická pre turbodieselové zariadenia, ale zároveň je pracovnou kultúrou benzín. Túto jednotku je tiež možné ľahko premeniť na plyn. Elektráreň je jednou z najlepších v celej zostave. Motor sa môže pochváliť výkonom, miernou spotrebou paliva a vysokou spoľahlivosťou. „Passat“ (1,8 turbo) nemá žiadne konštrukčné chyby jednotky. Ani teraz, v ére moderných TSI, tento motor prakticky neexistuje.
Turbomotory: výhody a nevýhody
Hlavné plus, ktoré má turbomotor, jezvýšený výkon. Toto je hlavný cieľ, ktorý sa dosiahol bez výrazných dizajnových zmien. Pri rovnakom zdvihovom objeme ako atmosférické motory môže turbomotor produkovať o 70% vyšší krútiaci moment a výkon. Kompresor znižuje percento škodlivých látok vo výfukových plynoch. Motor vybavený turbínou má výrazne nižšiu hladinu hluku.
