Turbocompound - τι είναι αυτό; Αρχή λειτουργίας

Για τη βελτίωση της αποτελεσματικότητας των μονάδων ισχύος, οι κατασκευαστές αναπτύσσουν διάφορους μηχανισμούς και συσκευές. Μεταξύ αυτών είναι ένα turbocompound. Ας μάθουμε τι είδους συσκευή είναι, πώς λειτουργεί ένας κινητήρας turbocompound και ποια είναι τα πλεονεκτήματά του.

Τι είναι το turbocompound

Αυτή η τροποποίηση χρησιμοποιείται σε κινητήρα ντίζελ. Σε κλασική μορφή, ο κινητήρας διαθέτει στρόβιλο που χρησιμοποιεί καυσαέρια για να αυξήσει την πίεση του αέρα στην πολλαπλή εισαγωγής.

Ο αεριοστρόβιλος παρέχει καλύτερη καύση του HTS στους κυλίνδρους, λόγω του οποίου η ατμόσφαιρα δέχεται λιγότερο επιβλαβείς ουσίες και ο κινητήρας αποκτά αυξημένη ισχύ. Ωστόσο, αυτός ο μηχανισμός χρησιμοποιεί μόνο ένα κλάσμα της ενέργειας που απελευθερώνεται όταν τα καυσαέρια αφήνουν την πολλαπλή εξαγωγής.

Εδώ είναι μερικοί αριθμοί. Η θερμοκρασία των καυσαερίων στην έξοδο του κινητήρα μπορεί να φτάσει περίπου τους 750 βαθμούς. Καθώς το αέριο διέρχεται μέσω του στροβίλου, περιστρέφει τις λεπίδες, γεγονός που δίνει στον κινητήρα επιπλέον ποσότητα καθαρού αέρα. Στην έξοδο της τουρμπίνας, τα αέρια είναι ακόμα ζεστά (η θερμοκρασία τους πέφτει μόνο εκατό βαθμούς).

Η υπόλοιπη ενέργεια χρησιμοποιείται από ένα ειδικό μπλοκ μέσω του οποίου περνά η εξάτμιση. Η συσκευή μετατρέπει αυτήν την ενέργεια σε μηχανική δράση, η οποία αυξάνει την περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα.

Ραντεβού

Η ουσία του σύνθετου μπλοκ είναι η αύξηση της ισχύος του στροφαλοφόρου άξονα λόγω της ενέργειας που απλώς αφαιρείται στην ατμόσφαιρα σε έναν συμβατικό κινητήρα. Το ντίζελ έχει μια επιπλέον ώθηση ροπής, αλλά δεν χρησιμοποιεί επιπλέον καύσιμο.

Πώς λειτουργεί το τούρμπο σύνθετο

Ο κλασικός υπερσυμπιεστής αποτελείται από δύο μηχανισμούς. Το πρώτο είναι αέριο, του οποίου η πτερωτή κινείται λόγω του γεγονότος ότι δημιουργείται πίεση στη διαδρομή εξάτμισης. Ο δεύτερος μηχανισμός είναι ένας συμπιεστής που σχετίζεται με το πρώτο στοιχείο. Σκοπός του είναι να αντλεί καθαρό αέρα στους κυλίνδρους.

Στην καρδιά της πρόσθετης μονάδας, χρησιμοποιείται ένας στρόβιλος ισχύος, ο οποίος βρίσκεται πίσω από την κύρια μονάδα. Για να εξαλειφθεί η τεράστια διαφορά μεταξύ της περιστροφής της turbo ένωσης και του σφονδύλου, χρησιμοποιείται ένα υδραυλικό στοιχείο - ένας συμπλέκτης. Η ολίσθηση του εξασφαλίζει τον συντονισμό της ροπής που προέρχεται από τη συσκευή και τον στροφαλοφόρο άξονα του κινητήρα.

Ακολουθεί ένα σύντομο βίντεο για το πώς λειτουργεί μία από τις τροποποιήσεις των στροβιλοσυμπιεστών Volvo:

Volvo Trucks - D13 Turbo Compound κινητήρας

Σχέδιο λειτουργίας σύνθετου Turbo

Ακολουθεί ένα γρήγορο διάγραμμα για το πώς λειτουργεί ένας turbo σύνθετος κινητήρας. Πρώτον, τα καυσαέρια εισέρχονται στην κοιλότητα του υπερσυμπιεστή, περιστρέφοντας τον κύριο στρόβιλο. Περαιτέρω, η ροή περιστρέφει την πτερωτή αυτού του μηχανισμού. Επιπλέον, η ταχύτητα μπορεί να φτάσει τις 100 χιλιάδες ανά λεπτό.

Ένα σύνθετο μπλοκ είναι εγκατεστημένο πίσω από το κύκλωμα υπερτροφοδότη. Ένα ρεύμα εισέρχεται στην κοιλότητά του, περιστρέφοντας την τουρμπίνα. Ο αριθμός αυτός φτάνει τις 55 χιλιάδες ανά λεπτό. Στη συνέχεια, χρησιμοποιείται σύνδεσμος ρευστού και μειωτήρας που συνδέονται με τον στροφαλοφόρο άξονα. Χωρίς σύνδεση υγρού, η συσκευή δεν μπορεί να προσφέρει ομαλή αύξηση της ισχύος του κινητήρα εσωτερικής καύσης.

Ο κινητήρας scania έχει ένα τέτοιο σχήμα. Αυτή η διαδικασία είναι έργο του εργοστασίου παραγωγής ενέργειας DT 1202. Ο κλασικός υπερτροφοδοτούμενος πετρελαιοκινητήρας ήταν σε θέση να αναπτύξει ισχύ εντός 420hp. Αφού ο κατασκευαστής αναβάθμισε τη μονάδα ισχύος με ένα turbo σύνθετο σύστημα, η απόδοσή του αυξήθηκε κατά 50 άλογα.

Πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα

Η ιδιαιτερότητα της καινοτόμου ανάπτυξης επέτρεψε την επίτευξη τέτοιων θετικών αποτελεσμάτων:

• Αξιοπρεπής αύξηση της απόδοσης του κινητήρα, αλλά ταυτόχρονα ο στροφαλοφόρος άξονας δεν περιστρέφεται γρηγορότερα από το συνηθισμένο.
• Κατά τη διάρκεια της λειτουργίας, η εγκατάσταση δεν απαιτεί επιπλέον καύσιμα, κάτι που δεν καθιστά το αυτοκίνητο πιο αθόρυβο.
• Λόγω της παρουσίας ενός υδραυλικού συνδέσμου, η σταθερότητα της μονάδας εξασφαλίζεται με απότομη αλλαγή στο φορτίο.
• Ο κινητήρας λειτουργεί πολύ πιο ομαλά, επειδή η αύξηση της ισχύος παρέχεται από την πιο αποτελεσματική περιστροφή του στροφαλοφόρου άξονα, αλλά όχι λόγω των κραδασμών από τον μηχανισμό στροφαλοφόρου.
• Η ανθεκτικότητα της μονάδας δεν μειώνεται, σαν να είχε εγκατασταθεί στρόβιλος σε συμβατικό κινητήρα. Αντιθέτως, λόγω της εκφόρτωσης του μηχανισμού εμβόλου, ο πόρος εργασίας του αυξάνεται.

Τα μειονεκτήματα περιλαμβάνουν το γεγονός ότι δαπανήθηκαν πολλά χρήματα για την ανάπτυξη και επιπλέον εγκατάσταση θα απαιτήσει επίσης πληρωμή για τον εκσυγχρονισμό του κινητήρα. Εκτός από το υψηλό κόστος του ίδιου του κινητήρα, ο σχεδιασμός του γίνεται πιο περίπλοκος. Εξαιτίας αυτού, η συντήρηση και, εάν είναι απαραίτητο, οι επισκευές γίνονται πιο ακριβές και είναι πιο δύσκολο να βρεθεί ένας πλοίαρχος που κατανοεί σαφώς τη συσκευή εγκατάστασης.

Προσφέρουμε μια μικρή δοκιμαστική μονάδα κινητήρα ντίζελ turbocompound:

Volvo FH I-Save - δοκιμάστε το turbocompound