Στροβιλοσυμπιεστής σταθερής και μεταβλητής γεωμετρίας - ποια είναι η διαφορά;

Ο όρος «υπερσυμπιεστής μεταβλητής γεωμετρίας» χρησιμοποιείται συχνά για την περιγραφή των κινητήρων. Σε τι διαφέρει από μια σταθερά και ποια είναι τα πλεονεκτήματα και τα μειονεκτήματά της;

Ο υπερσυμπιεστής είναι μια συσκευή που χρησιμοποιείται ευρέως σε κινητήρες ντίζελ από τη δεκαετία του '80, αυξάνοντας τη ροπή και την ισχύ και επηρεάζοντας θετικά την κατανάλωση καυσίμου. Χάρη στον στροβιλοσυμπιεστή, οι κινητήρες ντίζελ δεν γίνονται πλέον αντιληπτοί ως βρώμικες μηχανές εργασίας. Στους βενζινοκινητήρες άρχισαν να έχουν το ίδιο έργο και εμφανίστηκαν πιο συχνά στη δεκαετία του '90, με την πάροδο του χρόνου κέρδισαν δημοτικότητα και μετά το 2010 έγιναν τόσο κοινά στους βενζινοκινητήρες όσο ήταν ήδη στις δεκαετίες του '80 και του '90 στους ντίζελ.

Πώς λειτουργεί ένας υπερσυμπιεστής;

Ένας στροβιλοσυμπιεστής αποτελείται από έναν στρόβιλο και έναν συμπιεστή τοποθετημένο σε κοινό άξονα και σε ένα περίβλημα χωρισμένο σε δύο σχεδόν διπλές πλευρές. Ο στρόβιλος κινείται από τα καυσαέρια από την πολλαπλή εξαγωγής και ο συμπιεστής, που περιστρέφεται στον ίδιο ρότορα με τον στρόβιλο και κινείται από αυτόν, δημιουργεί πίεση αέρα, το λεγόμενο. αναπλήρωση Στη συνέχεια εισέρχεται στην πολλαπλή εισαγωγής και στους θαλάμους καύσης. Όσο μεγαλύτερη είναι η πίεση των καυσαερίων (μεγαλύτερες στροφές κινητήρα), τόσο μεγαλύτερη είναι η πίεση συμπίεσης.  

Το κύριο πρόβλημα με τους υπερσυμπιεστές έγκειται ακριβώς σε αυτό το γεγονός, διότι χωρίς την κατάλληλη ταχύτητα καυσαερίων, δεν θα υπάρχει η κατάλληλη πίεση για τη συμπίεση του αέρα που εισέρχεται στον κινητήρα. Η υπερπλήρωση απαιτεί μια ορισμένη ποσότητα καυσαερίων από έναν κινητήρα σε μια συγκεκριμένη ταχύτητα - χωρίς το κατάλληλο φορτίο καυσαερίων, δεν υπάρχει σωστή ώθηση, επομένως οι υπερτροφοδοτούμενοι κινητήρες στις χαμηλές στροφές είναι εξαιρετικά αδύναμοι.

Για να ελαχιστοποιηθεί αυτό το ανεπιθύμητο φαινόμενο, θα πρέπει να χρησιμοποιηθεί ένας υπερσυμπιεστής με τις σωστές διαστάσεις για τον συγκεκριμένο κινητήρα. Ο μικρότερος (μικρότερης διαμέτρου ρότορας) «περιστρέφεται» πιο γρήγορα γιατί δημιουργεί λιγότερη οπισθέλκουσα (λιγότερη αδράνεια), αλλά δίνει λιγότερο αέρα και επομένως δεν θα παράγει μεγάλη ώθηση, δηλ. εξουσία. Όσο μεγαλύτερος είναι ο στρόβιλος, τόσο πιο αποδοτικός είναι, αλλά απαιτεί μεγαλύτερο φορτίο καυσαερίων και περισσότερο χρόνο για να «σπινάρει». Αυτός ο χρόνος ονομάζεται turbo lag ή lag. Επομένως, είναι λογικό να χρησιμοποιείτε έναν μικρό στροβιλοσυμπιεστή για έναν μικρό κινητήρα (έως περίπου 2 λίτρα) και έναν μεγάλο για έναν μεγαλύτερο κινητήρα. Ωστόσο, τα μεγαλύτερα εξακολουθούν να έχουν πρόβλημα καθυστέρησης, έτσι Οι μεγαλύτεροι κινητήρες συνήθως χρησιμοποιούν συστήματα bi-turbo και twin-turbo.

Βενζίνη με άμεσο ψεκασμό - γιατί turbo;

Μεταβλητή γεωμετρία - μια λύση στο πρόβλημα της υστέρησης turbo

Ο πιο αποτελεσματικός τρόπος για τη μείωση της υστέρησης στροβίλου είναι να χρησιμοποιήσετε έναν στρόβιλο μεταβλητής γεωμετρίας. Τα κινητά πτερύγια, που ονομάζονται πτερύγια, αλλάζουν τη θέση τους (γωνία κλίσης) και έτσι δίνουν ένα μεταβλητό σχήμα στη ροή των καυσαερίων που χτυπούν τα αμετάβλητα πτερύγια του στροβίλου. Ανάλογα με την πίεση των καυσαερίων, τα πτερύγια τοποθετούνται σε μεγαλύτερη ή μικρότερη γωνία, γεγονός που επιταχύνει την περιστροφή του ρότορα ακόμη και σε χαμηλότερη πίεση καυσαερίων και σε υψηλότερη πίεση καυσαερίων, ο στροβιλοσυμπιεστής λειτουργεί ως κανονικός χωρίς μεταβλητή γεωμετρία. Τα τιμόνια εγκαθίστανται με πνευματική ή ηλεκτρονική κίνηση. Η μεταβλητή γεωμετρία του στροβίλου χρησιμοποιήθηκε αρχικά σχεδόν αποκλειστικά σε κινητήρες ντίζελ., αλλά στις μέρες μας χρησιμοποιείται όλο και περισσότερο και από τη βενζίνη.

Η επίδραση της μεταβλητής αιμομετρίας είναι μεγαλύτερη ομαλή επιτάχυνση από χαμηλές στροφές και απουσία αξιοσημείωτης στιγμής "ανάβοντας το turbo". Συνήθως, οι κινητήρες ντίζελ με σταθερή γεωμετρία στροβίλου επιταχύνουν σημαντικά ταχύτερα στις 2000 σ.α.λ. περίπου. Εάν το τούρμπο έχει μεταβλητή γεωμετρία, μπορούν να επιταχύνουν ομαλά και καθαρά από περίπου 1700-1800 σ.α.λ.

Η μεταβλητή γεωμετρία του υπερσυμπιεστή φαίνεται να έχει κάποια πλεονεκτήματα, αλλά αυτό δεν συμβαίνει πάντα. Πάνω από όλα η διάρκεια ζωής τέτοιων στροβίλων είναι χαμηλότερη. Οι εναποθέσεις άνθρακα στα τιμόνια μπορούν να τα μπλοκάρουν, με αποτέλεσμα ο κινητήρας στην πάνω ή στην κάτω περιοχή να μην έχει τη δύναμή του. Για να γίνουν τα πράγματα χειρότερα, οι στροβιλοσυμπιεστές μεταβλητής γεωμετρίας είναι πιο δύσκολο να αναπαραχθούν και είναι πιο ακριβοί. Μερικές φορές η πλήρης αναγέννηση δεν είναι καν δυνατή.