Com o avanço contínuo da produtividade social e da tecnologia, como a demanda das pessoas por veículos de transporte pode continuar a aumentar e como um motor de pequena cilindrada pode transformar-se em motor de grande cilindrada? A tecnologia de pressurização é um dos métodos mais eficazes. A tecnologia de pressurização de admissão de ar que usamos atualmente em motores automotivos originou-se da necessidade de voar em grandes altitudes. Todos nós sabemos que o motor geral usa o pistão para se mover para baixo para formar um vácuo e suga o ar para realizar o processo de admissão de ar. Isso é chamado de motor naturalmente aspirado. Como o método de sucção natural atinge a ação de admissão “passiva”, a eficiência da admissão de ar não é alta devido ao ar rarefeito em grandes altitudes, o que afeta muito o funcionamento do motor. Para melhorar a eficiência de admissão do motor, ele inventou a tecnologia de admissão pressurizada.
O turbocompressor e o superalimentador são duas formas diferentes de pressurização de admissão. A principal diferença está na maneira como o superalimentador é acionado. Os primeiros turbocompressores eram todos compressores mecânicos. Eles foram chamados de Superchargers quando foram inventados e mais tarde foram desenvolvidos para distinguir os dois. No início, o turbocompressor foi chamado de Turbo Supercharger, e o supercharger foi chamado de Mechanical Supercharger. Com o tempo, os dois foram reduzidos a Turbocompressor e Supercharger, respectivamente. Os alemães chamaram o superalimentador de Kompressor por causa da língua alemã. É por isso que o motor superalimentado Mercedes-Benz 1.8L é chamado de 200K. O vocabulário alemão Kompressor também está impresso em outros carros alemães equipados com um supercharger. em.
O mecanismo e o princípio de funcionamento do turboalimentador:
“Os ventiladores turbo freqüentemente atingem dezenas de milhares de rotações durante a operação normal.”
A turbocompressão é impulsionada pelos gases de escape do motor. A turbina consiste em duas partes. Uma é a extremidade de pressurização de ar fresco (roda da bomba de compressão) e a outra é a extremidade de acionamento dos gases de exaustão (turbina de exaustão). Existe um impulsor em ambas as extremidades e existe um vazamento entre as duas turbinas no mesmo eixo. O Wastegate está localizado na lateral da turbina de exaustão. Quando a pressão da turbina de compressão é muito alta, a pressão irá empurrar o gatilho para abrir a válvula da turbina de exaustão e diminuir a pressão para evitar pressurização excessiva.
Turbocompressor usado no motor 1.8T clássico do Grupo VW
O rolamento do eixo da turbina é o projeto do rolamento dentro da bucha. O projeto do rolamento pode ser dividido em rolamento de esferas e rolamento flutuante. A potência rotacional do impulsor do turbocompressor vem dos gases de escape. O gás de escape aciona a turbina, do outro lado da turbina, as pás comprimem o ar. A carcaça do turbocompressor é feita de ligas de níquel, cromo e silício, e os eixos são materiais de liga de cromo e molibdênio. Mais importante, o turbocompressor é operado em condições de alta temperatura e alta velocidade. Para garantir seu funcionamento normal, o turbocompressor é abastecido com óleo e líquido refrigerante para garantir uma lubrificação e resfriamento eficazes e melhorar as condições de trabalho. .
“Diagrama de funcionamento do turbocompressor”
O gás de exaustão emitido pelo motor com alta temperatura e certa pressão entra no supercompressor, e o impulsor que aciona o eixo gira em alta velocidade de até dezenas de milhares ou mesmo centenas de milhares de rotações por minuto. Em marcha lenta, a velocidade do rotor é de 12.000 rpm, quando o todo Quando a carga é aplicada, a velocidade de rotação do rotor pode ultrapassar 135.000 rpm, e os rolamentos comuns não podem suportar as altas temperaturas e o desgaste causado por tais velocidades. Portanto, a lubrificação e o resfriamento do óleo no sistema do turboalimentador são essenciais. Os motores a diesel também têm muitos sistemas de turbocompressor, e o valor de impulso máximo dos motores a diesel é geralmente maior do que o valor máximo dos motores a gasolina. É também para os requisitos de boa dissipação de calor do turboalimentador que um veículo equipado com um turboalimentador geralmente requer uma operação ociosa antes de desligar.
Modelos representativos de motores de turbina:
“FAW-Volkswagen Magotan está equipado com um motor 2.0TSI.”
“O Subalu Impreza está equipado com um motor 2.5T horizontalmente oposto.”
“O BMW 750Li está equipado com um motor V8 Twin Turbo.”
“Turbocompressor paralelo usado no BMW Série 7”
Tecnologia de Lâmina Geométrica de Turbina Variável VTG da Porsche
Turbocompressor A / R:
O valor A / R é frequentemente indicado na carteira de vendas do turboalimentador do mercado de reequipamento para expressar as características da turbina. A é a área, que se refere à seção transversal da turbina de pás que recebe a entrada lateral mais estreita do gás de exaustão. Área da seção transversal, R é o raio (raio), refere-se à distância entre o ponto central de A (área da seção transversal) e o ponto central do corpo da turbina, e a razão da área para a distância entre dois pontos centrais é o valor A / R.
Um valor A / R menor indica que a entrada é relativamente pequena e a inércia inicial da lâmina da turbina é baixa, a velocidade do fluxo é relativamente alta, a reação de baixa rotação é relativamente boa e o efeito de histerese da turbina não é óbvio . Pelo contrário, quanto maior for o valor A / R, quanto maior for a entrada, quanto maior for a inércia da lâmina, mais lenta será a reação mais lenta e a turbo histerese é mais óbvia, mas o desempenho é muito mais intenso em altas virar. Em termos simples, o valor A / R pode chegar a cerca de 0,7 para turbinas com saída de alta potência, enquanto o valor A / R é cerca de 0,2 para turbinas com saída de baixo torque. A tecnologia de lâmina de geometria variável VTG da Porsche atinge diferentes características de turbina, alterando o valor A / R da turbina.
Estrutura do superalimentador e princípio de funcionamento:
A força motriz do compressor do supercharger vem do virabrequim do motor. Geralmente, a correia é usada para conectar a polia do virabrequim, que indiretamente aciona a torção do virabrequim para acionar o superalimentador para atingir o objetivo de superalimentação. De acordo com as diferentes estruturas, existem muitos tipos de sobrealimentação mecânica, incluindo Vane, Roots, Wankle, etc. O movimento do pistão também é considerado um tipo de sobrealimentação mecânica. Hoje, o turbocompressor Lodz é o mais amplamente usado e é o ponto quente para conversão. O turbocompressor Lodz tem dois tipos de rotores de pás duplas e três pás. Atualmente, o rotor de pá dupla é mais comum. Sua estrutura consiste em instalar dois rotores em forma de serpentina na carcaça oval, havendo um vão muito pequeno entre os rotores. Em vez de ser conectado diretamente, o eixo giratório de um dos rotores é ligado à polia acionada pelo intertravamento das engrenagens helicoidais. A embreagem eletromagnética é montada na polia do eixo do rotor. Quando a aceleração não é necessária, a embreagem é liberada para interromper a aceleração e a embreagem é controlada pelo controle do computador para economizar combustível.
“Diagrama da estrutura do Supercharger”
As vantagens da sobrealimentação: Além do aumento em baixas velocidades, a potência de saída do aumento também é proporcional à velocidade do virabrequim. Ou seja, a resposta do acelerador do motor sobrealimentado aumenta com a velocidade e a potência aumenta. Portanto, a operação do motor sobrealimentado parece muito semelhante ao de aspiração natural, mas pode ter uma potência e torque maiores. A desvantagem é que a potência do motor em si é sempre perdida e a eficiência não é alta em altas rotações.
Modelo representativo do motor superalimentado:
“Corvette ZR1 equipado com um supercharger Rhodes”
“Motor 1.8L supercharged usado por Mercedes-Benz E200K e C200K”
Portanto, o Volkswagen GOLF 1.4TSI adota a tecnologia TSI double boost, e um motor é equipado com dois tipos de boosters ao mesmo tempo, o que tira proveito das vantagens de dois tipos de modos de booster, tornando o motor 1.4 capaz de 2.0 Poder do motor. Em termos simples, quando a rotação do motor é baixa, o supercompressor é usado para aumentar a pressão e a resposta do acelerador é melhorada. Quando o motor de alta velocidade é usado, o turboalimentador é usado para aumentar a eficiência de superalimentação. Porém, a fabricação é complicada e o custo é alto.
“Intercooler original para Subaru Impreza WRX STI”
A última coisa a dizer é que não importa o tipo de método de pressurização, o ar pressurizado deve ser enviado ao intercooler para esfriar (pressurização é igual a fazer trabalho no ar, e quando a pressão aumenta para 1 bar, a temperatura vai subir para 80 graus. À esquerda e à direita, após o aumento da temperatura, o volume de ar aumentará. Quando o mesmo volume, a qualidade do ar que entra na câmara de combustão será reduzida, o que será prejudicial para a pressão de turbo, então use um intercooler para resfriá-lo.) Pressão excessiva estará na válvula de alívio de pressão (Blow-off Wastegate)) Solte, então às vezes podemos ouvir o zumbido do carro turbo. O ar pressurizado é finalmente enviado para a câmara de combustão.