توربین هندسه متغیر: اصل کار، دستگاه، تعمیر
توربین هندسه متغیر: اصل کار، دستگاه، تعمیر
Anonim

با توسعه توربین‌های ICE، سازندگان در تلاشند سازگاری خود را با موتورها و کارایی بهبود بخشند. پیشرفته ترین راه حل سریال از نظر فنی، تغییر در هندسه ورودی است. در مرحله بعد، طراحی توربین‌های هندسه متغیر، اصل عملکرد و ویژگی‌های نگهداری در نظر گرفته می‌شود.

ویژگی های عمومی

توربین های مورد بررسی از نظر توانایی انطباق با حالت عملکرد موتور با تغییر نسبت A / R که میزان توان را تعیین می کند، با نمونه های معمولی متفاوت است. این یک مشخصه هندسی محفظه ها است که با نسبت سطح مقطع کانال و فاصله بین مرکز ثقل این بخش و محور مرکزی توربین نشان داده می شود.

ارتباط توربوشارژرهای هندسه متغیر به این دلیل است که برای سرعت های بالا و پایین مقادیر بهینه این پارامتر به طور قابل توجهی متفاوت است. بنابراین، برای مقدار کمی از A/R، جریانسرعت بالایی دارد، در نتیجه توربین به سرعت به بالا می چرخد، اما حداکثر توان عملیاتی پایین است. مقادیر بزرگ این پارامتر، برعکس، یک توان عملیاتی بزرگ و سرعت گاز خروجی پایین را تعیین می کند.

در نتیجه، با A/R بیش از حد بالا، توربین قادر به ایجاد فشار در دورهای پایین نخواهد بود و اگر خیلی کم باشد، موتور را در بالا خفه می کند (به دلیل فشار برگشتی در منیفولد اگزوز، عملکرد کاهش می یابد). بنابراین، در توربوشارژرهای هندسی ثابت، یک مقدار متوسط A / R انتخاب می شود که به آن اجازه می دهد در کل محدوده سرعت کار کند، در حالی که اصل عملکرد توربین هایی با هندسه متغیر مبتنی بر حفظ مقدار بهینه آن است. بنابراین، چنین گزینه هایی با آستانه افزایش کم و حداقل تاخیر در سرعت های بالا بسیار موثر هستند.

توربین با هندسه متغیر
توربین با هندسه متغیر

علاوه بر نام اصلی (توربین‌های هندسه متغیر (VGT، VTG))، این گونه‌ها به‌عنوان مدل‌های نازل متغیر (VNT)، پروانه متغیر (VVT)، نازل توربین منطقه متغیر (VATN) شناخته می‌شوند.

توربین هندسه متغیر توسط Garrett ساخته شد. علاوه بر آن، تولیدکنندگان دیگری از جمله MHI و BorgWarner در حال انتشار چنین قطعاتی هستند. سازنده اصلی انواع حلقه های لغزنده Cummins Turbo Technologies است.

علی رغم استفاده از توربین های هندسه متغیر عمدتاً در موتورهای دیزلی، بسیار رایج هستند و محبوبیت زیادی پیدا می کنند. فرض بر این است که در سال 2020 چنین مدل هایی بیش از 63 را اشغال خواهند کرددرصد از بازار جهانی توربین گسترش استفاده از این فناوری و توسعه آن در درجه اول به دلیل تشدید مقررات زیست محیطی است.

طراحی

دستگاه توربین با هندسه متغیر با وجود مکانیزم اضافی در قسمت ورودی محفظه توربین با مدل های معمولی متفاوت است. چندین گزینه برای طراحی آن وجود دارد.

رایج ترین نوع حلقه دست و پا زدن کشویی است. این دستگاه با حلقه ای با تعدادی تیغه ثابت که در اطراف روتور قرار دارند و نسبت به صفحه ثابت حرکت می کنند نشان داده می شود. مکانیسم لغزش برای باریک کردن/گسترش گذرگاه برای جریان گازها استفاده می شود.

با توجه به این که حلقه پارویی در جهت محوری می لغزد، این مکانیسم بسیار فشرده است و حداقل تعداد نقاط ضعف استحکام را تضمین می کند. این گزینه برای موتورهای بزرگ مناسب است، بنابراین عمدتا در کامیون ها و اتوبوس ها استفاده می شود. با سادگی، عملکرد بالا در پایین، قابلیت اطمینان مشخص می شود.

طراحی توربین حلقه ای
طراحی توربین حلقه ای

گزینه دوم نیز وجود یک حلقه پره را فرض می کند. با این حال، در این حالت، به طور سفت و سخت بر روی یک صفحه صاف ثابت می شود و تیغه ها بر روی پین هایی نصب می شوند که چرخش آنها را در جهت محوری، در طرف دیگر آن تضمین می کند. بنابراین، هندسه توربین با استفاده از پره ها تغییر می کند. این گزینه بهترین کارایی را دارد.

اما به دلیل تعداد زیاد قطعات متحرک، این طراحی به خصوص در شرایط دمایی بالا از اعتماد کمتری برخوردار است. علامت گذاری شده استمشکلات ناشی از اصطکاک قطعات فلزی است که هنگام گرم شدن منبسط می شوند.

طراحی تیغه دوار
طراحی تیغه دوار

گزینه دیگر دیوار متحرک است. از بسیاری جهات شبیه به فناوری حلقه لغزنده است، با این حال در این مورد تیغه های ثابت به جای یک حلقه لغزنده بر روی یک صفحه ثابت نصب می شوند.

توربوشارژر با منطقه متغیر (VAT) دارای پره هایی است که حول نقطه نصب می چرخند. بر خلاف طرح با تیغه های دوار، آنها نه در امتداد محیط حلقه، بلکه در یک ردیف نصب می شوند. از آنجایی که این گزینه به یک سیستم مکانیکی پیچیده و گران نیاز دارد، نسخه‌های ساده‌سازی شده‌ای ایجاد شده است.

One توربوشارژر جریان متغیر Aisin Seiki (VFT) است. محفظه توربین توسط یک تیغه ثابت به دو کانال تقسیم شده و مجهز به دمپری است که جریان را بین آنها توزیع می کند. چند تیغه ثابت دیگر در اطراف روتور نصب شده است. آنها حفظ و ادغام جریان را فراهم می کنند.

گزینه دوم که Switchblade scheme نامیده می شود، به مالیات بر ارزش افزوده نزدیکتر است، اما به جای یک ردیف تیغه، از یک تیغه استفاده می شود که در اطراف محل نصب نیز می چرخد. دو نوع از چنین ساخت و ساز وجود دارد. یکی از آنها شامل نصب تیغه در قسمت مرکزی بدن است. در حالت دوم، در وسط کانال قرار دارد و آن را مانند پارو VFT به دو قسمت تقسیم می کند.

طراحی توربین سوئیچ لید
طراحی توربین سوئیچ لید

برای کنترل یک توربین با هندسه متغیر از درایوها استفاده می شود: برقی، هیدرولیک، پنوماتیک. توربوشارژر توسط واحد کنترل کنترل می شودموتور (ECU، ECU).

لازم به ذکر است که این توربین ها نیازی به شیر بای پس ندارند، زیرا به دلیل کنترل دقیق می توان جریان گازهای خروجی را به صورت غیرفشرده کاهش داد و مازاد آن را از داخل توربین عبور داد.

اصل عملیاتی

توربین‌های هندسه متغیر با حفظ زاویه A/R و چرخش بهینه با تغییر سطح مقطع ورودی کار می‌کنند. بر اساس این واقعیت است که سرعت جریان گاز خروجی با عرض کانال رابطه معکوس دارد. بنابراین، در "پایین" برای ارتقاء سریع، سطح مقطع قسمت ورودی کاهش می یابد. با افزایش سرعت برای افزایش جریان، به تدریج گسترش می یابد.

مکانیسم تغییر هندسه

مکانیسم اجرای این فرآیند توسط طراحی تعیین می شود. در مدل‌های دارای تیغه‌های چرخان، این امر با تغییر موقعیت آنها به دست می‌آید: برای اطمینان از یک مقطع باریک، تیغه‌ها بر خطوط شعاعی عمود هستند و برای گشاد کردن کانال، به حالت پله‌ای می‌روند.

طرح عملکرد طرح با تیغه های دوار
طرح عملکرد طرح با تیغه های دوار

توربین های رینگ لغزشی با دیواره متحرک دارای حرکت محوری حلقه هستند که بخش کانال را نیز تغییر می دهد.

اصل کار یک توربین حلقه لغزش
اصل کار یک توربین حلقه لغزش

اصل عملکرد VFT بر اساس جداسازی جریان است. شتاب آن در سرعت های پایین با بستن محفظه خارجی کانال با دمپر انجام می شود که در نتیجه گازها در کوتاه ترین حالت ممکن به سمت روتور می روند. با افزایش بار، دمپرافزایش می یابد تا جریان از طریق هر دو خلیج برای افزایش ظرفیت اجازه دهد.

نحوه عملکرد VFT
نحوه عملکرد VFT

برای مدل‌های VAT و Switchblade، هندسه با چرخاندن تیغه تغییر می‌کند: در سرعت‌های پایین، بالا می‌آید، گذرگاه را باریک می‌کند تا جریان را تسریع کند، و در سرعت‌های بالا، در مجاورت چرخ توربین قرار می‌گیرد و منبسط می‌شود. توان عملیاتی توربین های سوئیچ تیغه 2 دارای عملکرد پره معکوس هستند.

بنابراین، در "پایین" در مجاورت روتور قرار دارد، در نتیجه جریان فقط در امتداد دیواره بیرونی محفظه می رود. با افزایش دور در دقیقه، تیغه بالا می‌رود و مسیری را در اطراف پروانه باز می‌کند تا توان عملیاتی افزایش یابد.

نحوه عملکرد توربین سوئیچ بلید
نحوه عملکرد توربین سوئیچ بلید

Drive

در میان درایوها، رایج‌ترین آنها گزینه‌های پنوماتیکی هستند که مکانیزم توسط پیستون هوای داخل سیلندر کنترل می‌شود.

درایو پنوماتیک
درایو پنوماتیک

موقعیت پره ها توسط یک محرک دیافراگمی که توسط میله ای به حلقه کنترل پره متصل است کنترل می شود، بنابراین گلوگاه می تواند دائماً تغییر کند. عملگر بسته به سطح خلاء ساقه را به حرکت در می آورد و فنر را خنثی می کند. مدولاسیون خلاء یک شیر الکتریکی را کنترل می کند که یک جریان خطی را بسته به پارامترهای خلاء تامین می کند. خلاء را می توان توسط پمپ خلاء تقویت کننده ترمز ایجاد کرد. جریان از باتری تامین می شود و ECU را تعدیل می کند.

عیب اصلی چنین درایوهایی به دلیل دشواری پیش بینی وضعیت گاز پس از فشرده سازی است، به ویژه هنگام گرم شدن. بنابراین کامل تردرایوهای هیدرولیک و الکتریکی هستند.

عملگرهای هیدرولیک بر اساس اصل عملگرهای پنوماتیک عمل می کنند، اما به جای هوا در سیلندر، از مایعی استفاده می شود که می توان آن را با روغن موتور نشان داد. علاوه بر این، فشرده نمی شود، بنابراین این سیستم کنترل بهتری را ارائه می دهد.

درایو هیدرولیک
درایو هیدرولیک

شیر برقی از فشار روغن و سیگنال ECU برای حرکت حلقه استفاده می کند. پیستون هیدرولیک قفسه و پینیون را حرکت می دهد که چرخ دنده دندانه دار را می چرخاند و در نتیجه تیغه ها به صورت محوری به هم متصل می شوند. برای انتقال موقعیت تیغه ECU، یک سنسور موقعیت آنالوگ در امتداد بادامک درایو آن حرکت می کند. وقتی فشار روغن کم است، پره ها با افزایش فشار روغن باز و بسته می شوند.

درایو الکتریکی دقیق ترین است، زیرا ولتاژ می تواند کنترل بسیار خوبی را ارائه دهد. با این حال، نیاز به خنک کننده اضافی دارد که توسط لوله های خنک کننده ارائه می شود (نسخه های پنوماتیک و هیدرولیک از مایع برای حذف گرما استفاده می کنند).

درایو الکتریکی
درایو الکتریکی

مکانیسم انتخاب کننده برای به حرکت درآوردن تغییر هندسه عمل می کند.

برخی از مدل‌های توربین از یک درایو الکتریکی دوار با موتور پله‌ای مستقیم استفاده می‌کنند. در این حالت، موقعیت تیغه ها توسط یک شیر بازخورد الکترونیکی از طریق مکانیسم قفسه و پینیون کنترل می شود. برای بازخورد از ECU، یک بادامک با سنسور مغناطیسی متصل به چرخ دنده استفاده می شود.

در صورت نیاز به چرخاندن تیغه ها، ECU فراهم می کندتامین جریان در یک محدوده معین برای انتقال آنها به یک موقعیت از پیش تعیین شده، پس از دریافت سیگنال از سنسور، شیر فیدبک را خاموش می کند.

واحد کنترل موتور

از مطالب فوق چنین استنباط می شود که اصل عملکرد توربین های هندسه متغیر بر اساس هماهنگی بهینه یک مکانیسم اضافی مطابق با حالت کار موتور است. بنابراین موقعیت یابی دقیق و نظارت مستمر آن مورد نیاز است. بنابراین توربین‌های هندسه متغیر توسط واحدهای کنترل موتور کنترل می‌شوند.

آنها از استراتژی هایی برای به حداکثر رساندن بهره وری یا بهبود عملکرد محیطی استفاده می کنند. چندین اصل برای عملکرد BUD وجود دارد.

رایج ترین آنها شامل استفاده از اطلاعات مرجع بر اساس داده های تجربی و مدل های موتور است. در این حالت، کنترل کننده فید فوروارد مقادیر را از جدول انتخاب می کند و از بازخورد برای کاهش خطاها استفاده می کند. این یک فناوری همه کاره است که امکان انواع استراتژی های کنترلی را فراهم می کند.

اشکال اصلی آن محدودیت ها در هنگام گذرا (شتاب تند، تعویض دنده) است. برای حذف آن از کنترلرهای چند پارامتری، PD- و PID استفاده شد. دومی امیدوارکننده ترین در نظر گرفته می شود، اما در کل محدوده بارها به اندازه کافی دقیق نیستند. این با استفاده از الگوریتم های تصمیم گیری منطق فازی با استفاده از MAS حل شد.

دو فناوری برای ارائه اطلاعات مرجع وجود دارد: مدل موتور متوسط و مصنوعیشبکه های عصبی. دومی شامل دو استراتژی است. یکی از آنها شامل حفظ تقویت در یک سطح معین است، دیگری - حفظ اختلاف فشار منفی. در حالت دوم، بهترین عملکرد محیطی حاصل می شود، اما توربین دارای سرعت بیش از حد است.

تولیدکنندگان زیادی در حال توسعه ECU برای توربوشارژرهای هندسی متغیر نیستند. اکثریت قریب به اتفاق آنها توسط محصولات خودروسازان نمایندگی می شوند. با این حال، برخی از ECU های رده بالای شخص ثالث در بازار وجود دارند که برای چنین توربوهایی طراحی شده اند.

مقررات عمومی

مشخصه های اصلی توربین ها جریان توده هوا و سرعت جریان است. منطقه ورودی یکی از عوامل محدود کننده عملکرد است. گزینه های هندسه متغیر به شما امکان می دهد این ناحیه را تغییر دهید. بنابراین، منطقه موثر با ارتفاع گذرگاه و زاویه تیغه ها تعیین می شود. اولین نشانگر در نسخه های دارای حلقه کشویی قابل تغییر است، دومی - در توربین هایی با پره های چرخشی.

بنابراین، توربوشارژرهای هندسی متغیر دائماً تقویت مورد نیاز را ارائه می دهند. در نتیجه، موتورهای مجهز به آنها مانند توربوشارژرهای بزرگ معمولی تاخیر مرتبط با زمان چرخش توربین را ندارند و مانند موتورهای کوچک در سرعت های بالا خفه نمی شوند.

در پایان، باید توجه داشت که اگرچه توربوشارژرهای هندسی متغیر برای کار بدون دریچه بای پس طراحی شده اند، اما مشخص شده است که آنها در درجه اول در انتهای پایین و در دورهای بالا در حالت کاملا باز عملکرد بهتری دارند.تیغه ها قادر به مقابله با جریان جرم زیاد نیستند. بنابراین، برای جلوگیری از فشار برگشتی بیش از حد، همچنان توصیه می شود از ضایعات استفاده کنید.

مزایا و معایب

تنظیم توربین به حالت عملکرد موتور باعث بهبود همه شاخص ها در مقایسه با گزینه های هندسه ثابت می شود:

  • پاسخگویی و عملکرد بهتر در سراسر محدوده دور؛
  • منحنی گشتاور متوسط مسطح تر؛
  • توانایی به کار انداختن موتور در بار جزئی روی مخلوط هوا و سوخت بدون چربی کارآمدتر؛
  • بازده حرارتی بهتر؛
  • جلوگیری از افزایش بیش از حد در دورهای بالا؛
  • بهترین عملکرد زیست محیطی؛
  • مصرف سوخت کمتر؛
  • گستره کارکرد توربین افزایش یافته.

عیب اصلی توربوشارژرهای هندسه متغیر طراحی بسیار پیچیده آنهاست. به دلیل وجود عناصر و درایوهای متحرک اضافی، قابل اعتماد کمتری هستند و نگهداری و تعمیر توربین های این نوع دشوارتر است. علاوه بر این، تغییرات برای موتورهای بنزینی بسیار گران است (حدود 3 برابر گرانتر از موتورهای معمولی). در نهایت، ترکیب این توربین ها با موتورهایی که برای آنها طراحی نشده اند، دشوار است.

لازم به ذکر است که از نظر عملکرد اوج، توربین‌های هندسه متغیر اغلب از نمونه‌های معمولی خود پایین‌تر هستند. این به دلیل تلفات در محفظه و اطراف تکیه گاه عناصر متحرک است. علاوه بر این، هنگام دور شدن از موقعیت بهینه، حداکثر عملکرد به شدت کاهش می یابد. با این حال، ژنرالراندمان توربوشارژرهای این طرح به دلیل گستره کاری بزرگتر از انواع هندسه ثابت بالاتر است.

برنامه و توابع اضافی

دامنه توربین های هندسه متغیر بر اساس نوع آنها تعیین می شود. به عنوان مثال، موتورهایی با تیغه های چرخان روی موتور خودروها و وسایل نقلیه تجاری سبک نصب می شوند و تغییرات با حلقه کشویی عمدتاً در کامیون ها استفاده می شود.

به طور کلی، توربین های هندسه متغیر اغلب در موتورهای دیزل استفاده می شوند. این به دلیل دمای پایین گازهای خروجی آنهاست.

در موتورهای دیزلی سواری، این توربوشارژرها در درجه اول برای جبران کاهش عملکرد سیستم گردش گاز اگزوز کار می کنند.

فولکس واگن EA211
فولکس واگن EA211

در کامیون‌ها، خود توربین‌ها می‌توانند عملکرد محیطی را با کنترل مقدار گازهای خروجی بازگردانده شده به ورودی موتور بهبود بخشند. بنابراین، با استفاده از توربوشارژرهای هندسی متغیر، می توان فشار در منیفولد اگزوز را به مقداری بیشتر از منیفولد ورودی افزایش داد تا به گردش مجدد تسریع شود. اگرچه فشار برگشتی بیش از حد برای کارایی سوخت مضر است، اما به کاهش انتشار اکسید نیتروژن کمک می کند.

علاوه بر این، مکانیسم را می توان برای کاهش کارایی توربین در یک موقعیت معین اصلاح کرد. این برای افزایش دمای گازهای خروجی استفاده می شود تا فیلتر ذرات را با اکسید کردن ذرات کربن گیر کرده با حرارت دادن پاکسازی کند.

دادهعملکردها به درایو هیدرولیک یا الکتریکی نیاز دارند.

مزایای ذکر شده توربین‌های هندسه متغیر نسبت به توربین‌های معمولی، آنها را به بهترین گزینه برای موتورهای ورزشی تبدیل می‌کند. با این حال، آنها در موتورهای بنزینی بسیار نادر هستند. فقط تعداد کمی از خودروهای اسپرت مجهز به آنها شناخته شده است (در حال حاضر پورشه 718، 911 توربو و سوزوکی سوئیفت اسپورت). به گفته یکی از مدیران BorgWarner، این به دلیل هزینه بسیار بالای تولید چنین توربین هایی است، به دلیل نیاز به استفاده از مواد تخصصی مقاوم در برابر حرارت برای تعامل با گازهای خروجی با دمای بالا موتورهای بنزینی (گازهای اگزوز گازوئیل بسیار پایین تر است. دما، بنابراین توربین ها برای آنها ارزان تر هستند).

اولین VGTهای مورد استفاده در موتورهای بنزینی از مواد معمولی ساخته شده بودند، بنابراین سیستم های خنک کننده پیچیده باید برای اطمینان از عمر مفید قابل قبول استفاده می شد. بنابراین، در سال 1988 هوندا لجند، چنین توربین با یک خنک کننده خنک کننده با آب ترکیب شد. علاوه بر این، این نوع موتور دارای محدوده جریان گازهای خروجی وسیع تری است، بنابراین نیاز به توانایی رسیدگی به محدوده جریان جرم بزرگتر دارد.

تولید کنندگان به مقرون به صرفه ترین راه به سطوح مورد نیاز عملکرد، پاسخگویی، کارایی و سازگاری با محیط زیست دست می یابند. استثنا موارد جداگانه ای است که هزینه نهایی در اولویت نیست. در این زمینه، برای مثال، دستیابی به یک عملکرد رکورد در کونیگزگ وان: 1 یا تطبیق یک پورشه 911 توربو با یک غیرنظامی است.عملیات.

به طور کلی، اکثریت قریب به اتفاق خودروهای توربوشارژ مجهز به توربوشارژرهای معمولی هستند. برای موتورهای اسپرت با کارایی بالا، اغلب از گزینه‌های اسکرول دوقلو استفاده می‌شود. اگرچه این توربوشارژرها نسبت به VGT ها پایین تر هستند، اما مزایای یکسانی نسبت به توربین های معمولی دارند، فقط در حد کمتری، و در عین حال تقریباً طراحی ساده ای مانند دومی دارند. در مورد تیونینگ، استفاده از توربوشارژرهای هندسی متغیر، علاوه بر هزینه بالا، به دلیل پیچیدگی تنظیم آنها محدود شده است.

موتور Koenigsegg One: 1
موتور Koenigsegg One: 1

برای موتورهای بنزینی، مطالعه ای توسط H. Ishihara، K. Adachi و S. Kono، توربین جریان متغیر (VFT) را به عنوان بهینه ترین VGT رتبه بندی کرد. به لطف تنها یک عنصر متحرک، هزینه های تولید کاهش می یابد و پایداری حرارتی افزایش می یابد. علاوه بر این، چنین توربینی بر اساس یک الگوریتم ساده ECU، مشابه گزینه های هندسه ثابت مجهز به یک شیر بای پس، عمل می کند. زمانی که چنین توربینی با iVTEC ترکیب شود، نتایج خوبی به دست آمده است. با این حال، برای سیستم های القایی اجباری، افزایش دمای گاز خروجی 50-100 درجه سانتیگراد مشاهده می شود که بر عملکرد محیطی تأثیر می گذارد. این مشکل با استفاده از منیفولد آلومینیومی آب خنک حل شد.

راه حل بورگ وارنر برای موتورهای بنزینی ترکیب فن آوری اسکرول دوقلو و طراحی هندسه متغیر در یک توربین هندسه متغییر اسکرول دوقلو بود که در SEMA 2015 معرفی شد.طراحی مشابه توربین اسکرول دوقلو، این توربوشارژر دارای ورودی دوگانه و چرخ توربین یکپارچه دوقلو است، و با منیفولد اسکرول دوقلو ترکیب شده است، برای از بین بردن ضربان اگزوز برای جریان متراکم تر.

تفاوت در وجود دمپر در قسمت ورودی است که بسته به بار، جریان را بین پروانه ها توزیع می کند. در سرعت‌های پایین، همه گازهای خروجی به قسمت کوچکی از روتور می‌روند و قسمت بزرگ مسدود می‌شود، که حتی سریع‌تر از توربین‌های متحرک دوقلوی معمولی چرخش می‌کند. همانطور که بار افزایش می یابد، دمپر به تدریج به موقعیت وسط حرکت می کند و جریان را در سرعت های بالا به طور مساوی توزیع می کند، همانطور که در یک طرح استاندارد Twin-scroll وجود دارد. یعنی از نظر مکانیسم تغییر هندسه، چنین توربینی نزدیک به VFT است.

بنابراین، این فناوری مانند فناوری هندسه متغیر، تغییری در نسبت A/R بسته به بار ایجاد می کند و توربین را با حالت کارکرد موتور تنظیم می کند که محدوده عملکرد را افزایش می دهد. در عین حال ، طراحی در نظر گرفته شده بسیار ساده تر و ارزان تر است ، زیرا فقط یک عنصر متحرک در اینجا استفاده می شود ، طبق یک الگوریتم ساده عمل می کند و مواد مقاوم در برابر حرارت مورد نیاز نیست. مورد دوم به دلیل کاهش دما به دلیل از دست دادن گرما بر روی دیواره های پوشش دوگانه توربین است. لازم به ذکر است که قبلاً با راه حل های مشابهی مواجه شده بود (مثلاً شیر قرقره سریع) اما به دلایلی این فناوری محبوبیت پیدا نکرده است.

نگهداری وتعمیر

عملیات اصلی تعمیر و نگهداری توربین ها تمیز کردن است. نیاز به آن به دلیل تعامل آنها با گازهای خروجی است که توسط محصولات احتراق سوخت و روغن نشان داده می شود. با این حال، تمیز کردن به ندرت مورد نیاز است. آلودگی شدید نشان دهنده یک نقص است که می تواند ناشی از فشار زیاد، سایش واشر یا بوش پروانه ها و همچنین محفظه پیستون، گرفتگی هواکش باشد.

توربین های هندسه متغیر نسبت به توربین های معمولی به رسوب حساس تر هستند. این به این دلیل است که تجمع دوده در پره راهنمای دستگاه تغییر هندسه منجر به گوه شدن یا از بین رفتن تحرک آن می شود. در نتیجه، عملکرد توربوشارژر مختل می شود.

در ساده ترین حالت، تمیز کردن با استفاده از یک مایع خاص انجام می شود، اما اغلب به کار دستی نیاز است. ابتدا توربین باید جدا شود. هنگام جدا کردن مکانیسم تغییر هندسه، مراقب باشید که پیچ‌های نصب را برش ندهید. حفاری بعدی قطعات آنها می تواند منجر به آسیب به سوراخ ها شود. بنابراین، تمیز کردن توربین هندسه متغیر تا حدودی دشوار است.

علاوه بر این، باید در نظر داشت که دست زدن بدون دقت کارتریج می تواند به تیغه های روتور آسیب برساند یا تغییر شکل دهد. اگر بعد از تمیز کردن از بین برود، نیاز به بالانس کردن دارد، اما داخل کارتریج معمولا تمیز نمی شود.

دوده روغن روی چرخ ها نشان دهنده سایش رینگ های پیستون یا گروه سوپاپ و همچنین مهر و موم روتور در کارتریج است. تمیز کردن بدونرفع این نقص موتور یا تعمیر توربین غیرعملی است.

پس از تعویض کارتریج برای توربوشارژرهای نوع مورد نظر، تنظیم هندسی مورد نیاز است. برای این کار، از پیچ های تنظیم پایدار و خشن استفاده می شود. لازم به ذکر است که برخی از مدل های نسل اول در ابتدا توسط سازندگان پیکربندی نشده بودند، در نتیجه عملکرد آنها در "پایین" 15-25٪ کاهش می یابد. این امر به ویژه در مورد توربین های Garrett صادق است. دستورالعمل‌های مربوط به نحوه تنظیم توربین هندسی متغیر را می‌توان به صورت آنلاین یافت.

CV

توربوشارژرهای هندسه متغیر بالاترین مرحله در توسعه توربین های سریال برای موتورهای احتراق داخلی را نشان می دهد. مکانیزم اضافی در قسمت ورودی تضمین می کند که توربین با تنظیم پیکربندی با حالت کار موتور سازگار است. این باعث بهبود عملکرد، اقتصاد و سازگاری با محیط زیست می شود. با این حال، طراحی VGT پیچیده است و مدل های بنزینی بسیار گران هستند.

توصیه شده: