Turbocompound - co to jest? Zasada działania

Aby poprawić wydajność jednostek napędowych, producenci opracowują różne mechanizmy i urządzenia. Wśród nich jest turboskładnik. Zastanówmy się, jakie to urządzenie, jak działa silnik turboskładnikowy i jakie są jego zalety.

Co to jest turbocompound

Ta modyfikacja jest stosowana w silniku wysokoprężnym. W klasycznej formie silnik posiada turbinę wykorzystującą spaliny do podwyższenia ciśnienia powietrza w kolektorze dolotowym.

Turbina gazowa zapewnia lepsze spalanie HTS w cylindrach, dzięki czemu do atmosfery dociera mniej szkodliwych substancji, a silnik uzyskuje zwiększoną moc. Jednak mechanizm ten wykorzystuje tylko ułamek energii uwalnianej, gdy spaliny opuszczają kolektor wydechowy.

Oto kilka liczb. Temperatura spalin na wylocie silnika może osiągnąć około 750 stopni. Gdy gaz przepływa przez turbinę, obraca łopatki, co zapewnia silnikowi dodatkową ilość świeżego powietrza. Na wylocie z turbiny gazy są nadal gorące (ich temperatura spada tylko o sto stopni).

Pozostała energia jest zużywana przez specjalny blok, przez który przechodzi spaliny. Urządzenie przetwarza tę energię na działanie mechaniczne, co zwiększa obroty wału korbowego.

Powołanie

Istotą złożonego bloku jest zwiększenie mocy wału korbowego dzięki energii, która jest po prostu usuwana do atmosfery w konwencjonalnym silniku. Silnik wysokoprężny uzyskuje dodatkowy wzrost momentu obrotowego, ale nie zużywa dodatkowego paliwa.

Jak działa mieszanka turbo

Klasyczne turbodoładowanie składa się z dwóch mechanizmów. Pierwszym jest gaz, którego wirnik wprawiany jest w ruch ze względu na wytwarzanie ciśnienia w przewodzie wydechowym. Drugi mechanizm to kompresor powiązany z pierwszym elementem. Jego celem jest pompowanie świeżego powietrza do cylindrów.

Sercem dodatkowej jednostki jest turbina napędowa, która znajduje się za głównym. Aby wyeliminować ogromną różnicę między obrotami mieszanki turbosprężarki a kołem zamachowym, zastosowano element hydrauliczny - sprzęgło. Jego poślizg zapewnia dopasowanie momentu obrotowego pochodzącego z urządzenia i wału korbowego silnika.

Oto krótki film przedstawiający działanie jednej z modyfikacji silników turbocompound Volvo:

Volvo Trucks - silnik D13 Turbo Compound

Schemat działania turbosprężarki

Oto krótki schemat działania silnika z turbodoładowaniem. Najpierw spaliny wchodzą do wnęki turbosprężarki, obracając główną turbinę. Ponadto przepływ obraca wirnik tego mechanizmu. Ponadto prędkość może osiągnąć 100 tysięcy na minutę.

Za obwodem doładowania jest zainstalowany blok złożony. Strumień wpływa do jego jamy, obracając turbinę. Ta liczba sięga 55 tysięcy na minutę. Następnie zastosowano sprzęgło hydrauliczne i reduktor połączony z wałem korbowym. Bez sprzęgła hydraulicznego urządzenie nie będzie w stanie zapewnić płynnego wzrostu mocy silnika spalinowego.

Silnik scania ma taki schemat. Proces ten jest wykorzystywany do obsługi elektrowni DT 1202. Klasyczny silnik wysokoprężny z turbodoładowaniem był w stanie rozwinąć moc w granicach 420 KM. Po tym, jak producent zmodernizował jednostkę napędową za pomocą układu turbo, jej osiągi wzrosły o 50 koni.

Zalety i wady

Specyfika innowacyjnego rozwoju umożliwiła osiągnięcie następujących pozytywnych rezultatów:

• Przyzwoity wzrost wydajności silnika, ale jednocześnie wał korbowy nie obraca się bardziej niż zwykle;
• Podczas eksploatacji instalacja nie wymaga dodatkowego paliwa, co nie powoduje żarłoczności samochodu;
• Ze względu na obecność sprzęgła hydraulicznego stabilność urządzenia jest zapewniona przy gwałtownej zmianie obciążenia;
• Silnik pracuje znacznie płynniej, ponieważ wzrost mocy jest zapewniany przez bardziej efektywne obroty wału korbowego, ale nie dzięki wstrząsom mechanizmu korbowego;
• Trwałość jednostki nie zmniejsza się, jak gdyby turbina została zainstalowana na konwencjonalnym silniku. Wręcz przeciwnie, z powodu rozładowania mechanizmu tłokowego zwiększa się jego zasób roboczy.

Wadą jest to, że na rozwój wydano dużo pieniędzy, a dodatkowa instalacja będzie wymagała również płatności za modernizację silnika. Oprócz wysokich kosztów samego silnika jego konstrukcja staje się bardziej skomplikowana. Z tego powodu konserwacja i, jeśli to konieczne, naprawy stają się droższe, a mistrz, który wyraźnie rozumie urządzenie instalacyjne, jest trudniejszy do znalezienia.

Oferujemy małą jazdę próbną turbosprężarką:

Volvo FH I-Save - przetestuj turboskładnik