© 2018 Bane Roco


Avaleht | Sisukord | 
Tel.  +372 600 7764 +372 600 7763
 


 
Täpsema ettekujutuse saamiseks turbokompressori tööpõhimõttest on vajalik tutvuda sisepõlemismootori töö põhimõtetega. Tänapäeval suurem osa diiselmootoritega sõidu- ja veoautodest varustatakse 4-taktiliste kolbmootoritega, mille tööd kontrollitakse sisse- ja väljalaskeklappidega. Iga töötsьkkel koosneb 4 taktist, mille jooksul väntvõll teeb 2 täispööret.

    • Sisselasketakt - kolb liigub alla, õhk (diiselmootoris) või kьtuse ja õhu segu (bensiinimootoris) läheb läbi avatud sisselaskeklapi.
    • Kompressioonitakt - toimub põleva massi kokkusurumine.
    • Paisumistakt - õhu ja kьtuse segu sьttib kььnalde abil (bensiinimootoris), diiselkьtus piserdatakse surve all ja sьttimine toimub iseenesest.
    • Väljalasketakt - kolvi liikumisel ьles lastakse välja heitgaasid.

Need tööpõhimõtted annavad järgmised võimalused mootori töö efektiivsemaks muutmiseks:

    •
Mahu suurendamine
    • Mootori töö kiirendamine
    • Turbokompressorid

Mahu suurendamine

Mahu suurendamine tagab mootori võimsuse suurendamise, sest põlemiskambri suurendamine võimaldab sisestada suuremat hulka õhku ja suuremat sььdatavat kьtusekogust. Mahu suurendamine on võimalik ka silindrite arvu suurendamise teel - või suurendades iga silindri mahtu. Kokkuvõttes toob mahu suurendamine kaasa mootori massi suurenemise. See meetod ei taga erilisi paremusi seoses heitgaaside koguse ja tarbitava kьtusekoguse suurenemisega

Mootori töökiiruse suurendamine

Teiseks võimaluseks mootori võimsuse tõstmiseks on kiirendada mootori tööd ьhes ajaьhikus. Kuid tehnilistel põhjustel on ka sellel meetodil tugevad piirangud. Mootori töö kiirendamisel kasvab kadude määr pumpamisel ja teistel tööoperatsioonidel, mis toob kaasa töö efektiivsuse languse.

Turbokompressioon

Kasutades kaht esimest meetodit mootori varustamine toimub tema enda jõul. õhk põlemiseks siseneb silindrisse otse sisselasketakti ajal. Turbokompressori kasutamisel aga õhk, mis siseneb põlemiskambrisse, on eelnevalt kokku surutud. Mootorisse siseneb ruumala poolest sama palju õhku, kuid suurem rõhk toob kaasa surema õhumassi, mis võimaldab suurendada sььdatava kьtuse hulka. Selliselt turbokompressorit kasutades suureneb mootori võimsus võrreldes tema mahu ja kasutatava kьtuse suhtes.

Sissepuhutava õhu jahutamine.

Kompressiooni juures kokku surutav õhk kuumeneb temperatuurini kuni 180° ?. Jahutamisel õhu kokkusurutus suureneb, mis võimaldab kasvatada silindrisse surutava õhu kogust. Kokkusurutava õhu jahutamine on ьks vähestest võimalustest sisepõlemismootori võimsuse kasvatamisel, mis mõjutab positiivselt kьtuse kasutamist ning saasteainete väljapaiskumist. Siseneva õhu temperatuuri alandamine tagab põlemise temperatuuri alanemise ning sel viisil väheneb ka väljapaisatava NOx kogus. õhu tiheduse suurendamine vähendab kьtusekulu ja keskkonna saastamist.

On olemas kaht tььpi turbokompressoreid - mehhaaniline turbokompressioon ning väljalaskegaaside kompressioon.

Mehhaaniline kompressioon

Mehhaanilise turbokompressiooni puhul surutakse õhk kokku kompressori abil mida käitatakse mootorilt. Kuid osa saadud lisavõimsusest kulub kompressori käitamiseks. Sõltuvalt mootori mõõtmetest moodustab kompressori käitamiseks vajalik võimsus 10-15% mootori kogutootlikkusest. Seega võrreldes tavalise sama võimsusega mootoriga on mehhaanilise turbkompressiooniga mootoril suurem kьtusekulu.

Väljalaskegaaside turbokompressioon

Kui kasutatakse väljalaskegaaside kompressiooni, suunatakse tavaliselt kasutamata jääv gaaside energia turbiini käitamiseks. Kompressor asub samal võllil turbiiniga ja tagab õhu haaramise, kokkusurumise ning suunamise põlemiskambrisse. Sellisel juhul puuduvad mehhaanilised ьhendused mootoriga.

Väljalaskegaasidega turbokompressiooni eelised.

    • Võrreldes tavaliste sama võimsusega mootoritega on turbomootoril väiksem kьtusekulu, sest osa väljalaskegaaside energiast kaasatakse mootori võimsuse suurendamisele. Väiksem mootori maht vähendab termilisi ja muid kadusid.
    • Turbomootoril on tunduvalt parem kaalu ja võimsuse suhe, st. kW/kg.
    • Turbomootori jaoks vajalik mootorisektsiooni pindala on väiksem kui tavalisel mootoril.
    • Turbomootori kasutamisel on võimalik edasine pöördemomendi karakteristikute parandamine, nii et säiliks maksimaalsele lähedane võimsus mootori väga madalatel pööretel, mis võimaldab vältida käikude vahetamist mägisel maastikul sõites.
    • Turbomootoritel on märgatavalt paremad karakteristikud kõrgmägedes töötamisel. õhurõhu alanedes tavaline mootor kaotab tunduva osa oma võimsusest. Kuid turbomootori karakteristikud paranevad tänu suuremale erinevusele turbiinist väljuva konstantse õhurõhu ning alanenud õhurõhu vahel turbiini sisenemisel. Hõredam õhk sisenemisel kompenseeritakse, tagades sellega praktiliselt võimsuse kadude puudumise.
    • Kuna turbomootori mõõtmed on väiksemad ja vastavalt ka mьra eraldav välispind on väiksem, paranevad ka selle mootori mьraomadused võrreldes tavamootoriga. Siinjuures toimib turbokompressor kui täiendav summuti.


<<   publikatsioonide nimekiri   >>