Vaihtuvageometrinen turbiini: toimintaperiaate, laite, korjaus

Sisällysluettelo:

Vaihtuvageometrinen turbiini: toimintaperiaate, laite, korjaus
Vaihtuvageometrinen turbiini: toimintaperiaate, laite, korjaus
Anonim

Jääturbiinien kehityksen myötä valmistajat yrittävät parantaa niiden yhteensopivuutta moottoreiden ja tehokkuuden kanssa. Teknisesti edistynein sarjaratkaisu on imuaukon geometrian muutos. Seuraavaksi tarkastellaan muuttuvageometristen turbiinien suunnittelua, toimintaperiaatetta ja huolto-ominaisuuksia.

Yleiset ominaisuudet

Tarkasteltavana olevat turbiinit eroavat tavallisista siinä, että ne pystyvät mukautumaan moottorin toimintatilaan muuttamalla A/R-suhdetta, joka määrää suorituskyvyn. Tämä on koteloiden geometrinen ominaisuus, jota edustaa kanavan poikkipinta-alan suhde tämän osan painopisteen ja turbiinin keskiakselin väliseen etäisyyteen.

Vaihtuvageometristen turboahtimien merkitys johtuu siitä, että suurilla ja pienillä nopeuksilla tämän parametrin optimiarvot vaihtelevat merkittävästi. Joten pienellä A/R-arvolla virtauson suuri nopeus, minkä seurauksena turbiini pyörii nopeasti ylös, mutta maksimikapasiteetti on alhainen. Tämän parametrin suuret arvot päinvastoin määräävät suuren läpimenon ja alhaisen pakokaasun nopeuden.

Tämän seurauksena turbiini ei pysty luomaan painetta alhaisilla nopeuksilla liian korkealla A/R:llä, ja jos se on liian alhainen, se kuristaa moottorin yläosassa (johtuen vastapaineesta pakosarja, suorituskyky heikkenee). Siksi kiinteän geometrian turboahtimissa valitaan keskimääräinen A / R-arvo, joka mahdollistaa sen toiminnan koko nopeusalueella, kun taas muuttuvan geometrian turbiinien toimintaperiaate perustuu sen optimaalisen arvon säilyttämiseen. Siksi sellaiset vaihtoehdot, joissa on matala tehostuskynnys ja pieni viive, ovat erittäin tehokkaita suurilla nopeuksilla.

Turbiini muuttuvalla geometrialla
Turbiini muuttuvalla geometrialla

Päänimen (muuttuvageometriset turbiinit (VGT, VTG)) lisäksi nämä muunnelmat tunnetaan muunnettavissa olevina suuttimina (VNT), muuttuvina siipipyöränä (VVT), muuttuvan alueen turbiinisuuttimina (VATN).

Variable Geometry Turbine on kehittänyt Garrett. Sen lisäksi tällaisten osien julkaisuun osallistuvat muut valmistajat, mukaan lukien MHI ja BorgWarner. Liukurengasversioiden ensisijainen valmistaja on Cummins Turbo Technologies.

Huolimatta muuttuvan geometrian turbiinien käytöstä pääasiassa dieselmoottoreissa, ne ovat hyvin yleisiä ja yleistymässä. Oletetaan, että vuonna 2020 tällaisia malleja on yli 63% maailman turbiinimarkkinoista. Tämän tekniikan käytön ja sen kehityksen laajentuminen johtuu ensisijaisesti ympäristömääräysten tiukentumisesta.

Design

Muuttuvan geometrian turbiinilaite eroaa perinteisistä malleista siinä, että turbiinin kotelon sisääntuloosassa on lisämekanismi. Sen suunnittelussa on useita vaihtoehtoja.

Yleisin tyyppi on liukuva melarengas. Tätä laitetta edustaa rengas, jossa on useita jäykästi kiinnitettyjä siipiä, jotka sijaitsevat roottorin ympärillä ja liikkuvat suhteessa kiinteään levyyn. Liukumekanismia käytetään kaventamaan/laajentamaan kaasuvirtauskäytävää.

Koska melarengas liukuu aksiaalisuunnassa, tämä mekanismi on erittäin kompakti ja heikkojen kohtien vähimmäismäärä varmistaa lujuuden. Tämä vaihtoehto sopii suurille moottoreille, joten sitä käytetään pääasiassa kuorma-autoissa ja linja-autoissa. Sille on ominaista yksinkertaisuus, korkea suorituskyky pohjassa, luotettavuus.

Rengasturbiinin suunnittelu
Rengasturbiinin suunnittelu

Toisessa vaihtoehdossa oletetaan myös siipirenkaan olemassaoloa. Tässä tapauksessa se on kuitenkin kiinnitetty jäykästi tasaiselle levylle, ja terät on asennettu tappeihin, jotka varmistavat niiden pyörimisen aksiaalisuunnassa, sen toiselle puolelle. Siten turbiinin geometriaa muutetaan siipien avulla. Tällä vaihtoehdolla on paras tehokkuus.

Liikkuvien osien suuren määrän vuoksi tämä rakenne on kuitenkin vähemmän luotettava, etenkin korkeissa lämpötiloissa. Merkittyongelmat johtuvat metalliosien kitkasta, jotka laajenevat kuumennettaessa.

Pyörivän terän muotoilu
Pyörivän terän muotoilu

Toinen vaihtoehto on liikkuva seinä. Se on monella tapaa samanlainen kuin liukurengastekniikka, mutta tässä tapauksessa kiinteät terät on asennettu staattiseen levyyn liukurenkaan sijaan.

Vaihtelevan alueen turboahtimessa (VAT) on terät, jotka pyörivät asennuskohdan ympäri. Toisin kuin pyörivien terien järjestelmä, niitä ei asenneta renkaan kehälle, vaan peräkkäin. Koska tämä vaihtoehto vaatii monimutkaisen ja kalliin mekaanisen järjestelmän, on kehitetty yksinkertaistettuja versioita.

Yksi on Aisin Seiki Variable Flow Turbocharger (VFT). Turbiinin kotelo on jaettu kahteen kanavaan kiinteällä siivellä ja on varustettu vaimentimella, joka jakaa virtauksen niiden välillä. Roottorin ympärille on asennettu muutama kiinteä siipi. Ne tarjoavat säilytyksen ja virtauksen yhdistämisen.

Toinen vaihtoehto, nimeltään Switchblade-malli, on lähempänä arvonlisäveroa, mutta terärivin sijasta käytetään yhtä terää, joka myös pyörii asennuskohdan ympäri. Tällaisia rakenteita on kahta tyyppiä. Yksi niistä sisältää terän asentamisen rungon keskiosaan. Toisessa tapauksessa se on keskellä kanavaa ja jakaa sen kahteen osastoon, kuten VFT-mela.

Kytkinturbiinin suunnittelu
Kytkinturbiinin suunnittelu

Vaihtuvageometrisen turbiinin ohjaamiseen käytetään käyttöjä: sähköisiä, hydraulisia, pneumaattisia. Turboahdinta ohjaa ohjausyksikkömoottori (ECU, ECU).

Huomaa, että nämä turbiinit eivät vaadi ohitusventtiiliä, koska tarkan ohjauksen ansiosta on mahdollista hidastaa pakokaasujen virtausta ei-dekompressiivisesti ja ohjata ylimäärä turbiinin läpi.

Toimintaperiaate

Vaihtelevan geometrian turbiinit toimivat ylläpitämällä optimaalista A/R- ja pyörrekulmaa muuttamalla tuloaukon poikkileikkausalaa. Se perustuu siihen, että pakokaasun virtausnopeus on kääntäen verrannollinen kanavan leveyteen. Siksi "alaosissa" nopeaa edistämistä varten syöttöosan poikkileikkaus pienenee. Nopeutta kasvatettaessa virtauksen lisäämiseksi se laajenee vähitellen.

Mekanismi geometrian muuttamiseen

Tämän prosessin toteuttamismekanismi määräytyy suunnittelun mukaan. Pyörivällä siivellä varustetuissa malleissa tämä saavutetaan muuttamalla niiden asentoa: kapea poikkileikkaus varmistaa, että terät ovat kohtisuorassa säteittäisiin linjoihin nähden ja kanavan leventämiseksi ne siirtyvät porrastettuun asentoon.

Suunnitelman toimintakaavio pyörivillä terillä
Suunnitelman toimintakaavio pyörivillä terillä

Liikkuvalla seinällä varustetuissa liukurengasturbiineissa on renkaan aksiaalinen liike, mikä muuttaa myös kanavaosuutta.

Liukurengasturbiinin toimintaperiaate
Liukurengasturbiinin toimintaperiaate

VFT:n toimintaperiaate perustuu virtauksen erottamiseen. Sen kiihdytys alhaisilla nopeuksilla suoritetaan sulkemalla kanavan ulkoosasto vaimentimella, jonka seurauksena kaasut menevät roottoriin mahdollisimman lyhyellä tavalla. Kuorman kasvaessa vaimenninnousee salliakseen virtauksen molempien lahden läpi laajentaakseen kapasiteettia.

Kuinka VFT toimii
Kuinka VFT toimii

VAT- ja Switchblade-malleissa geometriaa muutetaan kääntämällä siipeä: alhaisilla nopeuksilla se nousee, kaventaen kulkua nopeuttaakseen virtausta, ja suurilla nopeuksilla se on turbiinin pyörän vieressä ja laajenee läpijuoksu. Tyypin 2 kytkinlapaturbiineissa on käänteinen siipitoiminto.

Joten "pohjissa" se on roottorin vieressä, minkä seurauksena virtaus kulkee vain kotelon ulkoseinää pitkin. Kun kierrosluku kasvaa, siipi nousee ja avaa kanavan juoksupyörän ympärille tehokkuuden lisäämiseksi.

Kuinka Switchblade-turbiini toimii
Kuinka Switchblade-turbiini toimii

Aja

Voittimien joukossa yleisimpiä ovat pneumaattiset vaihtoehdot, joissa mekanismia ohjaa mäntä, joka liikuttaa ilmaa sylinterin sisällä.

Pneumaattinen käyttövoima
Pneumaattinen käyttövoima

Siipien asentoa ohjataan kalvotoimilaitteella, joka on liitetty tangolla siiven ohjausrenkaaseen, joten kurkku voi muuttua jatkuvasti. Toimilaite käyttää karaa alipainetasosta riippuen vastustaen jousta. Tyhjiömodulaatio ohjaa sähköventtiiliä, joka syöttää lineaarista virtaa alipaineparametreista riippuen. Tyhjiön voi muodostaa jarrutehostimen tyhjiöpumppu. Virta syötetään akusta ja se moduloi ECU:ta.

Tällaisten käyttölaitteiden suurin haitta johtuu siitä, että kaasun tilaa on vaikea ennustaa puristuksen jälkeen, erityisesti kuumennettaessa. Siksi täydellisempiovat hydrauli- ja sähkökäyttöisiä.

Hydrauliset toimilaitteet toimivat samalla periaatteella kuin pneumaattiset toimilaitteet, mutta sylinterissä olevan ilman sijasta käytetään nestettä, jota voi edustaa moottoriöljy. Lisäksi se ei pakkaa, joten tämä järjestelmä tarjoaa paremman hallinnan.

Hydraulinen käyttövoima
Hydraulinen käyttövoima

Solenoidiventtiili käyttää öljynpainetta ja ECU-signaalia renkaan liikuttamiseen. Hydraulinen mäntä liikuttaa hammastankoa ja hammaspyörää, joka pyörittää hammaspyörää, minkä seurauksena terät ovat kääntyvästi kiinni. ECU-siiven asennon siirtämiseksi analoginen asentoanturi liikkuu sen käyttölaitteen nokkaa pitkin. Kun öljynpaine on alhainen, siivet avautuvat ja sulkeutuvat öljynpaineen noustessa.

Sähkökäyttö on tarkin, koska jännite voi tarjota erittäin hienon ohjauksen. Se vaatii kuitenkin lisäjäähdytystä, joka saadaan aikaan jäähdytysnesteputkien avulla (pneumaattiset ja hydrauliset versiot käyttävät nestettä lämmön poistamiseen).

Sähkökäyttöinen
Sähkökäyttöinen

Valintamekanismi toimii geometrian vaihtajan ohjaamisessa.

Joissakin turbiinimalleissa käytetään pyörivää sähkökäyttöä suoralla askelmoottorilla. Tässä tapauksessa terien asentoa ohjaa elektroninen takaisinkytkentäventtiili hammastankomekanismin kautta. ECU:sta tulevaa palautetta varten käytetään nokkaa, jossa on vaihteeseen kiinnitetty magnetoresisiivinen anturi.

Jos on tarpeen kääntää teriä, ECU tarjoaavirransyöttö tietyllä alueella niiden siirtämiseksi enn alta määrättyyn asentoon, minkä jälkeen se, saatuaan signaalin anturilta, vapauttaa takaisinkytkentäventtiilin.

Moottorin ohjausyksikkö

Yllä olevasta seuraa, että muuttuvageometristen turbiinien toimintaperiaate perustuu lisämekanismin optimaaliseen koordinointiin moottorin toimintatilan mukaisesti. Siksi sen tarkkaa sijaintia ja jatkuvaa valvontaa tarvitaan. Siksi muuttuvan geometrian turbiineja ohjataan moottorin ohjausyksiköillä.

He käyttävät strategioita tuottavuuden maksimoimiseksi tai ympäristönsuojelun parantamiseksi. BUD:n toiminnalle on useita periaatteita.

Yleisin näistä on empiirisiin tietoihin ja moottorimalleihin perustuvien viitetietojen käyttö. Tässä tapauksessa myötäkytkentäohjain valitsee arvot taulukosta ja käyttää palautetta virheiden vähentämiseen. Se on monipuolinen tekniikka, joka mahdollistaa erilaisia ohjausstrategioita.

Sen suurin haittapuoli on rajoitukset transientien aikana (jyrkkä kiihtyvyys, vaihteiden vaihdot). Sen poistamiseksi käytettiin moniparametrisia, PD- ja PID-säätimiä. Jälkimmäisiä pidetään lupaavimpina, mutta ne eivät ole riittävän tarkkoja koko kuormitusalueella. Tämä ratkaistiin käyttämällä sumean logiikan päätösalgoritmeja MAS:n avulla.

Viitetietojen antamiseen on kaksi tekniikkaa: keskimääräinen moottorimalli ja keinotekoinenneuroverkot. Jälkimmäinen sisältää kaksi strategiaa. Yksi niistä sisältää tehostuksen ylläpitämisen tietyllä tasolla, toinen - alipaine-eron ylläpitäminen. Toisessa tapauksessa saavutetaan paras ympäristötehokkuus, mutta turbiini ylinopeutta.

Monet valmistajat eivät kehitä ECU:ita muuttuvageometrisille turboahtimille. Suurin osa niistä on autonvalmistajien tuotteita. Markkinoilla on kuitenkin joitain kolmannen osapuolen huippuluokan ECU:ita, jotka on suunniteltu tällaisille turboille.

Yleiset määräykset

Turbiinien pääominaisuudet ovat ilman massavirta ja virtausnopeus. Tuloalue on yksi suorituskykyä rajoittavista tekijöistä. Muuttuvan geometrian vaihtoehdot mahdollistavat tämän alueen muuttamisen. Joten tehollinen pinta-ala määräytyy käytävän korkeuden ja terien kulman mukaan. Ensimmäinen ilmaisin on vaihdettavissa versioissa, joissa on liukurengas, toinen - pyörivillä siiveillä varustetuissa turbiineissa.

Siksi muuttuvageometriset turboahtimet antavat jatkuvasti tarvittavan tehon. Tämän seurauksena niillä varustetuissa moottoreissa ei ole turbiinin pyörimisaikaan liittyvää viivettä, kuten perinteisissä suurissa turboahtimissa, eivätkä ne tukehtu suurilla nopeuksilla, kuten pienillä.

Lopuksi on huomattava, että vaikka muuttuvageometriset turboahtimet on suunniteltu toimimaan ilman ohitusventtiiliä, niiden on havaittu parantavan suorituskykyä ensisijaisesti alhaisissa päissä ja korkeilla kierrosluvuilla täysin aukiterät eivät kestä suurta massavirtaa. Siksi liiallisen vastapaineen estämiseksi on silti suositeltavaa käyttää hukkasulkua.

Hyvät ja huonot puolet

Turbiinin säätö moottorin toimintatilaan parantaa kaikkia indikaattoreita verrattuna kiinteään geometriaan:

  • parempi reagointikyky ja suorituskyky koko kierroslukualueella;
  • tasaisempi keskialueen vääntömomenttikäyrä;
  • kyky käyttää moottoria osittaisella kuormituksella tehokkaammalla laihaalla ilma/polttoaineseoksella;
  • parempi lämpötehokkuus;
  • estää liiallisen tehostuksen korkealla kierrosluvulla;
  • paras ympäristötehokkuus;
  • pienempi polttoaineenkulutus;
  • pidennetty turbiinin toiminta-alue.

Vaihtuvageometristen turboahtimien suurin haitta on niiden huomattavan monimutkainen rakenne. Ylimääräisten liikkuvien elementtien ja käyttölaitteiden vuoksi ne ovat vähemmän luotettavia, ja tämän tyyppisten turbiinien huolto ja korjaus on vaikeampaa. Lisäksi bensiinimoottoreiden modifikaatiot ovat erittäin kalliita (noin 3 kertaa kalliimpia kuin perinteiset). Lopuksi, näitä turbiineja on vaikea yhdistää moottoreihin, joita ei ole suunniteltu niille.

On huomattava, että huippusuorituskykynsä suhteen muuttuvan geometrian turbiinit ovat usein huonompia kuin perinteiset vastineensa. Tämä johtuu häviöistä kotelossa ja liikkuvien elementtien tukien ympärillä. Lisäksi maksimaalinen suorituskyky laskee jyrkästi siirryttäessä pois optimaalisesta asennosta. Kuitenkin kenraaliTämän mallin turboahtimien hyötysuhde on suurempi kuin kiinteägeometristen muunnelmien suuremman käyttöalueen ansiosta.

Sovellus ja lisätoiminnot

Vaihtuvageometristen turbiinien laajuus määräytyy niiden tyypin mukaan. Esimerkiksi henkilöautojen ja kevyiden hyötyajoneuvojen moottoreihin asennetaan pyörivillä siivillä varustettuja moottoreita, ja liukurenkaallisia modifikaatioita käytetään pääasiassa kuorma-autoissa.

Yleensä muuttuvan geometrian turbiineja käytetään useimmiten dieselmoottoreissa. Tämä johtuu niiden pakokaasujen alhaisesta lämpötilasta.

Matkustajadieselmoottoreissa nämä turboahtimet toimivat ensisijaisesti kompensoimaan pakokaasujen kierrätysjärjestelmän suorituskyvyn heikkenemistä.

Volkswagen EA211
Volkswagen EA211

Kuorma-autoissa turbiinit voivat parantaa ympäristönsuojelun tasoa säätelemällä moottorin imuaukkoon kierrätettävien pakokaasujen määrää. Siten muuttuvageometrisia turboahtimia käyttämällä on mahdollista nostaa pakosarjan painetta suuremmaksi kuin imusarjassa kierrätyksen nopeuttamiseksi. Vaikka liiallinen vastapaine on haitallista polttoainetehokkuudelle, se auttaa vähentämään typen oksidipäästöjä.

Lisäksi mekanismia voidaan muokata vähentämään turbiinin tehokkuutta tietyssä asennossa. Tätä käytetään pakokaasujen lämpötilan nostamiseen hiukkassuodattimen puhdistamiseksi hapettamalla juuttuneet hiilihiukkaset kuumentamalla.

Datatoiminnot edellyttävät hydraulista tai sähkökäyttöä.

Vaihtuvageometristen turbiinien huomattavat edut perinteisiin verrattuna tekevät niistä parhaan vaihtoehdon urheilumoottoreihin. Ne ovat kuitenkin erittäin harvinaisia bensiinimoottoreissa. Niillä varustettuja urheiluautoja tunnetaan vain muutama (tällä hetkellä Porsche 718, 911 Turbo ja Suzuki Swift Sport). Erään BorgWarner-johtajan mukaan tämä johtuu tällaisten turbiinien erittäin korkeista tuotantokustannuksista, jotka johtuvat tarpeesta käyttää erityisiä lämmönkestäviä materiaaleja vuorovaikutuksessa bensiinimoottoreiden korkean lämpötilan pakokaasujen kanssa (dieselin pakokaasut ovat paljon alhaisemmat). lämpötila, joten turbiinit ovat halvempia heille).

Ensimmäiset bensiinimoottoreissa käytetyt VGT:t valmistettiin perinteisistä materiaaleista, joten monimutkaisia jäähdytysjärjestelmiä oli käytettävä hyväksyttävän käyttöiän varmistamiseksi. Joten vuoden 1988 Honda Legendissä tällainen turbiini yhdistettiin vesijäähdytteiseen välijäähdyttimeen. Lisäksi tämäntyyppisillä moottoreilla on laajempi pakokaasun virtausalue, mikä edellyttää kykyä käsitellä suurempaa massavirtausaluetta.

Valmistajat saavuttavat vaaditun suorituskyvyn, reagointikyvyn, tehokkuuden ja ympäristöystävällisyyden kustannustehokkaimmalla tavalla. Poikkeuksena ovat yksittäiset tapaukset, joissa lopullinen hinta ei ole ensisijainen. Tässä yhteydessä kyseessä on esimerkiksi ennätyssuorituskyky Koenigsegg One: 1:ssä tai Porsche 911 Turbon mukauttaminen siviilikäyttöön.toiminta.

Yleensä suurin osa turboahdetuista autoista on varustettu perinteisillä turboahtimilla. Suorituskykyisissä urheilumoottoreissa käytetään usein kaksoisrullausvaihtoehtoja. Vaikka nämä turboahtimet ovat huonompia kuin VGT:t, ne tarjoavat samat edut perinteisiin turbiineihin verrattuna, vain vähäisemmässä määrin, ja silti niillä on melkein sama yksinkertainen rakenne kuin jälkimmäisellä. Mitä tulee viritykseen, muuttuvageometristen turboahtimien käyttöä rajoittaa korkeiden kustannusten lisäksi niiden virityksen monimutkaisuus.

Koenigsegg One -moottori: 1
Koenigsegg One -moottori: 1

H. Ishiharan, K. Adachin ja S. Konon tutkimuksessa variable flow turbine (VFT) luokiteltiin bensiinimoottoreille optimaalisimmaksi VGT:ksi. Vain yhden liikkuvan elementin ansiosta tuotantokustannukset pienenevät ja lämpöstabiilisuus paranee. Lisäksi tällainen turbiini toimii yksinkertaisen ECU-algoritmin mukaisesti, kuten kiinteän geometrian vaihtoehdot, jotka on varustettu ohitusventtiilillä. Erityisen hyviä tuloksia on saatu, kun tällainen turbiini yhdistetään iVTEC:iin. Pakkoimujärjestelmissä havaitaan kuitenkin pakokaasun lämpötilan nousua 50-100 °C, mikä vaikuttaa ympäristön suorituskykyyn. Tämä ongelma ratkaistiin käyttämällä vesijäähdytteistä alumiinia.

BorgWarnerin ratkaisu bensiinimoottoreihin oli yhdistää twin scroll -tekniikka ja muuttuvageometrinen suunnittelu kaksoisrullaiseksi muuttuvageometriseksi turbiiniksi, joka esiteltiin SEMA 2015 -tapahtumassa. Tässä turboahtimessa on sama rakenne kuin kaksoisrullaturbiinissa, ja siinä on kaksinkertainen imuaukko ja kaksoismonoliittinen turbiinipyörä, ja se on yhdistetty kaksoisrullasarjaan, joka estää pakokaasujen pulsaation tiheämmän virtauksen saavuttamiseksi.

Erona on, että imuosassa on vaimennin, joka kuormituksesta riippuen jakaa virtauksen juoksupyörien kesken. Alhaisilla nopeuksilla kaikki pakokaasut menevät pieneen osaan roottorista ja suuri osa tukkeutuu, mikä mahdollistaa vielä nopeamman pyörimisen kuin perinteisessä kaksoisrullaturbiinissa. Kuorman kasvaessa vaimennin siirtyy vähitellen keskiasentoon ja jakaa virtauksen tasaisesti suurilla nopeuksilla, kuten tavallisessa kaksoisrullamallissa. Eli geometrian muuttamismekanismin kann alta tällainen turbiini on lähellä VFT:tä.

Tämä tekniikka, kuten muuttuvageometrinen tekniikka, tarjoaa muutoksen A/R-suhteessa kuormituksesta riippuen säätämällä turbiinin moottorin toimintatilaan, mikä laajentaa toiminta-aluetta. Samaan aikaan harkittu suunnittelu on paljon yksinkertaisempi ja halvempi, koska täällä käytetään vain yhtä liikkuvaa elementtiä, joka toimii yksinkertaisen algoritmin mukaan, eikä lämmönkestäviä materiaaleja tarvita. Jälkimmäinen johtuu lämpötilan laskusta, joka johtuu lämpöhäviöstä turbiinin kaksoisvaipan seinillä. On huomattava, että vastaavia ratkaisuja on kohdattu ennenkin (esim. pikaluistiventtiili), mutta jostain syystä tämä tekniikka ei ole saavuttanut suosiota.

Huolto jakorjaus

Turbiinien tärkein huoltotoimenpide on puhdistus. Sen tarve johtuu niiden vuorovaikutuksesta pakokaasujen kanssa, joita edustavat polttoaineen ja öljyjen palamistuotteet. Puhdistusta tarvitaan kuitenkin harvoin. Voimakas likaantuminen viittaa toimintahäiriöön, joka voi johtua liiallisesta paineesta, tiivisteiden tai siipipyörän holkkien kulumisesta sekä mäntäosastosta, tuulettimen tukkeutumisesta.

Vaihtuvageometriset turbiinit ovat herkempiä likaantumiselle kuin perinteiset turbiinit. Tämä johtuu siitä, että noen kerääntyminen geometrian vaihtolaitteen ohjaussiivekeen johtaa sen kiilautumiseen tai liikkuvuuden menettämiseen. Tämän seurauksena turboahtimen toiminta häiriintyy.

Yksinkertaisimmassa tapauksessa puhdistus suoritetaan erityisellä nesteellä, mutta usein tarvitaan manuaalista työtä. Turbiini on ensin purettava. Kun irrotat geometrian vaihtomekanismia, varo, ettet leikkaa kiinnityspultteja. Niiden palasten myöhempi poraus voi johtaa reikien vaurioitumiseen. Siksi muuttuvan geometrian turbiinin puhdistaminen on hieman vaikeaa.

Lisäksi on pidettävä mielessä, että patruunan huolimaton käsittely voi vahingoittaa tai muuttaa roottorin siipiä. Jos se puretaan puhdistuksen jälkeen, se vaatii tasapainotuksen, mutta patruunan sisäosaa ei yleensä puhdisteta.

Pyörissä oleva öljynoki osoittaa männänrenkaiden tai venttiiliryhmän kulumista sekä patruunan roottorin tiivisteiden kulumista. Siivous ilmannäiden moottorihäiriöiden poistaminen tai turbiinin korjaaminen on epäkäytännöllistä.

Kyseisen tyyppisten turboahtimien patruunan vaihdon jälkeen vaaditaan geometrian säätöä. Tätä varten käytetään kestäviä ja karkeita säätöruuveja. On huomattava, että valmistajat eivät alun perin määrittäneet joitain ensimmäisen sukupolven malleja, minkä seurauksena niiden suorituskyky "alhaalla" vähenee 15-25%. Tämä koskee erityisesti Garrettin turbiineja. Verkosta löytyy ohjeet muuttuvan geometrian turbiinin säätämiseen.

CV

Vaihtuvageometriset turboahtimet edustavat polttomoottoreiden sarjaturbiinien kehittämisen korkeinta vaihetta. Imuosassa oleva lisämekanismi varmistaa, että turbiini mukautuu moottorin toimintatilaan konfiguraatiota säätämällä. Tämä parantaa suorituskykyä, taloudellisuutta ja ympäristöystävällisyyttä. VGT:n rakenne on kuitenkin monimutkainen ja bensiinimallit erittäin kalliita.

Suositeltava: