какие различные типы турбокомпрессоров доступны и каковы их конкретные применения?

Турбокомпрессоры обеспечивают существенное увеличение мощности и эффективности автомобильных и промышленных двигателей. Турбокомпрессоры подают больше воздуха в камеру сгорания, что позволяет сжигать больше топлива и, следовательно, получать больше лошадиных сил при небольшом увеличении размера двигателя. The Sentry подробно рассматривает типы турбокомпрессоров и исследует, какой из них может быть наиболее эффективно использован в каждой из отраслей.

введение

турбокомпрессор (также известный как турбонаддув) — это система принудительной индукции, которая использует выхлопные газы для вращения турбины, которая приводит в действие компрессор для увеличения количества воздуха, поступающего в головку цилиндров. Таким образом, технология достигла зрелости для поддержки различных уровней производительности с различными типами технологий. Независимо от того, являетесь ли вы инженером, механиком или любителем, важны базовые знания различных классов и их назначения.

типы турбокомпрессоров

одиночные турбокомпрессоры

стандартный одинарный турбонаддув: наиболее распространенный тип турбокомпрессора, используемый во многих дизельных транспортных средствах, имеет очень простую конструкцию, что облегчает его изготовление, установку и диагностику, а также является экономически эффективным. Часто используется для малотоннажных транспортных средств и небольших двигателей.

Обычно одинарный турбонагнетатель оснащен перепускным клапаном, который позволяет предотвратить чрезмерное повышение давления (которое разрушает двигатель) путем отвода выхлопных газов, регулируя давление.

двойные турбокомпрессоры

одновременные параллельные двойные турбины → обе турбины работают вместе → более линейная подача мощности и меньше задержек → наилучшая производительность

последовательные двойные турбины — это одна турбина на низких оборотах и обе на более высоких оборотах для sпишкатькрутящий момент на низких оборотах и мощность на высоких оборотах.

турбокомпрессоры с двойной спиралью

Турбокомпрессоры такого типа направляют выхлопные газы в две независимые спирали, тем самым уменьшая турболаг и увеличивая приемистость, поэтому их часто предпочитают использовать в высокопроизводительных двигателях, таких как легковые и грузовые автомобили.

vgt (турбокомпрессоры с изменяемой геометрией)

Это турбокомпрессоры с VGTS, которые осуществляют управление потоком воздуха путем регулировки направляющих лопаток, обеспечивая широкую зону действия и превосходный отклик, особенно для дизельных двигателей.

электрические турбокомпрессоры

В этом электронном турбонаддуве для привода компрессора используется электродвигатель, что практически устраняет турбо-лаг и обеспечивает мгновенное ускорение — особенно полезная функция для гибридов и электромобилей.

составные турбокомпрессоры

многоступенчатый турбонаддув. Во многих системах с высоким наддувом используются двух- или даже многоступенчатые системы, особенно в тяжелых условиях эксплуатации, таких как крупные коммерческие транспортные средства и морские суда.

целевое использование турбокомпрессоров

одиночные турбокомпрессоры

легковые автомобили: лучше всего подходят для повседневных поездок; они обеспечивают большую мощность и эффективность, избегая при этом чрезмерной механической сложности.

небольшое количество цилиндров: одинарные турбокомпрессоры являются преимуществом для двигателей с малым рабочим объемом, где относительное отсутствие сложности и стоимости двойной установки является преимуществом, хотя двойную систему, безусловно, проще настраивать.

двойные турбокомпрессоры

автоспорт: параллельное включение обеспечивает значительное увеличение мощности, последовательное включение обеспечивает широкий диапазон мощности, выигрыш для гоночных автомобилей.

большой рабочий объем: двойные турбины могут справиться с более высокими объемами движения выхлопных газов из этих объятий, обеспечивая минимально необходимую помощь для больших приводных приложений.

турбокомпрессоры с двойной спиралью

автомобили с высокими эксплуатационными характеристиками: они обеспечивают более быструю реакцию и меньшую задержку, что улучшает ощущения от вождения.

Грузовики и внедорожники — в этом сегменте необходим крутящий момент на низких оборотах от турбокомпрессоров с двойной улиткой для буксировки и проходимости по бездорожью.

vgt turbo: турбокомпрессор с изменяемой геометрией

дизельные двигатели: в дизельных двигателях они еще более полезны, поскольку увеличивают крутящий момент на низких оборотах и уменьшают турболаг.

бензиновые двигатели: они также могут улучшить производительность бензиновых двигателей, обеспечивая более отзывчивый наддув.

электрические турбокомпрессоры

для электромобилей: e.turbos обеспечивают высокодинамичную переменную пиковую мощность и повышенную эффективность системы — идеальное дополнение к электродвигателям.

Следующее большое достижение автомобильных технологий — электрификация турбокомпрессоров в электрифицированном будущем. Перед отраслью стоит будущее электрификации, и этот компонент может сотворить чудеса, чтобы воплотить в жизнь это будущее, повышающее производительность.

составные турбокомпрессоры

Неудивительно, что одним из наиболее распространенных применений комбинированных турбокомпрессоров является тяжелый коммерческий транспорт, где чудовищный уровень наддува и невероятный крутящий момент, часто присущий двигателям весом 2500 фунтов в огромных грузовиках и автобусах, являются повседневной необходимостью даже в самые напряженные рабочие дни.

турбокомпрессоры с составными турбинами, необходимые в следующих областях: морская и промышленная техника. Подробнее — эти области применения требуют высокой мощности и высокой надежности, которые могут обеспечить турбокомпрессоры с составными турбинами.

преимущества и недостатки

Однако у каждого есть свои преимущества и недостатки. Одиночный (самый дешевый вариант, но также склонный к задержкам) обеспечивает лучшую производительность, чем двойной турбонаддув, но открывает двери для большего количества потенциальных проблем. Но VGTS дороже и обеспечивает более широкий рабочий диапазон. Дело в том, что для обычных (неэлектрических) турбокомпрессоров требуется немного больше работы в этом отношении, поскольку они изначально немного опаздывают (если только вы не говорите об электрическом турбонаддуве, где фильтр тянется, чтобы электрически запустить турбо при достижении определенной точки, в этом случае это было бы похоже на пыхтение дракона). Они выдают огромное количество мощности, но в большом и сложном корпусе.

будущие тенденции в развитии технологий

Благодаря достижениям в области материаловедения будущее турбокомпрессоров представляется светлым, с более легкими и прочными компонентами. Аналогичным образом, электрические турбокомпрессоры, которые могут снимать нагрузку со льда и обеспечивать быструю и мгновенную мощность, имеют область развития, особенно в плане интеграции с бензиновыми двигателями, что делает их еще более эффективными. Более того, с ростом экологических проблем акцент на повышении эффективности при меньших выбросах будет стимулировать развитие технологии турбокомпрессоров.

заключение

турбокомпрессоры — это технология, которую невозможно втиснуть в один пакет. У всего есть свое предназначение, от отдельных турбокомпрессоров A/R до сложных систем. На меняющемся автомобильном рынке, который продолжает требовать как производительности, так и эффективности, роль турбокомпрессоров будет только расти. Знакомство с различными типами и их применением — важная информация для тех, кто стремится максимально использовать торможение и его преимущества с помощью принудительной индукции в двигателях.

- Что?