O'zgaruvchan geometriyali turbinalar: ishlash printsipi, qurilma, ta'mirlash

2024 Muallif: Erin Ralphs | [email protected]. Oxirgi o'zgartirilgan: 2024-02-19 19:56

ICE turbinalarining rivojlanishi bilan ishlab chiqaruvchilar dvigatellar va samaradorlik bilan muvofiqligini yaxshilashga harakat qilmoqdalar. Texnik jihatdan eng ilg'or seriyali yechim - kirishning geometriyasini o'zgartirish. Keyinchalik, o'zgaruvchan geometriyali turbinalar dizayni, ishlash printsipi va texnik xizmat ko'rsatish xususiyatlari ko'rib chiqiladi.

Umumiy xususiyatlar

Ko'rib chiqilayotgan turbinalar odatdagilardan o'tkazish qobiliyatini aniqlaydigan A / R nisbatini o'zgartirish orqali dvigatelning ishlash rejimiga moslashish qobiliyati bilan ajralib turadi. Bu korpuslarning geometrik xarakteristikasi bo'lib, u kanalning ko'ndalang kesimi maydonining nisbati va ushbu uchastkaning og'irlik markazi va turbinaning markaziy o'qi orasidagi masofa bilan ifodalanadi.

O'zgaruvchan geometriyali turbo zaryadlovchilarning dolzarbligi yuqori va past tezliklar uchun ushbu parametrning optimal qiymatlari sezilarli darajada farq qilishi bilan bog'liq. Shunday qilib, A/R ning kichik qiymati uchun oqimyuqori tezlikka ega, buning natijasida turbina tez aylanadi, lekin maksimal o'tkazish qobiliyati past. Ushbu parametrning katta qiymatlari, aksincha, katta o'tkazuvchanlikni va chiqindi gazining past tezligini aniqlaydi.

Binobarin, haddan tashqari yuqori A / R bilan turbina past tezlikda bosim hosil qila olmaydi va agar u juda past bo'lsa, dvigatelni tepada bo'g'ib qo'yadi (bo'g'imdagi orqa bosim tufayli) egzoz manifoldu, ishlash pasayadi). Shuning uchun, sobit geometriyali turbo zaryadlovchilarda o'rtacha A / R qiymati tanlanadi, bu uning butun tezlik diapazonida ishlashiga imkon beradi, o'zgaruvchan geometriyali turbinalarning ishlash printsipi esa uning optimal qiymatini saqlashga asoslanadi. Shuning uchun, past kuchlanish chegarasi va minimal kechikish bilan bunday variantlar yuqori tezlikda juda samarali bo'ladi.

Asosiy nomdan tashqari (oʻzgaruvchan geometriyali turbinalar (VGT, VTG)) bu variantlar oʻzgaruvchan koʻkrak (VNT), oʻzgaruvchan pervanel (VVT), oʻzgaruvchan maydonli turbinali koʻkrak (VATN) modellari sifatida tanilgan.

Oʻzgaruvchan geometriya turbinasi Garret tomonidan ishlab chiqilgan. Bunga qo'shimcha ravishda, boshqa ishlab chiqaruvchilar MHI va BorgWarner kabi qismlarni chiqarish bilan shug'ullanadilar. Slip-ring variantlarining asosiy ishlab chiqaruvchisi Cummins Turbo Technologies hisoblanadi.

Oʻzgaruvchan geometriyali turbinalar asosan dizel dvigatellarida qoʻllanilishiga qaramay, ular juda keng tarqalgan va mashhurlik kasb etmoqda. 2020 yilda bunday modellar 63 dan ortiqni egallashi taxmin qilinmoqdaglobal turbinalar bozorining %. Ushbu texnologiyadan foydalanishning kengayishi va uning rivojlanishi birinchi navbatda atrof-muhitni muhofaza qilish qoidalarini kuchaytirish bilan bog'liq.

Dizayn

O'zgaruvchan geometriyali turbinali qurilma an'anaviy modellardan turbina korpusining kirish qismida qo'shimcha mexanizm mavjudligi bilan farq qiladi. Uning dizayni uchun bir nechta variant mavjud.

Eng keng tarqalgan turi - toymasin eshkakli halqa. Ushbu qurilma rotor atrofida joylashgan va qattiq plastinkaga nisbatan harakatlanuvchi bir qator qattiq mahkamlangan pichoqlar bilan halqa bilan ifodalanadi. Sürgülü mexanizm gazlar oqimi uchun o'tish joyini toraytirish/kengaytirish uchun ishlatiladi.

Erkak halqasi eksenel yo'nalishda siljishi tufayli bu mexanizm juda ixcham va zaif nuqtalarning minimal soni mustahkamlikni ta'minlaydi. Ushbu parametr katta dvigatellar uchun javob beradi, shuning uchun u asosan yuk mashinalari va avtobuslarda qo'llaniladi. U soddaligi, pastdagi yuqori unumdorligi, ishonchliligi bilan ajralib turadi.

Ikkinchi variant ham qanotli halqa mavjudligini nazarda tutadi. Biroq, bu holda, u tekis plastinkada qattiq tarzda o'rnatiladi va pichoqlar uning boshqa tomonida eksenel yo'nalishda aylanishini ta'minlaydigan pimlarga o'rnatiladi. Shunday qilib, turbinaning geometriyasi pichoqlar yordamida o'zgartiriladi. Bu variant eng yaxshi samaradorlikka ega.

Biroq, harakatlanuvchi qismlarning koʻpligi tufayli, bu dizayn, ayniqsa, yuqori harorat sharoitida kamroq ishonchli. Belgilanganmuammolar metall qismlarning ishqalanishidan kelib chiqadi, ular qizdirilganda kengayadi.

Boshqa variant - harakatlanuvchi devor. U ko'p jihatdan slip ring texnologiyasiga o'xshaydi, biroq bu holda qo'zg'almas pichoqlar sirg'ali halqaga emas, balki statik plastinkaga o'rnatiladi.

Oʻzgaruvchan maydonli turbo zaryadlovchi (QQS) oʻrnatish nuqtasi atrofida aylanadigan pichoqlarga ega. Aylanadigan pichoqli sxemadan farqli o'laroq, ular halqaning aylanasi bo'ylab emas, balki bir qatorda o'rnatiladi. Ushbu parametr murakkab va qimmat mexanik tizimni talab qilganligi sababli, soddalashtirilgan versiyalari ishlab chiqilgan.

Biri - Aisin Seiki o'zgaruvchan oqim turbochargeri (VFT). Turbina korpusi qattiq pichoq bilan ikki kanalga bo'linadi va ular orasidagi oqimni taqsimlovchi damper bilan jihozlangan. Rotor atrofida yana bir nechta qattiq pichoqlar o'rnatiladi. Ular ushlab turish va oqimni birlashtirish imkonini beradi.

Switchblade sxemasi deb ataladigan ikkinchi variant QQSga yaqinroq, lekin bir qator pichoqlar o'rniga bitta pichoq ishlatiladi, shuningdek, o'rnatish nuqtasi atrofida aylanadi. Bunday qurilishning ikki turi mavjud. Ulardan biri tananing markaziy qismida pichoqni o'rnatishni o'z ichiga oladi. Ikkinchi holda, u kanalning o'rtasida joylashgan bo'lib, uni VFT belkurak kabi ikkita bo'limga ajratadi.

Oʻzgaruvchan geometriyali turbinani boshqarish uchun drayvlar qoʻllaniladi: elektr, gidravlik, pnevmatik. Turbo zaryadlovchi boshqaruv bloki tomonidan boshqariladidvigatel (ECU, ECU).

Shuni ta'kidlash kerakki, bu turbinalar aylanma klapanni talab qilmaydi, chunki aniq nazorat tufayli chiqindi gazlar oqimini dekompressiyasiz tarzda sekinlashtirish va ortiqcha qismini turbina orqali o'tkazish mumkin.

Foydalanish printsipi

Oʻzgaruvchan geometriyali turbinalar kirishning koʻndalang kesimi maydonini oʻzgartirish orqali optimal A/R va aylanish burchagini saqlash orqali ishlaydi. Bu chiqindi gaz oqimining tezligi kanal kengligi bilan teskari bog'liqligiga asoslanadi. Shuning uchun, tez ko'tarilish uchun "pastki qismida" kirish qismining kesimi qisqartiriladi. Oqimni oshirish uchun tezlikni oshirish bilan u asta-sekin kengayadi.

Geometriyani oʻzgartirish mexanizmi

Ushbu jarayonni amalga oshirish mexanizmi loyiha tomonidan belgilanadi. Aylanadigan pichoqli modellarda bunga ularning holatini o'zgartirish orqali erishiladi: tor qismni ta'minlash uchun pichoqlar radial chiziqlarga perpendikulyar bo'ladi va kanalni kengaytirish uchun ular pog'onali holatga o'tadi.

Harakatlanuvchi devorga ega sirpanishli halqali turbinalar halqaning eksenel harakatiga ega boʻlib, u kanal qismini ham oʻzgartiradi.

VFT ning ishlash printsipi oqimni ajratishga asoslangan. Uning past tezlikda tezlashishi kanalning tashqi bo'linmasini damper bilan yopish orqali amalga oshiriladi, buning natijasida gazlar rotorga eng qisqa vaqt ichida boradi. Yuk ortib borishi bilan dampersig'imni kengaytirish uchun ikkala ko'rfaz orqali oqimga ruxsat berish uchun ko'tariladi.

QQS va Switchblade modellari uchun geometriya pichoqni burish orqali o'zgartiriladi: past tezlikda u ko'tariladi, oqimni tezlashtirish uchun o'tish joyini toraytiradi va yuqori tezlikda u turbinaning g'ildiragiga qo'shni bo'lib, kengayadi. o'tkazish qobiliyati. 2-toifa kommutatorli turbinalar teskari pichoq bilan ishlaydi.

Shunday qilib, "pastki qismida" u rotorga ulashgan, buning natijasida oqim faqat korpusning tashqi devori bo'ylab ketadi. Aylanma tezligi oshgani sayin, pichoq ko'tarilib, o'tkazuvchanlikni oshirish uchun pervanel atrofida o'tish joyini ochadi.

Drive

Dvigatellar orasida eng keng tarqalgani pnevmatik variantlar bo'lib, bu erda mexanizm silindr ichidagi harakatlanuvchi havo piston tomonidan boshqariladi.

Kanatlarning holati qanotni boshqarish halqasiga novda orqali ulangan diafragma aktuator tomonidan boshqariladi, shuning uchun tomoq doimo o'zgarishi mumkin. Aktuator vakuum darajasiga qarab stendni harakatga keltiradi, buloqqa qarshi turadi. Vakuum modulyatsiyasi vakuum parametrlariga qarab chiziqli oqimni ta'minlaydigan elektr valfni boshqaradi. Vakuum tormoz kuchaytirgich vakuum pompasi tomonidan yaratilishi mumkin. Oqim batareyadan ta'minlanadi va ECU ni modulyatsiya qiladi.

Bunday drayvlarning asosiy kamchiligi gazning siqilgandan keyin, ayniqsa qizdirilganda holatini oldindan aytish qiyinligi bilan bog'liq. Shuning uchun yanada mukammalgidravlik va elektr drayvlar.

Gidravlik aktuatorlar pnevmatik aktuatorlar bilan bir xil printsip asosida ishlaydi, lekin silindrdagi havo o'rniga dvigatel moyi bilan ifodalanishi mumkin bo'lgan suyuqlik ishlatiladi. Bundan tashqari, u siqilmaydi, shuning uchun bu tizim yaxshiroq boshqaruvni ta'minlaydi.

Solenoid klapan halqani siljitish uchun moy bosimi va ECU signalidan foydalanadi. Shlangi piston tishli vitesni aylantiradigan raft va pinionni harakatga keltiradi, buning natijasida pichoqlar burilish bilan bog'lanadi. ECU pichog'ining o'rnini o'tkazish uchun analog joylashuv sensori haydovchining kamerasi bo'ylab harakatlanadi. Yog 'bosimi past bo'lsa, qanotlar yog' bosimi oshishi bilan ochiladi va yopiladi.

Elektr haydovchi eng aniq hisoblanadi, chunki kuchlanish juda nozik boshqaruvni ta'minlaydi. Biroq, bu qo'shimcha sovutishni talab qiladi, bu sovutish suvi quvurlari orqali ta'minlanadi (pnevmatik va gidravlik versiyalarda issiqlikni olib tashlash uchun suyuqlik ishlatiladi).

Selektor mexanizmi geometriya o'zgartirgichni boshqarish uchun xizmat qiladi.

Turbinalarning ba'zi modellarida to'g'ridan-to'g'ri pog'onali motorli aylanuvchi elektr haydovchi ishlatiladi. Bunday holda, pichoqlarning holati raf va pinion mexanizmi orqali elektron qayta aloqa valfi tomonidan nazorat qilinadi. ECUdan fikr-mulohaza olish uchun uzatmaga magnito'zlik sensori biriktirilgan kamera ishlatiladi.

Agar pichoqlarni burish kerak bo'lsa, ECU ta'minlaydiUlarni oldindan belgilangan holatga o'tkazish uchun ma'lum diapazonda oqim bilan ta'minlanadi, shundan so'ng sensordan signal olgandan so'ng, u qayta aloqa valfini quvvatsizlantiradi.

Dvigatelni boshqarish bloki

Yuqoridagilardan kelib chiqadiki, oʻzgaruvchan geometriyali turbinalarning ishlash printsipi dvigatelning ishlash rejimiga muvofiq qoʻshimcha mexanizmni optimal muvofiqlashtirishga asoslangan. Shuning uchun uning aniq joylashuvi va doimiy monitoringi talab qilinadi. Shuning uchun o'zgaruvchan geometriyali turbinalar dvigatel boshqaruv bloklari tomonidan boshqariladi.

Ular samaradorlikni oshirish yoki atrof-muhit samaradorligini oshirish uchun strategiyalardan foydalanadilar. BUD ishlashi uchun bir qancha tamoyillar mavjud.

Ularning eng keng tarqalgani empirik ma'lumotlar va dvigatel modellari asosidagi ma'lumotnoma ma'lumotlaridan foydalanishni o'z ichiga oladi. Bunday holda, oldinga uzatish boshqaruvchisi jadvaldan qiymatlarni tanlaydi va xatolarni kamaytirish uchun fikr-mulohazalardan foydalanadi. Bu turli xil boshqaruv strategiyalarini amalga oshirish imkonini beruvchi koʻp qirrali texnologiya.

Uning asosiy kamchiligi vaqtinchalik jarayonlardagi cheklovlardir (keskin tezlanish, vites o'zgarishi). Uni yo'q qilish uchun ko'p parametrli, PD- va PID-kontrollerlar ishlatilgan. Ikkinchisi eng istiqbolli deb hisoblanadi, ammo ular yuklarning barcha diapazonida etarlicha aniq emas. Bu MAS yordamida loyqa mantiqiy qaror algoritmlarini qo'llash orqali hal qilindi.

Malumot ma'lumotlarini taqdim etishning ikkita texnologiyasi mavjud: o'rtacha motor modeli va sun'iyneyron tarmoqlari. Ikkinchisi ikkita strategiyani o'z ichiga oladi. Ulardan biri ma'lum darajada kuchayishni, ikkinchisi - salbiy bosim farqini saqlashni o'z ichiga oladi. Ikkinchi holda, eng yaxshi ekologik ko'rsatkichga erishiladi, lekin turbina haddan tashqari tezlikda.

Koʻpgina ishlab chiqaruvchilar oʻzgaruvchan geometriyali turbokompressorlar uchun ECU ishlab chiqmaydi. Ularning katta qismi avtomobil ishlab chiqaruvchilarning mahsulotlari bilan ifodalanadi. Biroq, bozorda bunday turbolar uchun mo'ljallangan uchinchi tomonning yuqori darajadagi ECU'lari mavjud.

Umumiy qoidalar

Turbinalarning asosiy xarakteristikalari havo massasi oqimi va oqim tezligidir. Kirish maydoni ishlashni cheklovchi omillardan biridir. O'zgaruvchan geometriya variantlari ushbu maydonni o'zgartirishga imkon beradi. Shunday qilib, samarali maydon o'tish balandligi va pichoqlarning burchagi bilan belgilanadi. Birinchi ko'rsatkich toymasin halqali versiyalarda o'zgarishi mumkin, ikkinchisi - aylanuvchi pichoqli turbinalarda.

Shunday qilib, o'zgaruvchan geometriyali turbo zaryadlovchilar doimo kerakli quvvatni ta'minlaydi. Natijada, ular bilan jihozlangan dvigatellar an'anaviy katta turbokompressorlarda bo'lgani kabi turbinaning aylanish vaqti bilan bog'liq kechikishlarga ega emas va kichiklarida bo'lgani kabi yuqori tezlikda bo'g'ilib qolmaydi.

Nihoyat, shuni ta'kidlash kerakki, o'zgaruvchan geometriyali turbo zaryadlovchilar aylanma klapansiz ishlashga mo'ljallangan bo'lsa-da, ular birinchi navbatda past uchida va to'liq ochilganda yuqori aylanish tezligida unumdorlikni oshirishi aniqlangan.pichoqlar katta massa oqimiga dosh bera olmaydi. Shuning uchun ortiqcha bosimning oldini olish uchun chiqindi gazdan foydalanish tavsiya etiladi.

Ijobiy va kamchiliklar

Turbinani dvigatelning ish rejimiga moslashtirish sobit geometriya variantlari bilan solishtirganda barcha ko'rsatkichlarning yaxshilanishini ta'minlaydi:

• devr oralig'ida yaxshi javob berish va ishlash;
• tekisroq oʻrta diapazonli moment egri;
• dvigatelni qisman yuklangan holda yanada tejamkor havo/yonilgʻi aralashmasida boshqarish imkoniyati;
• yaxshiroq issiqlik samaradorligi;
• yuqori aylanishda haddan tashqari kuchayishning oldini olish;
• eng yaxshi ekologik ko'rsatkich;
• kamroq yoqilg'i sarfi;
• kengaytirilgan turbinaning ishlash diapazoni.

O'zgaruvchan geometriyali turbokompressorlarning asosiy kamchiligi ularning sezilarli darajada murakkab dizaynidir. Qo'shimcha harakatlanuvchi elementlar va qo'zg'aysanlarning mavjudligi tufayli ular kamroq ishonchli bo'lib, ushbu turdagi turbinalarga texnik xizmat ko'rsatish va ta'mirlash qiyinroq. Bundan tashqari, benzinli dvigatellar uchun modifikatsiyalar juda qimmat (an'anaviylardan taxminan 3 baravar qimmat). Nihoyat, bu turbinalarni ular uchun moʻljallanmagan dvigatellar bilan birlashtirish qiyin.

Shuni ta'kidlash kerakki, eng yuqori samaradorlik nuqtai nazaridan, o'zgaruvchan geometriyali turbinalar ko'pincha an'anaviy hamkasblaridan past bo'ladi. Bu korpusdagi va harakatlanuvchi elementlarning tayanchlari atrofidagi yo'qotishlarga bog'liq. Bundan tashqari, optimal pozitsiyadan uzoqlashganda maksimal ishlash keskin pasayadi. Biroq, generalUshbu dizayndagi turbo zaryadlovchilarning samaradorligi kattaroq ishlash diapazoni tufayli sobit geometriyali variantlardan yuqori.

Ilova va qoʻshimcha funksiyalar

Oʻzgaruvchan geometriyali turbinalarning koʻlami ularning turiga qarab belgilanadi. Masalan, aylanuvchi pichoqli dvigatellar avtomobillar va engil tijorat avtomobillarining dvigatellariga o'rnatiladi va toymasin halqali modifikatsiyalar asosan yuk mashinalarida qo'llaniladi.

Umuman olganda, oʻzgaruvchan geometriyali turbinalar koʻpincha dizel dvigatellarida qoʻllaniladi. Bu ularning chiqindi gazlarining past harorati bilan bog'liq.

Yoʻlovchi dizel dvigatellarida bu turbokompressorlar, birinchi navbatda, chiqindi gazni qayta aylanish tizimidan unumdorlik yoʻqotilishini qoplash uchun xizmat qiladi.

Yuk mashinalarida turbinalarning oʻzi dvigatel qabul qiluvchiga qaytariladigan chiqindi gazlar miqdorini nazorat qilish orqali atrof-muhitning ishlashini yaxshilashi mumkin. Shunday qilib, o'zgaruvchan geometriyali turbo zaryadlovchilardan foydalangan holda, aylanmani tezlashtirish uchun egzoz manifoldidagi bosimni assimilyatsiya manifoldidan kattaroq qiymatga oshirish mumkin. Haddan tashqari orqa bosim yoqilg'i samaradorligiga salbiy ta'sir ko'rsatsa-da, u azot oksidi chiqindilarini kamaytirishga yordam beradi.

Bundan tashqari, mexanizm berilgan holatda turbinaning samaradorligini kamaytirish uchun o'zgartirilishi mumkin. Bu isitilgan uglerod zarralarini oksidlash orqali zarrachalar filtrini tozalash uchun chiqindi gazlar haroratini oshirish uchun ishlatiladi.

Ma'lumotlarvazifalar uchun gidravlik yoki elektr haydovchi kerak.

Oʻzgaruvchan geometriyali turbinalarning anʼanaviy turbinalarga nisbatan qayd etilgan afzalliklari ularni sport dvigatellari uchun eng yaxshi variantga aylantiradi. Biroq, ular benzinli dvigatellarda juda kam uchraydi. Ular bilan jihozlangan bir nechta sport avtomobillari ma'lum (hozirda Porsche 718, 911 Turbo va Suzuki Swift Sport). BorgWarner menejerlaridan birining so'zlariga ko'ra, bu benzinli dvigatellarning yuqori haroratli chiqindi gazlari bilan o'zaro ta'sir qilish uchun maxsus issiqlikka bardoshli materiallardan foydalanish zarurati tufayli bunday turbinalar ishlab chiqarishning juda yuqori narxi bilan bog'liq (dizel chiqindi gazlari ancha past. harorat, shuning uchun turbinalar ular uchun arzonroq).

Benzinli dvigatellarda ishlatiladigan birinchi VGTlar an'anaviy materiallardan tayyorlangan, shuning uchun maqbul xizmat muddatini ta'minlash uchun murakkab sovutish tizimlaridan foydalanish kerak edi. Shunday qilib, 1988 yilgi Honda Legend-da bunday turbina suv bilan sovutilgan intercooler bilan birlashtirilgan. Bundan tashqari, bu turdagi dvigatellar chiqindi gaz oqimining keng diapazoniga ega, shuning uchun kattaroq massa oqimini boshqarish qobiliyatini talab qiladi.

Ishlab chiqaruvchilar talab qilinadigan samaradorlik, sezgirlik, samaradorlik va ekologik tozalik darajalariga eng tejamkor tarzda erishadilar. Yakuniy xarajat ustuvor bo'lmagan alohida holatlar bundan mustasno. Shu nuqtai nazardan, bu, masalan, Koenigsegg One: 1-da rekord ko'rsatkichga erishish yoki Porsche 911 Turbo-ni fuqarolik uchun moslashtirishdir.operatsiya.

Umuman olganda, turbo zaryadlangan avtomobillarning katta qismi an'anaviy turbokompressorlar bilan jihozlangan. Yuqori unumli sport dvigatellari uchun ko'pincha ikkita aylantirish variantlari qo'llaniladi. Garchi bu turbokompressorlar VGT lardan kam bo'lsa-da, ular oddiy turbinalar bilan bir xil afzalliklarga ega, faqat kamroq darajada, va shunga qaramay, ikkinchisi bilan deyarli bir xil oddiy dizaynga ega. Tyuningga kelsak, o'zgaruvchan geometriyali turbokompressorlardan foydalanish, yuqori narxdan tashqari, ularni sozlashning murakkabligi bilan cheklangan.

Benzinli dvigatellar uchun H. Ishihara, K. Adachi va S. Kono tomonidan o'tkazilgan tadqiqot o'zgaruvchan oqim turbinasini (VFT) eng maqbul VGT sifatida baholadi. Faqat bitta harakatlanuvchi element tufayli ishlab chiqarish xarajatlari kamayadi va termal barqarorlik oshadi. Bundan tashqari, bunday turbina bypass valfi bilan jihozlangan sobit geometriya variantlariga o'xshash oddiy ECU algoritmiga muvofiq ishlaydi. Bunday turbinani iVTEC bilan birlashtirganda ayniqsa yaxshi natijalarga erishildi. Biroq, majburiy indüksiyon tizimlari uchun chiqindi gaz haroratining 50-100 ° S ga oshishi kuzatiladi, bu esa atrof-muhitning ishlashiga ta'sir qiladi. Bu muammo suv bilan sovutilgan alyuminiy kollektor yordamida hal qilindi.

BorgWarnerning benzinli dvigatellar uchun yechimi SEMA 2015 koʻrgazmasida taqdim etilgan egizak aylantirish texnologiyasi va oʻzgaruvchan geometriyali dizaynni birlashtirib, SEMA 2015 da taqdim etilgan oʻzgaruvchan geometriyali turbinaga aylantirildi.ikkita aylantiruvchi turbinaning dizayni bilan bir xil, bu turbo zaryadlovchi ikkita kirish va ikkita monolit turbina g'ildiragiga ega va zichroq oqim uchun egzoz pulsatsiyasini yo'q qilish uchun ketma-ketlikda egizak aylantiruvchi manifold bilan birlashtirilgan.

Farqi shundaki, kirish qismida amortizator mavjud bo'lib, u yukga qarab, oqimni pervanellar o'rtasida taqsimlaydi. Past tezlikda barcha chiqindi gazlar rotorning kichik qismiga boradi va katta qismi bloklanadi, bu an'anaviy egizak aylantiruvchi turbinaga qaraganda tezroq aylanishni ta'minlaydi. Yuk ortib borishi bilan damper asta-sekin o'rta holatga o'tadi va standart egizak aylantiruvchi dizayndagi kabi oqimni yuqori tezlikda teng ravishda taqsimlaydi. Ya'ni, geometriyani o'zgartirish mexanizmi nuqtai nazaridan, bunday turbina VFT ga yaqin.

Shunday qilib, bu texnologiya oʻzgaruvchan geometriya texnologiyasi kabi yukga qarab A/R nisbatining oʻzgarishini taʼminlaydi, turbinani dvigatelning ish rejimiga moslashtiradi, bu esa ish diapazonini kengaytiradi. Shu bilan birga, ko'rib chiqilgan dizayn ancha sodda va arzonroq, chunki bu erda oddiy algoritm bo'yicha ishlaydigan faqat bitta harakatlanuvchi element ishlatiladi va issiqlikka bardoshli materiallar talab qilinmaydi. Ikkinchisi turbinaning er-xotin korpusining devorlarida issiqlik yo'qotilishi tufayli haroratning pasayishi bilan bog'liq. Shuni ta'kidlash kerakki, shunga o'xshash echimlar ilgari ham uchragan (masalan, tez spool klapan), lekin negadir bu texnologiya mashhurlikka erishmagan.

Xizmat vata'mirlash

Turbinalar uchun asosiy texnik xizmat - tozalash. Bunga ehtiyoj ularning yoqilg'i va moylarning yonish mahsulotlari bilan ifodalanadigan chiqindi gazlari bilan o'zaro ta'siri bilan bog'liq. Biroq, tozalash kamdan-kam talab qilinadi. Kuchli ifloslanish nosozlikni ko'rsatadi, bu haddan tashqari bosim, prokladkalarning qistirmalari yoki vtulkalarining eskirishi, shuningdek, piston bo'linmasi, nafas oluvchining tiqilib qolishi natijasida yuzaga kelishi mumkin.

Oʻzgaruvchan geometriyali turbinalar anʼanaviy turbinalarga qaraganda ifloslanishga nisbatan sezgirroq. Buning sababi, geometriyani o'zgartirish moslamasining yo'n altiruvchi qanotida kuyikishning to'planishi uning siqilishiga yoki harakatchanligini yo'qotishiga olib keladi. Natijada turbo zaryadlovchining ishlashi buziladi.

Eng oddiy holatda tozalash maxsus suyuqlik yordamida amalga oshiriladi, lekin ko'pincha qo'lda ishlash talab etiladi. Avval turbinani qismlarga ajratish kerak. Geometriyani o'zgartirish mexanizmini ajratib olayotganda, o'rnatish murvatlarini kesishdan ehtiyot bo'ling. Keyinchalik ularning bo'laklarini burg'ulash teshiklarning shikastlanishiga olib kelishi mumkin. Shuning uchun o'zgaruvchan geometriyali turbinani tozalash biroz qiyin.

Bundan tashqari, kartrijga ehtiyotsizlik bilan ishlov berish rotor pichoqlariga zarar etkazishi yoki deformatsiyalanishi mumkinligini yodda tutish kerak. Agar u tozalashdan keyin demontaj qilinsa, uni muvozanatlash talab qilinadi, lekin kartrijning ichki qismi odatda tozalanmaydi.

G'ildiraklardagi yog 'tug'ishi piston halqalari yoki valflar guruhi, shuningdek, kartrijdagi rotor qistirmalari eskirganligini ko'rsatadi. Tozalashsizbu dvigatel nosozliklarini bartaraf etish yoki turbinani ta'mirlash amaliy emas.

Ko'rib chiqilayotgan turdagi turbo zaryadlovchilar uchun kartrij almashtirilgandan so'ng, geometriyani sozlash talab qilinadi. Buning uchun doimiy va qo'pol sozlash vintlari ishlatiladi. Shuni ta'kidlash kerakki, birinchi avlodning ba'zi modellari dastlab ishlab chiqaruvchilar tomonidan konfiguratsiya qilinmagan, buning natijasida ularning "pastki qismida" ishlashi 15-25% ga kamayadi. Xususan, bu Garrett turbinalari uchun to'g'ri keladi. O'zgaruvchan geometriyali turbinani sozlash bo'yicha ko'rsatmalarni onlaynda topishingiz mumkin.

CV

Oʻzgaruvchan geometriyali turbokompressorlar ichki yonuv dvigatellari uchun ketma-ket turbinalar yaratishning eng yuqori bosqichini ifodalaydi. Kirish qismidagi qo'shimcha mexanizm konfiguratsiyani sozlash orqali turbinaning dvigatelning ishlash rejimiga moslashishini ta'minlaydi. Bu samaradorlikni, tejamkorlikni va ekologik tozalikni yaxshilaydi. Biroq, VGT dizayni murakkab va benzinli modellar juda qimmat.