Opis i zasada działania turbosprężarki (Defender 2007+)

Układ elementów

Poz.	Zapasowy nr	Nazwa
д	strony	Podłączenie kolektora wydechowego
B	-	Złącze wlotu powietrza
C	-	Podłączenie intercoolera (intercooler powietrza doładowującego)
D	-	Podłączenie rury wydechowej
1	-	Obudowa turbosprężarki
2	-	Dostawy oleju
3	-	Silnik napędowy
4	-	Dźwignia jazdy
5	-	Przewód powrotny oleju

Turbosprężarka z regulowanym urządzeniem dyszowym zamontowana na kolektorze wydechowym pozwala na zmianę przepływu gazów spalinowych turbiny w zależności od trybu pracy silnika. Prowadzi to do wzrostu mocy realizowanej przez turbinę, zwłaszcza w obszarze niskich prędkości obrotowych wału korbowego, oraz do wzrostu ciśnienia doładowania. Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika łopatki urządzenia stopniowo przesuwają się do pozycji otwartej, utrzymując równowagę mocy realizowanej na kole zgodnie z wymaganiami trybów prędkości i obciążenia. W porównaniu do tradycyjnych TCR, które wykorzystują zawory obejściowe, TCR z regulowanym aparatem dyszowym charakteryzują się wyższą wydajnością.



Zalety:

• Wysoki moment obrotowy silnika przy wysokich i niskich prędkościach
• Ciągła i płynna regulacja we wszystkich trybach prędkości obrotowej silnika
• Nie jest wymagany regulator ciśnienia doładowania, lepsze wykorzystanie energii gazów spalinowych, niższe przeciwciśnienie przy tej samej pracy sprężarki
• Niskie obciążenie termiczne i mechaniczne zwiększa wydajność energetyczną silnika
• Niższa toksyczność spalin
• Optymalizacja jednostkowego zużycia paliwa w całym zakresie prędkości obrotowych silnika

Wał napędowy napędzany jest silnikiem napędowym prądu stałego. Wał napędowy połączony jest z nożami za pomocą dźwigni napędowej. Przesunięcie dźwigni powoduje ruch ostrzy urządzenia. Obrót wału napędowego generuje sygnał zwrotny, który niesie informację o położeniu kątowym łopatek. Informacje te są przesyłane do modułu sterującego silnika (ECM).

Turbosprężarka zapewnia bezawaryjną pracę. Jeśli wystąpi awaria sterowania, łopatki urządzenia domyślnie ustawiają się w pozycji całkowicie otwartej, aby zredukować doładowanie do minimum. Jednostka sterująca silnika monitoruje awarie silnika krokowego i generuje kody usterek.

Zasady działania

Poz.	Zapasowy nr	Nazwa
A	strony	Niska prędkość obrotowa silnika
B	-	Średnia prędkość obrotowa silnika
C	-	Maksymalna prędkość obrotowa silnika
1	-	ECM
2	-	Silnik napędowy
3	-	Pierścień regulacyjny
4	-	Ostrza aparatury
5	-	Koło turbiny

A - Niska prędkość obrotowa silnika

Przy niskich prędkościach obrotowych silnika objętość gazów spalinowych jest znikoma, dlatego łopatki przesuwają się w stronę położenia zamkniętego, zmniejszając w ten sposób pole przekroju poprzecznego wlotu turbiny. Spadek ten powoduje wzrost natężenia przepływu gazu do wirnika, zwiększając w ten sposób prędkość koła i ciśnienie doładowania.

B - Średnia prędkość wału korbowego

Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika wzrasta również objętość spalin. Łopatki przesuwają się w kierunku położenia otwartego, aby zwiększyć pole przekroju poprzecznego wlotu turbiny i utrzymać prędkość gazu.

C - Maksymalna prędkość obrotowa silnika

Przy maksymalnej prędkości obrotowej silnika łopatki są prawie całkowicie otwarte, utrzymując prędkość gazu wchodzącego do wirnika turbiny.

Czujnik ciśnienia barometrycznego

Podczas jazdy pojazdem na dużych wysokościach ciśnienie otoczenia ulega obniżeniu, co powoduje, że koło sprężarki wykonuje mniejszą pracę, aby wytworzyć to samo ciśnienie doładowania. Aby zapobiec nadmiernej prędkości obrotowej turbiny w takich warunkach, czujnik ciśnienia barometrycznego umieszczony w ECM chroni turbosprężarkę, otwierając bardziej łopatki w celu zmniejszenia prędkości wirnika. Nazywa się to zakresem wysokości turbosprężarki na dużych wysokościach.

Smarowanie turbosprężarki

Podczas gwałtownego przyspieszania lub zwalniania równomierny przepływ czystego oleju ma kluczowe znaczenie dla turbosprężarki. Olej dostarczany przez układ smarowania silnika zapewnia smarowanie wału i łożysk turbosprężarki, a także pełni funkcję chłodziwa centralnej obudowy turbosprężarki.



Aby utrzymać oczekiwaną żywotność turbosprężarki, ważne jest, aby olej mógł swobodnie przepływać przez turbosprężarkę i bez przeszkód powracać do skrzyni korbowej. Dlatego konieczne jest uzupełnianie zalecanej ilości oleju silnikowego o zalecanej jakości w regularnych odstępach czasu.

Chłodnica powietrza doładowującego

Chłodnica powietrza doładowującego służy do zwiększenia gęstości powietrza dostarczanego z turbosprężarki do kolektora dolotowego.

Gdy powietrze doładowujące jest sprężane w turbosprężarce, jego temperatura wzrasta. To wytwarzanie ciepła zmniejsza gęstość powietrza, co powoduje, że do cylindrów dostaje się mniej tlenu, co zmniejsza moc silnika. Aby zrekompensować tę wadę, powietrze przed wejściem do silnika przechodzi przez chłodnicę powietrza doładowującego. Temperatura jest obniżana poprzez uwalnianie ciepła do atmosfery.

Chłodzenie powietrza dolotowego pomaga również zmniejszyć emisję spalin poprzez ograniczenie wytwarzania tlenków azotu (NOx).