Silnik z turbodoładowaniem ma następujące zalety w porównaniu z konwencjonalnym silnikiem z bezpośrednim dolotem:
- Wyższa wydajność objętościowa
- Zwiększona moc silnika i moment obrotowy
- Zmniejszone zużycie paliwa
- Redukcja emisji
- Wykorzystanie energii ze spalin
- Brak zależności od wysokości
- Ograniczone okresy doładowania dla natychmiastowych żądań silnika
Typowa turbosprężarka napędzana obrotowym siłownikiem elektronicznym:
Poz. | część zamienna nr | Nazwa |
A | - | Niska prędkość obrotowa silnika |
B | - | Średnia prędkość obrotowa silnika |
C | - | Maksymalna prędkość obrotowa silnika |
1 | - | ECM |
2 | - | Obrotowy siłownik elektroniczny |
3 | - | Obrotowy pierścień nastawczy |
4 | - | Regulowane wiosła |
5 | - | koło turbiny |
Odpowiadając na sygnały z różnych czujników, moduł ECM steruje REA w celu uruchomienia obrotowego pierścienia regulacyjnego. Przesuwanie pierścienia regulacyjnego zmienia kąt regulowanych łopatek, aby skierować strumień spalin w kierunku wewnętrznego środka lub zewnętrznej krawędzi koła turbiny.
Maksymalne położenie regulowanych łopatek turbosprężarki (pozycja całkowicie otwarta) jest również domyślną pozycją awaryjną w przypadku problemu z elektrycznością. REA ustawi regulowane łopatki w położeniu pełnego otwarcia, aby zapobiec uszkodzeniu silnika w wyniku zwiększonego ciśnienia doładowania.
A - niska prędkość obrotowa silnika
Gdy prędkość obrotowa silnika jest niska, ilość gazów spalinowych opuszczających silnik jest niewielka. Łopatki przesuwają się do pozycji zamkniętej, aby skierować strumień spalin w kierunku zewnętrznej krawędzi koła turbiny. Zamknięta pozycja łopatek zmniejsza przepustowość przepływu gazów i zwiększa prędkość gazów przechodzących do koła turbiny. Prędkość wirnika turbiny wzrasta, odpowiednio zwiększając ilość powietrza doładowującego (ciśnienie doładowania), zasilany ze sprężarki.
B - Średnia prędkość obrotowa silnika
Wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika i objętości spalin, łopatki przesuwają się do pozycji otwartej, aby skierować strumień spalin w kierunku środka koła turbiny. Łopatki nie ograniczają przepływu spalin, dlatego też prędkość gazów zależy od prędkości obrotowej wału korbowego silnika. Prędkość koła turbiny jest utrzymywana przez zwiększanie prędkości gazów opuszczających silnik i kierowanych w kierunku środkowego obszaru koła turbiny.
C - Maksymalna prędkość obrotowa silnika
Przy maksymalnej prędkości obrotowej silnika ilość spalin opuszczających silnik jest duża. Łopatki przesuwają się w kierunku pozycji pełnego otwarcia i nie wpływają na prędkość gazu. Strumień spalin styka się z centralnym obszarem koła turbiny, aby utrzymać prędkość koła turbiny i ciśnienie doładowania ze sprężarki.
Zwiększone ciśnienie doładowania
Podczas przyspieszania od średniego do wysokiego turbosprężarka musi wytwarzać ciśnienie doładowania przez ograniczony czas, aby sprostać aktualnemu zapotrzebowaniu silnika na paliwo. ECM zażąda od REA przesunięcia łopatek regulujących do położenia zamkniętego w celu zwiększenia prędkości wirnika turbiny, który już obraca się z dużą prędkością. Stan ciśnienia doładowania jest tolerowany przez ECM przez ograniczony czas.
Czujnik ciśnienia barometrycznego
Na dużych wysokościach turbosprężarka będzie działać normalnie, ale ze względu na niższe ciśnienie zewnętrzne turbina i sprężarka mogą mieć tendencję do nadmiernej prędkości obrotowej. Moduł ECM zawiera czujnik ciśnienia barometrycznego, który zapobiega nadmiernemu ciśnieniu doładowania i możliwemu uszkodzeniu silnika w takich warunkach. Moduł ECM otwiera regulowane kierownice wcześniej w fazie otwierania, aby dopasować je do warunków wysokościowych pojazdu.
Smarowanie turbosprężarki
Żądania szybkiego przyspieszania i zwalniania przez turbosprężarkę zależą od stabilności przepływu czystego oleju. Olej dostarczany przez układ smarowania silnika smaruje wałek i łożyska turbosprężarki, działając jednocześnie jako czynnik chłodzący centralną obudowę turbosprężarki.
Aby zachować oczekiwaną żywotność turbosprężarki, olej silnikowy należy wymieniać w regularnych odstępach czasu, stosując olej o zalecanej jakości w wymaganej ilości. Olej musi mieć swobodny przepływ przez turbosprężarkę i możliwość swobodnego powrotu do miski olejowej.
Komentarze do tego artykułu