Doładowanie silników spalinowych polega na przymusowym dostarczeniu powietrza lub mieszanki do cylindra pod ciśnieniem większym od atmosferycznego, czyli na powiększeniu ilości powietrza pobieranego przez silnik, co pozwala na spalenie większej ilości paliwa lub mieszanki. Doładowanie może może być zastosowane zarówno w silnikach cztero jaki dwu sówowych, zasilanych z obcego źródła i posiadających odpowiednią konstrukcje. Doładowanie odbywa się za pomocą specjalnej sprężarki umieszczonej na silniku lub obok, napędzanych bezpośrednio przez silnik bądź za pomocą osobnego silnika lub turbiny.
Przejście na doładowanie odpowiada jakby dalszemu otwarciu przepustnicy. Proces spalania przy doładowaniu, ze względu na bardziej sprzyjające warunki i większa ilość paliwa przebiega szybciej, czemu sprzyja również mniejsza procentowo ilość pozostałości gazów spalinowych w cylindrze. Istnieją dwie metody doładowanie pierwsza to sprężanie samego powietrza, druga polega na sprężaniu gotowej mieszanki. W pierwszej części postaram się omówić ta drugą metodę gdyż jest on najczęściej spotykana metoda doładowania silników.
Turbodoładowanie zostało opatentowane w roku 1905 przez Szwajcara, dr Alfreda Büchi, od 1938 było stosowane w samochodach ciężarowych, zaś od 1973 w osobowych. Usprawnienia konstrukcyjne sprawiają, że dzisiejsze turbiny mają niższą bezwładność i zwiększają elastyczność silnika nawet na niskich obrotach w efekcie zmniejszając zużycie paliwa samochodów turbodoładowanych.
Turbosprężarka - maszyna wirnikowa składająca się z turbiny i sprężarki osadzonych na wspólnym wale. Służy do doładowania silnika spalinowego, albo kotła parowego. Turbina jest zasilana spalinami z silnika, a sprężone powietrze zasila silnik. Do cylindra wprowadzona jest większa ilość powietrza, dzięki czemu rośnie sprawność i moc silnika. Silniki pojazdów samochodowych wyposażone są najczęściej w turbosprężarkę Garretta. Nazwa pochodzi od nazwiska konstruktora.
Turbosprężarka składa się z turbiny, czyli tzw. gorącej i sprężarki, tzw. chłodnej części, których wirniki są sztywno połączone wspólnym wałem. Turbina, napędzana gazami wylotowymi z silnika, zamienia energię tych gazów na energię mechaniczną, która służy do napędu sprężarki sprężającej powietrze przed dostarczeniem go do silnika.
Aby wytworzyć wystarczająca ilość sprężonego powietrza wirnik sprężarki powinien obracać się z prędkością obrotową rzędu 100 000 do 300 000 obr/min. , ale by silnik mógł wytworzyć odpowiednią ilość gazów wylotowych konieczną do rozpędzenia wirnika turbiny, musi pracować z odpowiednim obciążeniem. Czas, który mija po wciśnięciu pedału gazu do osiągnięcia właściwego działania turbosprężarki nazywamy turbodziurą.
W trakcie sprężania powietrza w sprężarce rośnie jego temperatura w wyniku:
-wzrostu ciśnienia
-przepływu ciepła przez elementy konstrukcyjne od gorących spalin do chłodniejszego powietrza.
Jest to zjawisko niekorzystne, gdyż obniża efekt działania turbosprężarki. Aby obniżyć temperaturę sprężonego powietrza stosowany jest wymiennik ciepła zwany intercoolerem.
Napisane przez Cain
dnia 12/04/2009 ·
0 komentarzy ·
2403 czytań ·