자동차의 터빈은 어디에 있나요? 자동차에 터빈이 필요한 이유는 무엇이며 어떻게 작동합니까? 터보차저 엔진의 작동 특징

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당신은 아마도 "터보" 명판이나 스티커가 붙은 자동차에 적어도 한 번은 관심을 가져본 적이 있을 것입니다. 외부적으로는 "대기" 제품과 다르지 않습니다. 유일한 차이점은 후드 아래에 터보차저가 있다는 것입니다. 터보차징이 무엇인지, 왜 필요한지, 어떻게 작동하는지 명확하게 설명하려고 노력할 것입니다.

가스 터빈의 대략적인 모습

자동차는 처음부터 제작자의 노력을 통해 무엇보다도 엔진 출력 문제에서 현대화를 거쳤습니다. 이 매개변수는 엔진 배기량 및 공급되는 공기의 품질과 직접적인 관련이 있으므로 연료 혼합물, 전력을 높이는 방법에는 두 가지가 있습니다. 장치의 부피를 늘리거나 (이 방법은 현대 대량 자동차 산업에서는 그다지 인기가 없습니다) 어떻게 든 실린더에 더 많은 공기를 펌핑하는 것입니다. 첫 번째 방법은 명백한 이유로 인기가 없습니다. 실린더 부피가 증가함에 따라 연료 소비도 증가하고 장치 자체의 크기와 무게가 크게 증가하므로 항상 허용되는 것은 아닙니다. 따라서 자동차 엔지니어들은 실린더에 대한 공기 공급을 늘리는 방법을 찾았습니다.

터보차저의 유형은 무엇입니까?

엔진에 더 많은 공기를 공급하는 방법에는 여러 가지가 있습니다.

  • 공진 부스트 - 흡기 매니폴드에 있는 공기의 운동 에너지로 인해 과급기 없이 구현됩니다.
  • 기계식 과급 - 기계식 압축기를 사용하여 공기 공급이 증가하고, 이는 차례로 자동차 엔진에 의해 구동됩니다.
  • 가스 터빈 과급 - 터빈은 배기 가스의 흐름에 의해 구동됩니다.

첫 번째 경우에는 특별한 모양과 크기로 인해 과급이 발생합니다. 흡기 매니폴드슈퍼차저를 사용하지 않고 말이죠. 따라서 이 자료에서는 이에 대해 설명하지 않지만 우리 의견으로는 특별한주의를 기울일 가치가있는 다른 두 가지 옵션에 대해 더 자세히 설명하겠습니다.

기계적 부스트

일부 현대 자동차여전히 압축기가 장착되어 있습니다.

기계적 과급은 압축기를 사용하여 엔진으로의 공기 공급을 증가시키는 방법입니다. 압축기의 작동 원리는 다음과 같습니다. 엔진이 작동하기 시작하면 크랭크 샤프트가 전체 메커니즘에 동력을 공급합니다. 즉, 기계식 과급은 자동차 엔진을 시동하는 첫 순간부터 작동합니다.

이러한 시스템의 확실한 장점은 모든 엔진 속도(가장 낮은 속도라도)에서 공기가 실린더로 강제 유입되고 속도가 증가함에 따라 그에 따라 압력이 증가한다는 것입니다. 크랭크 샤프트. 그러므로, 자동차 기계식 압축기저는 '터보랙'이라는 개념을 잘 모릅니다. 그러나 그러한 장치에는 자체적인 기능도 있습니다. 부정적인 측면. 사실 자동차 엔진은 압축기를 구동하는 데 전력의 일부를 소비하므로 궁극적으로 효율성이 저하됩니다. 또한 기계적 가압 장치를 설치하려면 다음이 필요합니다. 더 많은 공간 V 엔진실. 또한 이러한 장치는 소음 수준을 증가시킵니다.

압축기를 사용하여 엔진에 공기를 주입하는 것은 가스 터빈 메커니즘을 사용하는 것보다 훨씬 일찍 자동차 산업에서 사용되기 시작했습니다. 그러나 일부 노후화에도 불구하고 이러한 장치는 여전히 현대 자동차에서 찾아볼 수 있습니다. 메르세데스-벤츠 회사, 새로 출시된 자동차에는 여전히 "Kompressor" 명판이 표시되어 있습니다).

가스 터빈 과급

대부분의 현대 자동차에는 가스 터빈 과급 시스템이 장착되어 있습니다. 터빈의 작동 원리는 압축기 과급과 유사하지만 유일한 차이점은 엔진 크랭크 샤프트가 아닌 차량의 배기 가스 흐름에 의해 터빈이 구동된다는 것입니다. 일부 운전자는 터빈을 켜는 것을 "킥"에 비유하는 것처럼 느껴집니다. 가스 터빈 부스트 메커니즘은 샤프트에 의해 서로 견고하게 연결된 두 개의 임펠러 장치입니다. 각 임펠러는 소위 볼류트라고 불리는 하우징에 둘러싸여 있습니다.

가스 터빈 설계

터빈 설계는 매우 간단하며 다음으로 구성됩니다.

  • 두 개의 임펠러;
  • 내부에서 회전하는 임펠러가 있는 달팽이 두 마리;
  • 임펠러를 연결하는 샤프트;
  • 슬라이딩 베어링 - 지지대 2개와 추력 1개;
  • 과도한 압력을 완화하는 데 사용되는 바이패스 밸브.

터보차저의 작동 원리는 매우 간단합니다. 배기 매니폴드의 배기 가스는 첫 번째 스크롤로 들어가 임펠러를 회전시킵니다. 연결 샤프트를 통해 회전이 두 번째 임펠러로 전달되고, 두 번째 임펠러는 압력을 두 번째 벌류트로 펌핑합니다.

터보차저의 장점과 단점

터보차저의 가장 큰 장점은 연료 소비를 크게 늘리지 않고도 엔진 출력을 높이는 것입니다. 이 현상을 설명하려면 터보차징이 어떻게 작동하는지 이해해야 합니다. 즉, 터빈은 자동차 엔진의 동력이 아닌 배기 가스의 에너지에 의해서만 구동됩니다. 그러나 일반 엔진 효율성과 특정 엔진 효율성과 같은 개념을 구별할 필요가 있습니다. 즉, 터보차저 엔진은 비슷한 부피의 자연 흡기 엔진보다 연료 소비량이 더 높습니다. 이는 실린더로 유입되는 공기의 양이 증가하여 더 많은 연료가 연소될 수 있기 때문에 발생합니다. 하지만, 터보차저 장치단위 전력당 소비되는 연료가 적습니다. 예를 들어, 터빈이 있는 1.4리터와 자연 흡기 1.8리터의 두 엔진을 모두 130마력으로 사용하는 경우 1.4는 더 높은 효율성으로 인해 더 경제적입니다.

터보 엔진의 환경 친화성에 관해서: 국내 자동차 매니아들 사이에서는 아직 '환경 인식'이 그렇게 발달하지 않았지만, 터보차저 엔진이 해를 덜 끼친다는 점을 잊어서는 안 됩니다. 환경. 이는 터보차저 엔진의 연소실 온도가 다소 낮기 때문에 질소산화물 생성이 감소하고 연료가 더욱 완전하게 연소되기 때문입니다.

가스 터빈의 작동 원리

그러나 단점이 없던 것은 아닙니다. 가장 먼저 알아야 할 것은 터빈을 조심스럽게 다루어야 한다는 것입니다. 엔진이 베어링에서 작동하는 동안 오일은 압력을 받아 공급됩니다. 엔진이 꺼지면 오일이 베어링으로 ​​흐르지 않습니다. 엔진이 과부하 상태에서 작동되면 충전 시스템이 과열되어 고장날 수 있습니다. 과열을 방지하려면 터보차저 엔진을 끄기 전에 몇 분 동안 엔진을 작동시켜야 합니다. 유휴 속도. 많은 현대 자동차에는 공장에서 이러한 목적으로 특별히 설계된 장치인 터보 타이머가 장착되어 있습니다.

또 다른 중요한 점이 있습니다. 낮은 엔진 속도에서는 터빈 효율이 매우 낮습니다. 터보 지연의 효과도 언급할 가치가 있습니다. 터빈은 가속 페달을 밟는 데 약간의 지연이 있는 반응합니다. 터보차징은 좁은 범위의 엔진 속도에서만 효과적으로 작동할 수 있으며, 터빈 자체의 크기도 매우 중요합니다. 이 시스템의 생산성을 높이기 위해 많은 자동차 제조업체는 자동차에 두 개의 터빈을 설치합니다. 다른 크기또는 한 쌍의 동일한 터빈. 다양한 크기의 터빈을 사용하면 범위를 크게 확장할 수 있습니다. 효율적인 작업터보차징 - 첫 번째 터빈이 생산성을 잃기 시작한 후 두 번째 터빈이 작동됩니다. 두 개의 동일한 터빈을 사용하면 생산성을 높이고 가속 역학을 개선하며 터보 지연 효과를 줄일 수 있습니다. 이 효과를 줄이기 위해 자동차 제조업체는 터빈의 움직이는 부분의 질량을 줄이는 것과 같은 트릭에 의존합니다. 덕분에 터빈이 회전하는 데 더 적은 시간이 걸립니다.

터보차징이 무엇인지, 작동 방식, 주요 장단점에 대한 기사입니다. 기사 마지막 부분에는 터보차저의 기능과 원리에 대한 비디오가 있습니다.


기사 내용:

자동차 엔진은 현대에 뒤지지 않는 특성을 갖추어야 합니다. 아무도 바퀴를 재발명하고 싶지 않지만 모터의 품질을 향상시키는 것이 필요하기 때문에 기술 개선은 매년 점점 더 어려워지고 있습니다.

따라서 매우 좋은 해결책은 연소실에 강제 공기 분사 시스템을 사용하는 것입니다. 최신 엔지니어링 설계는 단지 강제 공기 주입을 개선하는 것 이상을 다루고 있습니다. 연료 시스템, 배기 가스 배기 시스템에 동일한 장치를 설치하는 경우도 있습니다.

터보차징이 필요한 이유는 무엇입니까?


터보차저의 중요성과 작동 원리를 이해하려면 엔진이 연료를 소비할 수 없다는 점을 알아야 합니다. 순수한 형태. 밀봉된 용기에서 휘발유를 점화하려면 공기가 필요합니다. 그렇지 않으면 엔진이 작동하지 않습니다.

즉, 연료와 공기로 구성된 혼합물이 연소실로 들어가야 합니다. 필요한 비율. 이 혼합물은 실린더 내에서 연소됩니다. 연소의 결과로 나타나는 가스는 주된 직업그런 다음 배기 시스템을 통해 제거됩니다.

기존의 터보차저는 실린더에 추가 공기압을 펌핑하여 엔진 출력을 높일 수 있습니다. 이로 인해 혼합물의 가연성이 여러 번 증가하고 엔진 출력도 물론 증가합니다.


간단히 말해서, 터보차저의 도움으로 공기가 압축되어 대기압보다 더 많은 양이 연소실로 들어갑니다.

터보차저의 설계 및 작동 원리


주요 기능을 수행하는 과급기의 주요 부분은 블레이드가 있는 임펠러입니다. 엄청난 속도(분당 20만 회전)로 회전하고 압축기처럼 작동하며 공기를 터빈실로 펌핑합니다.

그 후, 공기가 압축되어 이 공기가 차지하는 부피가 감소합니다. 그러나 물리학 법칙에 따르면 압축 중에 공기가 가열되는 경향이 있다는 것이 오랫동안 알려져 왔습니다. 그리고 이것이 터보차저 시스템의 주요 단점입니다.

물론 이 문제는 디자이너들의 관심을 피할 수 없었다. 이 문제를 해결하기 위해 전문가들은 엔진으로 가는 도중에 공기를 중간 냉각시키는 방법을 사용하려고 했습니다.

결과는 인터쿨러였습니다. 이 장치는 냉매로 인해 공기를 냉각시키는 성질을 갖는 열교환기의 효과를 이용한다. 인터쿨러는 엔진 출력을 최대 20%까지 증가시키는 동시에 폭발 가능성도 줄여줍니다. 배기 가스.

터보차저 가솔린 엔진과 디젤 엔진 사이에는 거의 차이가 없습니다. 유일한 차이점은 부스트 ​​정도입니다. 디젤 엔진더 많은 압력이 필요하므로 더 많은 장비를 갖추고 있습니다. 강력한 과급기공기. 가솔린 엔진은 연소실의 압력이 너무 높으면 폭발이 발생할 수 있으므로 과급기가 더 작습니다.

터보차저의 장점


"무료" 추가 전력.일반적인 의견이 있습니다. 배기 매니폴드엔진은 추가 에너지를 생성하며, 이는 입구에서 정확히 동일한 터빈을 회전시켜야 하며, 그 결과 배기 가스가 과급기의 무료 에너지원이 됩니다.

그러나 이 개념에는 방출 저항이라는 것이 있기 때문에 논란이 많습니다. 자동차 설계자들은 이 저항을 줄이기 위해 수십 년 동안 노력해 왔습니다. 왜냐하면 이 경우 엔진 출력이 증가하기 때문입니다.

이를 위해 시스템에 특수 생성 장치가 설치되어 출력 저항을 크게 줄입니다. 따라서 터보차저 작동을 자유 에너지로 간주하는 것은 잘못된 것입니다. "저렴한 추가 에너지" - 이 말이 더 정확할 것입니다.

기술적으로 이 과정은 어렵지 않습니다. 과급기는 압축기와 터빈이라는 두 개의 바퀴로 구성된 장치입니다. 터빈 휠은 이를 구동하는 배기 가스를 포착합니다. 결과적으로 압축기 휠이 회전하기 시작하여 공기를 압축하는 역할을 합니다.

압축기는 작동 중에 온도가 상당히 높아지므로 냉각 시스템과 접촉해야 합니다. 부스트 힘은 바이패스 밸브를 사용하여 제어됩니다. 필요한 경우 배기가스의 일부를 터빈을 통과하여 시스템 내부 압력을 낮출 수 있습니다.

부피와 무게를 늘리지 않고도 엔진 출력을 높일 수 있습니다.터보차징 기술을 사용하면 실린더의 부피와 수를 늘리지 않고도 엔진 출력을 높일 수 있습니다. 그 결과, 가볍고 작은 크기의 모터를 확보하게 됩니다. 우수한 특성, 게다가 감소됩니다. 총 무게자동차, 감소 제동 거리그리고 가속 시간.

경제적입니다.터보차저 시스템이 장착된 엔진의 연료 소비량은 간단한 대기 분사를 통해 동일한 출력의 엔진의 연료 소비량보다 몇 배나 적습니다. 이는 터보차저 실린더에서는 피스톤 스트로크당 많은 에너지가 소비된다는 사실로 설명됩니다. 적은 연료완전 연소로 인해. 그건, 희박 혼합물추가 공기압으로 보상되어 결과적으로 출력이 증가합니다.

결함


혁명에 대한 의존. "터보잼".문제는 저속에서 가속할 때 능동적인 가속이 없다는 것입니다. 가속 역학은 자연 흡기 자동차보다 약하고 열등합니다. 문제는 저속에서 배기 가스의 에너지가 약하기 때문에 과급기 터빈도 약하게 회전하여 연소실에서 혼합물의 최소 압력을 생성한다는 것입니다. 즉, 터보차징에서 원하는 효과는 다음과 같은 경우에만 발생합니다. 고속엔진.

또한 공기 주입 과정이 느려지는 또 다른 문제도 있습니다. 실제로 만들기 위해서는 필요한 압력입구에서는 시간이 좀 걸립니다. 전문가들은 이 분야에 대한 엔지니어링 연구를 수행하고 있으며 이미 슈퍼차저의 역학에서 이 간격을 줄이는 데 성공했습니다.

또한, 배리레이터의 존재 또는 자동 변속기가속 중에 자동차가 자동으로 낮은 기어로 전환할 수 있습니다. 이로 인해 과급기 관성의 유해한 결과가 제거됩니다.

오늘날 터보차징 관성 문제를 해결하는 다음과 같은 방법이 있습니다.

  • 바이터보차징(이중 과급);
  • 적응형 기하학을 갖춘 터빈;
  • 결합 부스트.
트윈 터보차저로 2개 소형 터빈, 이는 공칭 크기의 것보다 훨씬 빠르게 작동합니다. 실린더 수는 이 터빈들 사이에 균등하게 분배됩니다. 이러한 시스템의 유사점은 각각 자체 모드에서 서로 다른 엔진 속도로 움직이기 시작하는 여러 압축기를 사용하는 것입니다.

적응형 기하학을 갖춘 터빈은 흡기 포트의 크기를 변경하여 배기 가스의 유량을 조절할 수 있어 시스템 효율성도 향상됩니다.

복합 충전은 터보차저와 기계식 슈퍼차저로 구성됩니다. 과급기는 저속에서 필요한 압력을 생성하지만 속도가 특정 값으로 증가하자마자 터보차저가 작동합니다.

열.이미 언급했듯이 공기를 압축하면 공기가 가열되므로 엔진 작동에 가장 좋은 영향을 미치지 않습니다. 그래서 연결이 필요한 경우가 많습니다. 추가 냉각, 이는 에너지의 일부를 소모합니다.

그러나 이러한 단점에도 불구하고 터보차저는 내연기관의 출력과 효율은 물론 경제성까지 높이는 탁월한 방법입니다. 또한, 전문가들의 다년간의 경험을 통해 이 시스템을 개선하기 위한 옵션이 아직 소진되지 않았음을 보여줍니다.

점점 더 많은 자동차 제조업체가 터빈이나 터보차저를 설치하고 있습니다. 최근 이 장치의 인기가 크게 높아졌습니다. 그러나 자동차 제조업체가 터빈 설치에 그렇게 높은 관심을 갖는 이유는 무엇입니까?

터빈은 작은 엔진 용량으로도 기계의 엔진 출력을 크게 높일 수 있는 기술적으로 복잡한 장치입니다. 오늘날 모든 자동차 제조업체는 상당한 가격 상승으로 인해 당황하고 있습니다.

그러나 상당한 질량을 지닌 중급 및 프리미엄 자동차에 저전력 엔진을 설치하면 운전이 진정한 고문으로 바뀔 수 있습니다. 저전력 자동차를 타고 여행하는 즐거움이 의심스러울 것입니다. 부피를 늘리지 않고도 엔진 출력을 높이는 문제를 해결할 수 있었던 것은 터빈이었습니다.

터빈은 어떻게 작동하나요?

터빈은 자동차 엔진의 실린더에 많은 양의 공기를 밀어 넣습니다. 이 모든 것이 풍부한 공기-연료 혼합물을 얻는 것을 가능하게 하여 엔진 출력을 크게 증가시킵니다. 가속 페달을 밟으면 차가 눈에 보이지 않는 "킥"을 받아 크게 가속되는 것처럼 보입니다. 이것이 바로 장치가 작동하는 방식입니다.

동일한 효율로 터빈은 디젤 엔진과 엔진 모두에서 사용할 수 있습니다. 가솔린 엔진. 구조적으로는 터보차저와 엔진 차량하나의 전체를 나타냅니다. 장치의 작동 원리는 매우 간단합니다. 이것이 바로 터빈의 서비스 수명이 기계 엔진의 서비스 수명과 동일한 이유입니다. 올바른 작동그리고 시기적절한 진료.

터빈 고장의 주요 원인은 무엇입니까?

실패 이유 자동차 터빈다를 수 있으며 다음 요인 중 하나 또는 조합에 따라 달라질 수 있습니다.

  • 하우징 또는 임펠러의 기계적 손상;
  • 임펠러 플레이;
  • 엔진 오일 수준이 부족합니다.
  • 부식 과정;
  • 터빈의 잘못된 설치;
  • 드문 엔진 오일 교환.

자동차의 터보차저는 유지 관리 측면에서 매우 까다로우며 적절한 작동이 필요합니다. 터빈 수리 비용이 꽤 많이 든다는 점을 기억해야 합니다.

터빈 고장을 어떻게 판단할 수 있습니까?

숙련된 운전자는 자동차의 터빈에 결함이 있는지 쉽게 판단할 수 있습니다. 그러나 이러한 진단으로는 장치 고장의 원인이 정확히 무엇인지 확인할 수 없는 경우가 많습니다.

오작동하는 터보차저의 주요 징후는 다음과 같습니다.

  • 가속 중 자동차 후드 아래에서 불쾌한 휘파람 소리가납니다.
  • 터빈이 설치되는 지역에서 중요한 ;
  • 계기판의 엔진 결함 아이콘을 켜십시오.
  • 엔진 출력이 크게 감소합니다.

위의 증상을 확인하셨다면, 가능한 한 빨리 전문가의 도움을 받으셔야 합니다. 특수 장비를 사용하면 터보차저 고장의 원인을 파악할 수 있습니다. 오늘날에는 새 터빈을 구입할 필요가 없습니다. 대대적인 개조결함이 있는 장치.

귀하의 관심에 감사드립니다. 귀하의 여행에 행운이 있기를 바랍니다.

모든 운전자는 설계 및 작동 원리에 따라 대기압과 터보차저로 구분된다는 것을 알고 있습니다. 그러나 모든 사람이 이러한 전원 장치의 차이점을 이해하는 것은 아닙니다. 터보 엔진의 차이점, 설계 방식 및 작동 방식을 살펴보겠습니다. VAG 그룹의 최신 장치 예를 사용하여 이러한 엔진에 대해 알아 보겠습니다.

가솔린 터보 엔진

가솔린 터보 엔진은 터빈으로 인해 챔버 내 압축비를 인위적으로 증가시킨 엔진입니다. 이 표시기가 증가하면 전력 및 기타 성능이 증가합니다. 기술적 인 특성. 최초의 엔진이 탄생한 이후 내부 연소엔지니어들은 내연 기관의 배기량을 크게 변경하지 않고 전력을 추가하려고 노력했습니다.

언뜻 보면 이 솔루션은 거의 표면에 있는 것처럼 보였습니다. 모터가 보다 효율적으로 "호흡"하도록 돕는 것이 필요했습니다. 이를 통해 우리는 다음을 얻을 수 있습니다. 최고의 특성연료 혼합물의 연소. 이는 추가 공기 공급을 통해 달성할 수 있습니다. 이는 압력을 가해 강제로 실린더에 공급해야 함을 의미합니다. 추가 공기량 덕분에 연료가 완전히 연소되어 출력을 높이는 데 도움이 됩니다. 그러나 이러한 기술은 매우 느리게 도입되었습니다. 초기에는 터보압축기 장비가 선박이나 항공기의 대형 엔진에만 사용되었습니다.

가솔린 터보차저 내연기관의 역사

최초의 터보 엔진은 지난 세기에 설치되었습니다. 최초의 자동차 터보차저 내연기관은 1938년에 생산되기 시작했습니다. 60년대 초반, 최초의 터빈 엔진이 등장했습니다. 승용차. 이들은 Oldmobile Jetfire와 Chevrolet Corvair Monza입니다. 모든 특성에도 불구하고 엔진은 높은 신뢰성과 내마모성으로 구별되지 않았습니다.

인기의 시작

터보차저를 장착한 ICE는 70년대에 인기를 끌었습니다. 그런 다음 그들은 대량으로 설치되기 시작했습니다. 스포츠카. 하지만 민간용 자동차터보 엔진은 높은 연료 소비로 인해 대중화되지 않았습니다. 모든 터보차저 모델에는 이러한 단점이 있었습니다. 가솔린 엔진그 시대. 하지만 그 당시에는 연료 소비가 매우 중요했습니다. 이번에는 70년대 석유파동 때 발생했다.

가솔린 터보 내연기관 설계

가솔린 터보차저 동력 장치의 작동 알고리즘에는 특수 압축기가 사용됩니다. 후자의 임무는 연소실에 추가 공기를 펌핑하는 것입니다. 공기와 연료의 혼합물로 실린더를 채우는 방식을 개선함으로써 사이클당 평균 유효 압력이 증가하고 출력이 증가합니다. 배기 가스는 터보차징 시스템을 구동하는 데 사용되며, 그 에너지는 유용한 작업을 수행합니다.

최신 압축기는 베어링이 있는 하우징, 휠, 터빈 하우징으로 구성됩니다. 후자에는 윤활유 이동을 위한 채널이 있습니다. 또한 설계에는 로터 샤프트, 압축기 및 공압 드라이브가 베어링이 장착되는 하우징에 설치됩니다. 이는 터빈과 압축기 휠이 부착된 샤프트로 구성됩니다. 후자에는 블레이드가 있습니다. 이 로터는 플레인 베어링으로 ​​인해 회전할 수 있습니다. 윤활 및 냉각을 위해 엔진 윤활 시스템에서 오일이 나옵니다. 추가 냉각을 제공하기 위해 냉각수 채널도 사용됩니다. 이 압축기 요소는 달팽이 모양으로 만들어집니다.

동작 원리

압축기 휠과 볼류트는 동일한 샤프트에 장착됩니다. 터빈의 회전으로 인해 압축기 휠이 공기를 흡입합니다. 공기 정화기그리고 이를 연소실로 펌핑합니다. 부스트 수준에 따라 장치는 압력을 30%에서 80%까지 증가시킬 수 있습니다. 이를 통해 동일한 부피의 엔진은 다음의 혼합을 받을 수 있습니다. 대량. 이로 인해 장치의 전력이 20%에서 50%로 증가합니다. 배기 가스와 그 에너지는 엔진 효율을 크게 향상시킵니다.

터보디젤 장치

터보(디젤) 엔진은 거의 동일한 방식으로 설계되었습니다. 터보차저의 작동 원리는 가솔린 엔진과 다르지 않습니다. 유일한 차이점은 인터쿨러가 있다는 것입니다. 이는 공기가 실린더에 들어가기 전에 공기를 냉각시키는 특수 메커니즘입니다. 차가운 공기의 양은 따뜻한 공기의 양보다 적습니다. 그것은 다음을 의미합니다 냉기더 많은 양이 실린더 안으로 "밀려들어갈" 수 있습니다.

TSI 엔진

이 장치는 Volkswagen, Audi 및 Skoda의 최신 자동차 모델에 설치됩니다. 그들은 모두 같은 관심사에 속합니다. 제조업체는 이것이 출력과 효율성을 성공적으로 결합한 차세대 엔진이라고 주장합니다. 부피가 작은 일반 클래식 내연기관의 경우 큰 출력을 기대할 수 없습니다. 자동차의 무게가 1톤이고 엔진의 출력이 낮을 경우, 낮은 역동성과 고속 작동으로 인해 연료 소비가 높아집니다.

대용량 엔진은 높은 소비연소실이 확대되었기 때문입니다. 터보 엔진(Skoda Octavia, Volkswagen 및 Audi)은 엔지니어링의 진정한 기적입니다. 데이터에서 전원 장치적당한 연료 소비와 충분한 힘상대적으로 작은 볼륨으로.

TSI: 장치

이러한 단위의 용량은 다양할 수 있습니다. 그래서 그들은 1.2에서 내연 기관을 생산합니다. 1.4; 1.6리터. 그리고 1.8 터보, 2.0리터 엔진도 있습니다. 부피가 커지면 엔진 출력이 증가합니다. 그리고 이것은 올바른 결정입니다. 그리고 차이점에 대해 이야기 해 봅시다.

터보차저 및 압축기

TSI는 터보차저 및 압축기 장치입니다. VAG 전문가들은 이 설계를 사용하여 표준 엔진 문제를 해결했습니다. 이는 낮은 엔진 속도에서의 고장입니다. 클래식 터보 엔진을 고려하면 배기 가스로 인해 "달팽이"가 작동합니다. 저속에서 작동할 때의 압력으로 인해 과급기가 필요한 힘을 생성하여 연소실에 공급할 수 없습니다. 충분한 양공기.

1.8 터보 엔진(폭스바겐)에는 컴프레서가 장착된다. 전원이 떨어지는 것을 허용하지 않습니다. 정상시 최대 토크 자연흡기 엔진약 5000rpm 입니다. TSI 엔진의 경우 최대 토크는 1500rpm~4500rpm이다. 이는 대부분의 운전자가 사용하는 운행 간격입니다. 안에 TSI 모터두 개의 터빈을 사용하면 최대 2.5bar의 압력이 생성됩니다.

압축기

이 장치는 별도의 벨트형 드라이브로 작동합니다. 높은 것이 특징입니다 기어비. 운전자가 가스를 누를 때만 압축기가 켜집니다. 유휴 상태에 가까운 속도에서 압력은 0.8BAR입니다. 이는 상당히 많은 양입니다. 이로 인해 우수한 동적 특성. 이것이 TSI가 탑재된 Audi 1.8 터보 엔진의 작동 방식입니다. 이전 세대의 엔진에는 압축기가 장착되어 있지 않습니다. 여기에는 터빈만 있습니다.

폭스바겐의 터보차저 1.8 엔진

이 장치는 시장에 출시된 지 약 20년이 되었습니다. 이것 얼음 모델매우 인기가 있었고 터보차저 엔진에 대한 수요가 증가했습니다. VAG 그룹의 많은 자동차 모델에 이 엔진이 장착되었습니다. 이 발전소의 데뷔는 1995년에 이루어졌다.

처음으로 1.8 터보 엔진(Volkswagen Passat b5)이 Audi A4에 설치되었습니다(예, 동일한 엔진을 사용합니다). 특성상 150, 210 용량의 여러 모델이 있습니다. 마력. 2002년에 그들은 190마리의 "말"을 수용할 수 있는 모터를 만들었습니다. 폭스바겐의 터보차저 엔진은 완전히 새로운 철학의 시작을 알렸습니다. 가솔린 내연 기관. 터빈으로 인해 상대적으로 작은 부피로 좋은 성능을 발휘했습니다. 이 장치의 장점은 적당한 식욕입니다.

Audi A4 모델은 고속도로에서 100km당 최대 8리터를 소비합니다. 도시 조건에서 연료 소비량은 10리터를 넘지 않습니다. 실린더 헤드에 있는 20개의 밸브와 터보차저 덕분에 폭스바겐 엔지니어들은 더 많은 것을 얻을 수 있었습니다. 고성능회전수가 2,000에 도달하기 전의 토크.

따라서 이 엔진은 터보디젤 장치의 특징인 뛰어난 탄력성을 결합하면서도 동시에 작동 문화는 가솔린입니다. 이 장치는 가스로 쉽게 변환될 수도 있습니다. 발전소는 전체 라인에서 최고 중 하나입니다. 엔진은 성능, 적당한 연료 소비 및 높은 신뢰성을 자랑합니다. "Passat"(1.8 터보)에는 장치에 디자인 결함이 없습니다. 지금도 현대 TSI 시대에도 이 엔진과 동등한 엔진은 거의 없습니다.

터보 엔진: 장점과 단점

터보 엔진의 가장 큰 장점은 출력 증가입니다. 이것이 디자인의 큰 변경 없이 달성된 주요 목표입니다. 동일한 부피로 c는 70% 더 많은 토크와 출력을 생성할 수 있습니다. 압축기는 유해 물질의 비율을 줄입니다. 배기 가스. 터빈이 장착된 엔진은 훨씬 더 많은 성능을 발휘합니다. 낮은 수준소음.

이것들 발전소모든 자동차에 설치할 수 있습니다. 주요 단점- 높은 연료 소비. 공기량이 증가하고 소비되는 연료량도 증가합니다. 이 문제엔지니어들은 그것을 해결할 수 없습니다. 단점에는 작동의 어려움도 포함됩니다. 이러한 내연기관은 연료와 오일의 품질에 매우 민감합니다. 또한 단점은 오일 및 청소 필터의 수명이 짧다는 것입니다. 모터는 다음에서 작동합니다. 속도 증가. 이로 인해 오일은 그 특성을 더 빨리 잃습니다.

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현대 가솔린 엔진은 놀라운 힘을 가지고 있습니다. 이는 수십 년 전에만 사용되었던 기술 덕분에 달성되었습니다. 경주용 자동차, 그런 다음 점차적으로 직렬로 마이그레이션되었습니다. 그러한 엔진 기술 중 하나는 터빈으로, 이를 통해 출력 및 기타 모든 특성을 크게 높일 수 있습니다. 오늘 우리는 터빈이 무엇인지, 작동 원리는 무엇인지, 그러한 기술 솔루션의 장단점에 대해 이야기하겠습니다.

장점과 단점

일반적으로 터빈은 꽤 오래 전부터 엔진에 설치되기 시작했습니다. 첫 번째 수정 사항이 시장에 나타나기 시작했을 때 이러한 장치의 작동 원리는 전문 장인과 수리공은 아니더라도 대부분의 사람들이 매우 원시적이고 이해할 수 있었습니다.

불행히도 첫 번째 모델에는 많은 단점이 있었습니다. 예외 없이 모든 터빈 모델에서 찾을 수 있는 주요 항목에 대해 이야기해 보겠습니다. 첫 번째 단점은 모든 구성 부품의 서비스 수명이 낮다는 것입니다. 실제로 자원은 적었고 작업 기술에 의해 결정되었는데 이는 매우 원시적이었습니다. 대부분의 경우 베어링은 고장이 납니다. 윤활유를 충분히 발라도 검사나 유지 관리가 불가능합니다. 터빈은 엔진 하우징에 내장되어 있습니다.

두 번째 문제는 오버클럭 시 장애 발생입니다. 사실 장치의 작동 원리는 엔진의 작동 실린더에 높은 공기압을 펌핑하는 것입니다. 압력이 필요한 수준에 도달하는 데는 일정 시간이 걸립니다. 특별히 고가의 전자 장치를 사용하지 않고 운전자의 행동을 예측하는 것은 상당히 문제가 됩니다. 따라서 가스를 세게 누르면 가속되지 않고 압력만 상승합니다. 이런 점에서 운전자는 몇 초를 기다려야 하는데 이는 확실히 단점이다.

사실, 원시적이고 가장 성공적인 작동 원리에도 불구하고 터빈과 같은 장치는 발명 이후 엔진에 널리 설치되었습니다. 이는 이 노드가 제공하는 이점이 잠재적인 단점보다 훨씬 크기 때문입니다. 예를 들어, 동일한 용량과 디자인을 가진 모터의 출력이 거의 두 배라는 점은 분명한 장점입니다. 동시에 연료 소비량은 동일한 수준으로 유지되며 자동차는 더욱 경제적이 됩니다.

또한 엔진 자체의 수명이 크게 늘어납니다. 이는 터빈이 엔진의 작업을 더 쉽게 만들고 추가적인 힘을 제공하기 때문입니다. 이로 인해 메커니즘의 마모가 줄어들고 서비스 수명이 여러 번 늘어납니다.

상세보기

터빈 작동 기술은 매우 간단합니다. 에 사용되는 대부분의 기술은 현대 내연 기관, 급가속 시 잘 알려진 고장을 방지하고 회전 속도가 분당 수십만 회전에 달하는 플라이휠의 수명을 늘리는 것을 목표로 합니다.

이 기능 장치의 작동 원리의 기초를 형성하는 주요 요소는 회전이 수행되는 임펠러입니다. 임펠러는 항상 엔진의 배기 매니폴드에 내장되어 있습니다. 배기 가스가 순환하는 곳입니다. 고압. 이 흐름에 내장된 임펠러는 풍차가 작동하는 방식과 비슷하게 회전하기 시작합니다.

이로 인해 임펠러 반대쪽외부 공기를 펌핑하는 작업을 시작합니다. 물론, 이 공기는 필터 시스템을 통과한 후에야 시스템으로 들어갑니다. 그러한 것으로 가정하는 것은 어렵지 않습니다. 고속임펠러를 회전시키면 놀라운 공기압이 얻어지며, 이 공기압은 실린더로 전달됩니다. 터빈과 같은 장치 작동의 기본이 되는 것은 몇 바의 배수인 고압의 주입이다. 압력이 높을수록 과급 엔진이 개발할 수 있는 출력은 더 높아집니다.

정전을 방지하기 위해 제조업체는 다음을 사용했습니다. 추가 시스템, 즉각적으로 압력을 높이는 것을 목표로합니다. 이러한 요소 중 하나는 밸브입니다.

그 중 하나가 다음으로 연결됩니다. 배기 매니폴드그리고 그걸로 번역해 지나친 압력, 더 이상 임펠러를 회전시킬 수 없습니다. 두 번째 밸브는 엔진에 연결되어 있으며 밸브가 열리면 즉시 압력이 연소실로 유입됩니다. 이로 인해 압력을 높이는 데 필요한 시간을 완전히 없애고 가속 시간과 전력 이득을 줄이는 것이 가능합니다.



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