Hogyan növeli a nyomást a turbófeltöltő?

Hogyan növeli a nyomást a turbófeltöltő?

A turbófeltöltő a következő lépéseken keresztül valósítja meg a motor feltöltési folyamatát, ezáltal javítja a teljesítményt és a hatékonyságot:

1. A kipufogógáz hajtja a turbinát (Turbine)

• Kipufogógáz-energia hasznosítás: A motor működése közben magas hőmérsékletű és nagynyomású kipufogógázt termel, 

amely a kipufogócsövön keresztül belép a turbófeltöltő turbinás végébe.

• Turbina forgása: A kipufogógáz a turbinalapátokat érinti (általában magas hőmérsékletnek ellenálló anyagokból, például nikkelötvözetekből készülnek), 

a turbinát nagy fordulatszámon (percenként akár több tízezer-százezer fordulatig) forgatni.

2. A kompresszor működése (kompresszor)

• Koaxiális összeköttetés: A turbina és a kompresszor járókereke (Compressor Wheel) közvetlenül egy merev tengelyen keresztül csatlakozik. 

Amikor a turbina forog, a kompresszor járókereke szinkronban forog.

• Légkompresszió: A kompresszor járókereke külső levegőt szív be a levegő bemeneti nyílásából, a nagy sebességgel forgó járókerék pedig felgyorsítja és összenyomja a levegőt, 

jelentősen növeli a légnyomást (túltöltés).

3. Köztes hűtés (közhűtés, opcionális lépés)

• Hőmérséklet csökkentése: A sűrített levegő hőmérséklete nő (a sűrítési folyamat során keletkező hő miatt), 

és a magas hőmérsékletű levegő sűrűsége kisebb. Egyes rendszerek a sűrített levegőt intercooleren keresztül hűtik, hogy tovább növeljék a sűrűségét, 

ezáltal javul az égés hatékonysága.

4. Nagynyomású levegőt küldenek a hengerbe

• Beszívás optimalizálása: A sűrített, nagy sűrűségű levegő a szívócsonkon keresztül jut be a motor hengerébe.

• Az égés fokozása: több oxigén az üzemanyagot teljesebben elégeti, és egységnyi idő alatt több energia szabadul fel, 

és javítja a motor teljesítményét (általában 30%-50%-os növekedés) és az üzemanyag-fogyasztást.

Főbb előnyök • Energia-visszanyerés: A kipufogógáz-energia hasznosítása, a hulladék csökkentése és a hőhatékonyság javítása.

• Kis lökettérfogat és nagy teljesítmény: Lehetővé teszi, hogy a kis lökettérfogatú motorok a nagy lökettérfogatú motorokkal egyenértékű teljesítményt érjenek el (pl. "Downsizing").

• Környezetvédelem: Az égés optimalizálása csökkentheti az el nem égett szénhidrogén- és részecskekibocsátást.

Alapkomponensek

• Turbina: Magas hőmérséklet-ellenállás, a kipufogógáz mozgási energiáját mechanikai energiává alakítja.

• Kompresszor: Összenyomja a levegőt és növeli a beszívott sűrűséget.

• Csapágyrendszer: Támogatja a nagy sebességű forgó turbina tengelyét, a gyakori típusok közé tartoznak az úszó csapágyak vagy golyóscsapágyak.

• Wastegate: Szabályozza a töltőnyomást és megakadályozza a túlnyomást (egyes turbófeltöltőknél felszerelve).

Ezzel a folyamattal a turbófeltöltők jelentősen javítják a teljesítményt és a hatékonyságot anélkül, hogy jelentősen növelnék a motor lökettérfogatát, 

és széles körben használják az autóiparban, a tengeri és az ipari motorok területén.