Турбокомпрессор бензинового двигателя 4.2 SC V8
Турбокомпрессор бензинового двигателя 4.2 SC V8
Расположение компонентов
1 - теплозащитный экран; 2,9,13,14,19 - болты; 3 - выпускной коллектор; 4 - гайки; 5,6,20 - прокладки; 7 - турбокомпрессор; 8 - шпилька; 10,15 - шайбы; 11 - маслоподводящая трубка; 12 - опорный кронштейн турбокомпрессора; 16 - шланг слива масла турбокомпрессора; 17 - хомут; 18 - маслосливная трубка
Рассматривается устройство и принцип работы турбокомпрессора бензинового двигателя 4.2 SC V8 с регулируемым сопловым аппаратом. Как изменяемое положение лопаток влияет на давление наддува, крутящий момент, эффективность двигателя и работу турбины на разных оборотах. Преимущества такой системы по сравнению с традиционными турбокомпрессорами, включая снижение токсичности, оптимизацию расхода топлива и повышение эффективности использования энергии отработавших газов.
Турбокомпрессор закреплен болтами на выпускном коллекторе, а также шпильками и контргайками на системе выпуска. В турбокомпрессоре используется турбина с регулируемым сопловым аппаратом, обеспечивающим давление наддува до 2,1 бар. Агрегат позволяет варьировать поток отработавших газов турбины в зависимости от режима работы бензинового двигателя 4.2 SC V8. Это приводит к увеличению мощности, реализуемой на турбине и компрессоре, особенно в области низких частот вращения коленчатого вала, и к росту давления наддува. С ростом оборотов двигателя лопатки аппарата постепенно переходят в открытое положение, сохраняя баланс реализуемой на колесе мощности в соответствии с требованиями скоростного и нагрузочного режимов. По сравнению с традиционными турбокомпрессором, в котором используются перепускные клапаны, турбокомпрессор с регулируемым сопловым аппаратом обеспечивает более высокий к.п.д. двигателя за счет лучшего использования энергии отработавших газов.
Преимущества:
Высокий крутящий момент двигателя на высоких и низких оборотах
Непрерывное оптимальное регулирование на всех скоростных режимах двигателя
Не требуется регулятор давления наддува, и лучше используется энергия отработавших газов Меньшее обратное давление при такой же работе компрессора
Низкая тепловая и механическая нагрузка повышает энергетические показатели двигателя
Уменьшение токсичности отработавших газов
Оптимизация удельного расхода топлива во всем скоростном диапазоне работы двигателя
Управление сопловым аппаратом осуществляет механизм, соединенный с вакуумной ячейкой управления посредством приводной тяги. Электромагнитный клапан регулирования наддува определяет количество вакуума, подаваемого к ячейке управления. Понижение давления варьируется в диапазоне от 0 до 640 мбар. При разрежении 640 мбар лопатки аппарата полностью закрыты, обеспечивая максимальный наддув.
При низкой частоте вращения коленчатого вала бензинового двигателя 4.2 SC V8 положение лопаток таково, что относительно медленный поток отработавших газов ускоряется и выходит на лопасти турбинного колеса под наибольшим углом. Соответственно, на турбинном колесе создается большой крутящий момент, и колесо развивает высокую частоту вращения.
При высокой частоте вращения коленчатого вала бензинового двигателя 4.2 SC V8 лопатки постепенно открываются, и большое количество отработавших газов снижает скорость движения и направляется к оси турбинного колеса.
Крутящий момент на турбинном колесе искусственным образом понижается. Таким образом, частота вращения турбинного колеса и, следовательно, расход воздуха на впуске регулируются в соответствии с частотой вращения коленчатого вала бензинового двигателя 4.2 SC V8. Давление наддува остается приблизительно постоянным во всем скоростном диапазоне работы двигателя.
Рабочие параметры регулируются ECM с использованием данных датчиков трансмиссии и команд водителя.
Турбокомпрессор обеспечивает отказоустойчивую работу. При возникновении сбоя в управлении лопатки аппарата по умолчанию встают в полностью открытое положение, чтобы уменьшить наддув до минимального.
Турбокомпрессор
1 - компрессор; 2 - карданный вал; 3 - регулировочное кольцо; 4 - сопловой аппарат; 5 - турбина; 6 - выпускное отверстие; 7 - отработавшие газы от двигателя; 8 - корпус подшипника; 9 - подача воздуха в промежуточный охладитель; 10 - воздух от впускного глушителя
Положение лопаток турбокомпрессора бензинового двигателя 4.2 SC V8
1 - выпускная турбина; 2 - сопловой аппарат; 3 - сопловой аппарат открыт; 4 - сопловой аппарат закрыт
Подведя итог:
Турбокомпрессор с регулируемым сопловым аппаратом позволяет бензиновому двигателю 4.2 SC V8 эффективно работать во всем диапазоне оборотов: на низких оборотах он обеспечивает быстрый набор давления наддува и высокий крутящий момент, а на высоких – регулирует поток отработавших газов для поддержания стабильной работы турбины. Такая конструкция повышает мощность и экономичность двигателя, снижает тепловые и механические нагрузки, улучшает экологические показатели и обеспечивает отказоустойчивость за счет перехода лопаток в открытое положение при неисправности системы управления.





















































































