Ciśnienie turbosprężarki - Ciśnienie doładowania w silniku

Ciśnienie doładowania turbosprężarki

Turbosprężarka, to maszyna składająca się z turbiny oraz sprężarki, które zamieszczone są na jednym wale. Zadaniem turbo jest wzmocnienie silnika. W 1905 roku turbosprężarka została opatentowana przez Doktora Alfreda Buchi. Około roku 1905 znalazło zastosowanie w samochodach ciężarowych, natomiast po upływie 33 lat w samochodach osobowych.

Budowa Turbosprężarki

- wirnik turbiny,
- wirnik sprężarki,
- łożyska ślizgowe,
- kadłub turbiny,
- kadłub sprężarki,
- kadłub środkowy,
- łożyska oporowe,
- kanały olejowe,
- pierścienie uszczelniające,
- wałki turbosprężarki.

Jakie ciśnienie panuje wewnątrz turbo?

W artykule poruszymy temat ciśnienia turbosprężarki. Do poprawnej pracy turbosprężarki, potrzebne jest ciągłe regulowanie ilości dostarczanego powietrza do silnika. Nowoczesne układy turbodoładowania, zostały wyposażone w dodatkowe elementy regulujące. Jednym z takich rozwiązań, jest wyposażenie turbo w zawór wastegate, tak zwany zawór upustu spalin. Jest on umiejscowiony przed dolotem spalin do turbiny. Nadciśnienie, które wytwarza sprężarka, jest przekazywane do zasobnika ciśnienia, które jest zintegrowane z zaworem upustowym turbosprężarki. Po osiągnięciu żądanej wartości ciśnienia, następuje otwarcie zaworu upustowego. Część spalin, skierowane jest wtedy do układu wydechowego kanałem bocznikującym, co jest związane ograniczeniem ciśnienia doładowania w układzie dolotowym. Poniżej założonej wartości ciśnienia doładowania, sprężyna powoduje zamknięcie zaworu upustowego, wszystkie spaliny kierowane są wtedy na łopatki turbiny. Gdy ciśnienie doładowania wzrasta, ponad wymaganą wartość, następuje ponowne otwarcie zaworu upustowego. Jest to proces powtarzający się cyklicznie. Wartość ciśnienia, które doprowadzane jest do zasobnika ciśnienia, w tym rozwiązaniu, jest regulowane za pomocą dodatkowego elektrozaworu. Sterownik silnika, który jest odpowiedzialny za wysyłanie sygnałów, wysyła odpowiednio modulowany sygnał, który zmienia wartość ciśnienia wypadkowego. Dzięki temu, praca turbo jest bardziej dokładna . Zawór upustowy, sterowany jest, poprzez podciśnienie wytwarzane przez napędzaną mechanicznie pompę. Wartość ciśnienia, które doprowadzone jest do zaworu upustowego, jest sterowana przez elektrozawór, który natomiast, jest sterowany odpowiednim prądem przez sterownik silnika. Dzięki temu, w odpowiednim czasie, następuje zamknięcie jak i otwarcie zaworu upustowego. Do zmiennej geometrii podciśnienia, wykorzystywany jest pneumatyczny układ regulacji. Położenie łopatek o zmiennej geometrii, jest zależne od wartości podciśnienia sterującego. Wartość ta regulowana jest, dzięki elektrozaworowi, który sterowany jest przez sterownik silnika. Kierownice spalin natomiast, ustawiane są przez silnik elektryczny, który jest częścią całego modułu, odpowiedzialnego za sterowanie, zamontowanego w turbo. Sygnał sterujący zostaje wysyłany do nastawnika zmiennej geometrii, bezpośrednio ze sterownika silnika, za pośrednictwem wiązki elektrycznej. Zwykle nastawniki turbosprężarek pracują w pętli zamkniętej, wysyłając do sterownika silnika sygnał zwrotny, który informuje nas o rzeczywistym położeniu kierownicy. Rozwiązania tego typu pozwalają nam na szybsze i dokładniejsze sterowanie ciśnieniem.