Turbolader med fast og variabel geometri - hva er forskjellen?
Ofte når man beskriver motorer, brukes begrepet "variabel turboladergeometri". Hvordan er den forskjellig fra en konstant og hva er fordelene og ulempene med den?
En turbolader er en enhet som har vært mye brukt i dieselmotorer siden 80-tallet, noe som øker dreiemomentet og kraften og påvirker drivstofforbruket positivt. Det var takket være turboladeren at diesel ikke lenger ble oppfattet som skitne arbeidsmaskiner. I bensinmotorer begynte de å ha samme oppgave og dukket opp oftere på 90-tallet, over tid ble de populære, og etter 2010 ble de like vanlige i bensinmotorer som de var på 80- og 90-tallet i diesel.
Hvordan fungerer en turbolader?
En turbolader består av en turbin og en kompressor montert på felles aksel og i ett hus delt i to nesten doble sider. Turbinen drives av avgasser fra eksosmanifolden, og kompressoren, som roterer på samme rotor med turbinen og drives av denne, lager lufttrykk, den såkalte. etterfylling. Den går deretter inn i inntaksmanifolden og forbrenningskamrene. Jo høyere eksostrykk (høyere motorturtall), jo høyere kompresjonstrykk.
Hovedproblemet med turboladere ligger nettopp i dette faktum, fordi uten en passende eksoshastighet vil det ikke være noe riktig trykk for å komprimere luften som kommer inn i motoren. Superlading krever en viss mengde eksos fra en motor ved et visst turtall – uten skikkelig eksosbelastning er det ingen skikkelig boost, så superladede motorer ved lavt turtall er ekstremt svake.
For å minimere dette uønskede fenomenet bør det brukes en turbolader med riktige dimensjoner for den gitte motoren. Den minste (rotoren med mindre diameter) "snurrer" raskere fordi den skaper mindre luftmotstand (mindre treghet), men den gir mindre luft, og vil derfor ikke generere mye boost, dvs. makt. Jo større turbinen er, jo mer effektiv er den, men den krever mer avgassbelastning og mer tid til å "snurre opp". Denne tiden kalles turbolag eller lag. Derfor er det fornuftig å bruke en liten turbolader for en liten motor (opptil ca. 2 liter) og en stor for en større motor. Men større har fortsatt et etterslepproblem, så Store motorer bruker vanligvis bi-turbo- og twin-turbo-systemer.
Bensin med direkte innsprøytning - hvorfor turbo?
Variabel geometri - løsningen på turbolagproblemet
Den mest effektive måten å redusere turboetterslep på er å bruke en turbin med variabel geometri. Bevegelige skovler, kalt skovler, endrer posisjon (hellingsvinkel) og gir derved en variabel form til strømmen av eksosgasser som treffer de uforanderlige turbinbladene. Avhengig av trykket på eksosgassene stilles bladene i en større eller mindre vinkel, noe som akselererer rotasjonen av rotoren selv ved lavere eksostrykk, og ved høyere eksostrykk, fungerer turboladeren som en konvensjonell en uten variabel. geometri. Rorene er montert med pneumatisk eller elektronisk drev. Variabel turbingeometri ble opprinnelig brukt nesten utelukkende i dieselmotorer., men den brukes nå også i økende grad av bensin.
Effekten av variabel geometri er mer jevn akselerasjon fra lave turtall og fravær av et merkbart øyeblikk av "slå på turboen". Som regel akselererer dieselmotorer med konstant turbingeometri til omtrent 2000 o/min mye raskere. Hvis turboen har variabel geometri, kan de akselerere jevnt og tydelig fra ca 1700-1800 rpm.
Den variable geometrien til turboladeren ser ut til å ha noen plusser, men dette er ikke alltid tilfelle. Fremfor alt levetiden til slike turbiner er lavere. Karbonavleiringer på rattene kan blokkere dem slik at motoren i høy- eller lavområdet ikke har sin kraft. Verre er at turboladere med variabel geometri er vanskeligere å regenerere, noe som er dyrere. Noen ganger er fullstendig regenerering ikke engang mulig.
