टर्बोचार्जरच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत आणि त्याची रचना

टर्बोचार्जर (टर्बाइन) ही एक यंत्रणा आहे जी कारमध्ये अंतर्गत ज्वलन इंजिनच्या सिलेंडरमध्ये जबरदस्तीने हवा घालण्यासाठी वापरली जाते. या प्रकरणात, टर्बाइन केवळ एक्झॉस्ट वायूंच्या प्रवाहाद्वारे चालविले जाते. टर्बोचार्जरचा वापर आपल्याला कॉम्पॅक्ट आकार आणि कमी इंधन वापर राखून इंजिनची शक्ती 40% पर्यंत वाढविण्यास अनुमती देतो.

टर्बाइनची व्यवस्था कशी केली जाते, त्याच्या ऑपरेशनचे सिद्धांत

मानक टर्बोचार्जरमध्ये हे समाविष्ट आहे:

1. गृहनिर्माण. उष्णता प्रतिरोधक स्टीलपासून बनविलेले. प्रेशरायझेशन सिस्टीममध्ये स्थापनेसाठी फ्लॅंजसह प्रदान केलेल्या दोन वेगळ्या दिशानिर्देशित नळ्यांसह हे एक पेचदार आकार आहे.
2. टर्बाइन चाक. हे एक्झॉस्टच्या उर्जेचे शाफ्टच्या रोटेशनमध्ये रूपांतरित करते ज्यावर ते कठोरपणे निश्चित केले जाते. उष्णता प्रतिरोधक सामग्रीपासून बनविलेले.
3. कंप्रेसर व्हील. ते टर्बाइन व्हीलमधून फिरते आणि इंजिन सिलेंडरमध्ये हवा पंप करते. कंप्रेसर इंपेलर बहुतेकदा अॅल्युमिनियमचे बनलेले असते, ज्यामुळे ऊर्जेचे नुकसान कमी होते. या झोनमधील तापमान व्यवस्था सामान्यच्या जवळ आहे आणि उष्णता-प्रतिरोधक सामग्रीचा वापर आवश्यक नाही.
4. टर्बाइन शाफ्ट. टर्बाइन चाके (कंप्रेसर आणि टर्बाइन) जोडते.
5. प्लेन बेअरिंग किंवा बॉल बेअरिंग. गृहनिर्माण मध्ये शाफ्ट कनेक्ट करणे आवश्यक आहे. डिझाइन एक किंवा दोन सपोर्ट्स (बीयरिंग्ज) सह सुसज्ज केले जाऊ शकते. नंतरचे सामान्य इंजिन स्नेहन प्रणालीद्वारे स्नेहन केले जातात.
6. बायपास वाल्व. पीटर्बाइन व्हीलवर कार्य करणार्‍या एक्झॉस्ट वायूंच्या प्रवाहाचे नियमन करण्यासाठी डिझाइन केलेले. हे आपल्याला बूस्ट पॉवर नियंत्रित करण्यास अनुमती देते. वायवीय अॅक्ट्युएटरसह वाल्व. त्याची स्थिती इंजिन ECU द्वारे नियंत्रित केली जाते, जी स्पीड सेन्सरकडून सिग्नल प्राप्त करते.

गॅसोलीन आणि डिझेल इंजिनमध्ये टर्बाइनच्या ऑपरेशनचे मूलभूत तत्त्व खालीलप्रमाणे आहे:

• एक्झॉस्ट गॅस टर्बोचार्जर हाऊसिंगकडे निर्देशित केले जातात जेथे ते टर्बाइन ब्लेडवर कार्य करतात.
• टर्बाइन चाक फिरू लागतो आणि वेग वाढू लागतो. उच्च वेगाने टर्बाइन रोटेशन गती 250 rpm पर्यंत पोहोचू शकते.
• टर्बाइन व्हीलमधून गेल्यानंतर, एक्झॉस्ट गॅस एक्झॉस्ट सिस्टममध्ये सोडले जातात.
• कॉम्प्रेसर इंपेलर समक्रमितपणे फिरतो (कारण तो टर्बाइन सारख्याच शाफ्टवर असतो) आणि संकुचित हवेचा प्रवाह इंटरकूलरकडे आणि नंतर इंजिनच्या सेवन मॅनिफोल्डकडे निर्देशित करतो.

टर्बाइन वैशिष्ट्ये

क्रँकशाफ्टद्वारे चालविलेल्या यांत्रिक कंप्रेसरच्या तुलनेत, टर्बाइनचा फायदा असा आहे की ते इंजिनमधून ऊर्जा काढत नाही, परंतु त्याच्या उप-उत्पादनांची ऊर्जा वापरते. हे उत्पादनासाठी स्वस्त आणि वापरण्यास स्वस्त आहे.

जरी तांत्रिकदृष्ट्या डिझेल इंजिनसाठी टर्बाइन मूलत: गॅसोलीन इंजिनासारखेच असले तरी, ते डिझेल इंजिनमध्ये अधिक सामान्य आहे. मुख्य वैशिष्ट्य म्हणजे ऑपरेशनचे मोड. म्हणून, डिझेल इंजिनसाठी कमी उष्णता-प्रतिरोधक सामग्री वापरली जाऊ शकते, कारण डिझेल इंजिनमध्ये एक्झॉस्ट गॅस तापमान सरासरी 700 °C आणि गॅसोलीन इंजिनमध्ये 1000 °C पासून असते. याचा अर्थ गॅसोलीन इंजिनवर डिझेल टर्बाइन बसवणे शक्य नाही.

दुसरीकडे, या प्रणालींमध्ये बूस्ट प्रेशरचे विविध स्तर देखील आहेत. या प्रकरणात, हे लक्षात घेतले पाहिजे की टर्बाइनची कार्यक्षमता त्याच्या भौमितिक परिमाणांवर अवलंबून असते. सिलेंडर्समध्ये उडलेल्या हवेचा दाब दोन भागांची बेरीज आहे: 1 वातावरणाचा दाब अधिक टर्बोचार्जरद्वारे तयार केलेला अतिरिक्त दबाव. हे 0,4 ते 2,2 वातावरण किंवा अधिक असू शकते. डिझेल इंजिनमध्ये टर्बाइनच्या ऑपरेशनचे तत्त्व अधिक एक्झॉस्ट गॅस घेण्यास परवानगी देते, पेट्रोल इंजिनचे डिझाइन डिझेल इंजिनमध्ये देखील स्थापित केले जाऊ शकत नाही.

टर्बोचार्जर्सचे प्रकार आणि सेवा जीवन

टर्बाइनचा मुख्य तोटा म्हणजे "टर्बो लॅग" प्रभाव जो कमी इंजिनच्या वेगाने होतो. हे इंजिनच्या गतीतील बदलाच्या प्रतिसादात वेळ विलंब दर्शवते. या कमतरतेवर मात करण्यासाठी, विविध प्रकारचे टर्बोचार्जर विकसित केले गेले आहेत:

• ट्विन-स्क्रोल सिस्टम. डिझाईन टर्बाइन चेंबरला वेगळे करणारे दोन चॅनेल प्रदान करते आणि परिणामी, एक्झॉस्ट गॅस प्रवाह. हे जलद प्रतिसाद वेळ, जास्तीत जास्त टर्बाइन कार्यक्षमता प्रदान करते आणि एक्झॉस्ट पोर्ट्सच्या अडथळ्यांना प्रतिबंधित करते.
• व्हेरिएबल भूमितीसह टर्बाइन (व्हेरिएबल भूमितीसह नोजल). हे डिझाइन डिझेल इंजिनमध्ये सर्वात जास्त वापरले जाते. हे त्याच्या ब्लेडच्या गतिशीलतेमुळे टर्बाइनच्या इनलेटच्या क्रॉस-सेक्शनमध्ये बदल प्रदान करते. रोटेशनचा कोन बदलणे आपल्याला एक्झॉस्ट वायूंचा प्रवाह समायोजित करण्यास अनुमती देते, ज्यामुळे एक्झॉस्ट वायूंचा वेग आणि इंजिनची गती समायोजित होते. गॅसोलीन इंजिनमध्ये, व्हेरिएबल भूमिती टर्बाइन बहुतेकदा स्पोर्ट्स कारमध्ये आढळतात.

टर्बोचार्जर्सचा तोटा म्हणजे टर्बाइनची नाजूकपणा. गॅसोलीन इंजिनसाठी, हे सरासरी 150 किलोमीटर आहे. दुसरीकडे, डिझेल इंजिनचे टर्बाइनचे आयुष्य थोडेसे मोठे असते आणि सरासरी 000 किलोमीटर असते. उच्च वेगाने दीर्घकाळ ड्रायव्हिंग केल्याने, तसेच तेलाच्या चुकीच्या निवडीसह, सेवा आयुष्य दोन किंवा तीन वेळा कमी केले जाऊ शकते.

गॅसोलीन किंवा डिझेल इंजिनमध्ये टर्बाइन कसे कार्य करते यावर अवलंबून, कार्यक्षमतेचे मूल्यांकन केले जाऊ शकते. तपासण्यासाठी सिग्नल म्हणजे निळा किंवा काळा धूर दिसणे, इंजिनची शक्ती कमी होणे, तसेच शिट्टी आणि खडखडाट दिसणे. ब्रेकडाउन टाळण्यासाठी, तेल, एअर फिल्टर बदलणे आणि वेळेत नियमित देखभाल करणे आवश्यक आहे.