टर्बोचार्जड कार इंजन क्या है?

टर्बोचार्ज्ड इंजन

टर्बो इंजन। इंजन की शक्ति और टॉर्क को बढ़ाने का काम हमेशा प्रासंगिक रहा है। इंजन की शक्ति सीधे सिलेंडरों के विस्थापन और उन्हें आपूर्ति की जाने वाली वायु-ईंधन मिश्रण की मात्रा से संबंधित है। यानी सिलेंडर में जितना अधिक ईंधन जलता है, बिजली इकाई द्वारा उतनी ही अधिक शक्ति विकसित की जाती है। हालाँकि, सबसे सरल उपाय इंजन की शक्ति को बढ़ाना है। इसकी कार्यशील मात्रा में वृद्धि से संरचना के आयाम और वजन में वृद्धि होती है। क्रैंकशाफ्ट के रोटेशन की गति को बढ़ाकर आपूर्ति किए गए कार्यशील मिश्रण की मात्रा को बढ़ाया जा सकता है। दूसरे शब्दों में, प्रति यूनिट समय में सिलेंडरों में अधिक कार्य चक्रों का कार्यान्वयन। लेकिन जड़ता बलों में वृद्धि और बिजली इकाई के कुछ हिस्सों पर यांत्रिक भार में तेज वृद्धि से जुड़ी गंभीर समस्याएं होंगी, जिससे इंजन के जीवन में कमी आएगी।

टर्बो इंजन दक्षता

इस स्थिति में सबसे प्रभावी तरीका शक्ति है। एक आंतरिक दहन इंजन के सक्शन स्ट्रोक की कल्पना करें। समय पर इंजन एक पंप की तरह काम करता है, और यह भी बहुत अक्षम है। डक्ट में एक एयर फिल्टर होता है, जो इनटेक में कई गुना बढ़ जाता है और गैसोलीन इंजन में एक तितली वाल्व भी होता है। यह सब, ज़ाहिर है, सिलेंडर के भरने को कम करता है। इनलेट वाल्व के सामने दबाव बढ़ाने के लिए, सिलेंडर में अधिक हवा रखी जाएगी। ईंधन भरने से सिलेंडर के नए सिरे से भरने में सुधार होता है, जो उन्हें सिलेंडर में अधिक ईंधन जलाने की अनुमति देता है और इस प्रकार उच्च इंजन शक्ति प्राप्त करता है। आंतरिक दहन इंजन में तीन प्रकार के प्रवर्धन का उपयोग किया जाता है। अनुनाद जो सेवन मात्रा में वायु मात्रा के गतिज ऊर्जा का उपयोग करता है। इस मामले में, कोई अतिरिक्त शुल्क / बढ़ावा देने की आवश्यकता नहीं है। मैकेनिकल, इस अवतार में, कंप्रेसर एक मोटर बेल्ट द्वारा संचालित होता है।

गैस टरबाइन या टर्बो इंजन

गैस टरबाइन या टर्बोचार्जर, टरबाइन निकास गैसों के प्रवाह से संचालित होती है। प्रत्येक विधि के अपने फायदे और नुकसान हैं, जो गुंजाइश निर्धारित करते हैं। व्यक्तिगत सेवन कई गुना। सिलेंडर को बेहतर भरने के लिए, इनलेट वाल्व के सामने दबाव बढ़ाया जाना चाहिए। इस बीच, बढ़ा हुआ दबाव आवश्यक नहीं है। यह वाल्व को बंद करने के क्षण में उठाने और सिलेंडर में हवा के एक अतिरिक्त हिस्से को लोड करने के लिए पर्याप्त है। अल्पकालिक दबाव में वृद्धि के लिए, एक संपीड़न लहर जो इंजन के चलने के साथ कई गुना सेवन के साथ चलती है, आदर्श है। यह स्वयं पाइप लाइन की लंबाई की गणना करने के लिए पर्याप्त है ताकि लहर अपने छोर से कई बार परिलक्षित हो सही समय पर वाल्व तक पहुंच जाए। सिद्धांत सरल है, लेकिन इसके कार्यान्वयन में काफी सरलता की आवश्यकता है। वाल्व क्रैंकशाफ्ट के विभिन्न गति पर नहीं खुलता है और इसलिए, गुंजयमान प्रवर्धन के प्रभाव का उपयोग करें।

टर्बो इंजन - गतिशील शक्ति

एक छोटे से सेवन के साथ, इंजन उच्च गति पर बेहतर प्रदर्शन करता है। कम गति पर, एक लंबी सक्शन पथ अधिक कुशल है। चर इनलेट पाइप की लंबाई दो तरीकों से बनाई जा सकती है। या तो एक गुंजयमान कक्ष को कनेक्ट करके, या वांछित इनपुट चैनल पर स्विच करके या इसे कनेक्ट करके। बाद वाले विकल्प को गतिशील शक्ति भी कहा जाता है। गुंजयमान और गतिशील दबाव सेवन कॉलम के प्रवाह को तेज कर सकते हैं। वायु दबाव में उतार-चढ़ाव के कारण होने वाले प्रवर्धन प्रभाव 5 से 20 mbar की सीमा में हैं। तुलना के लिए, टर्बोचार्जर या यांत्रिक लाभ का उपयोग करके, आप 750 से 1200 mbar तक की सीमा में मान प्राप्त कर सकते हैं। तस्वीर को पूरा करने के लिए, हम ध्यान दें कि अभी भी एक जड़त्वीय प्रवर्धक है। जिसमें वाल्व के सामने अतिरिक्त दबाव बनाने का मुख्य कारक इनलेट पाइप में एक उच्च प्रवाह दबाव के साथ सिर है।

टर्बो इंजन की शक्ति बढ़ाना

यह 140 किलोमीटर प्रति घंटे से अधिक की उच्च गति पर बिजली में मामूली वृद्धि देता है। मुख्य रूप से मोटरसाइकिल पर उपयोग किया जाता है। मैकेनिकल फिलर्स इंजन पावर को बढ़ाने के लिए काफी सरल तरीके की अनुमति देते हैं। इंजन क्रैंकशाफ्ट से सीधे इंजन को लाना, कंप्रेसर बिना देरी के न्यूनतम गति से सिलेंडर में हवा को पंप करने में सक्षम है, जिससे इंजन की गति के सख्त अनुपात में बूस्ट दबाव बढ़ जाता है। लेकिन उनमें भी खामियां हैं। वे आंतरिक दहन इंजन की दक्षता को कम करते हैं। क्योंकि बिजली की आपूर्ति से उत्पन्न शक्ति का हिस्सा उन्हें चलाने के लिए उपयोग किया जाता है। मैकेनिकल प्रेशर सिस्टम अधिक जगह लेते हैं, एक विशेष ड्राइव की आवश्यकता होती है। समय बेल्ट या गियरबॉक्स जोर से शोर करता है। यांत्रिक भराव। मैकेनिकल सुपरचार्जर दो प्रकार के होते हैं। वॉल्यूमेट्रिक और सेंट्रीफ्यूगल। विशिष्ट बल्क फिलर्स रूट्स सुपरजेनरेटर और लिसहोम कंप्रेसर हैं। रूट्स का डिज़ाइन एक तेल गियर पंप जैसा दिखता है।

टर्बो इंजन

इस डिजाइन की ख़ासियत यह है कि हवा सुपरचार्जर में संपीड़ित नहीं होती है, लेकिन पाइप लाइन के बाहर, आवास और रोटार के बीच की जगह में मिलती है। मुख्य नुकसान सीमित मात्रा में लाभ है। कोई फर्क नहीं पड़ता कि भराव भागों को कितनी सही तरीके से सेट किया गया है, जब एक निश्चित दबाव पहुंच जाता है, तो हवा वापस बहने लगती है, जिससे सिस्टम की दक्षता कम हो जाती है। लड़ने के कई तरीके हैं। रोटर की गति बढ़ाएँ या सुपरचार्जर को दो या तीन चरणों में बनाएँ। इस प्रकार, अंतिम मूल्यों को स्वीकार्य स्तर तक बढ़ाना संभव है, लेकिन मल्टी-स्टेज डिज़ाइन का मुख्य लाभ नहीं है - कॉम्पैक्टनेस। एक और नुकसान आउटलेट का असमान निर्वहन है, क्योंकि हवा भागों में आपूर्ति की जाती है। आधुनिक डिजाइन त्रिकोणीय कुंडा तंत्र का उपयोग करते हैं, और प्रवेश और निकास खिड़कियां आकार में त्रिकोणीय हैं। इन तकनीकों के लिए धन्यवाद, भारी सुपरचार्जर ने व्यावहारिक रूप से स्पंदन प्रभाव से छुटकारा पा लिया।

टर्बो इंजन स्थापना

कम रोटर गति और इसलिए स्थायित्व, कम शोर स्तरों के साथ, डेमलर क्रिसलर, फोर्ड और जनरल मोटर्स जैसे प्रसिद्ध ब्रांडों ने अपने उत्पादों को उदारतापूर्वक सुसज्जित किया है। विस्थापन सुपरचार्जर अपना आकार बदले बिना पावर और टॉर्क कर्व्स को बढ़ाते हैं। वे कम से मध्यम गति पर पहले से ही प्रभावी हैं और यह त्वरण गतिशीलता को सबसे अच्छा दर्शाता है। एकमात्र समस्या यह है कि ऐसे सिस्टम निर्माण और स्थापित करने के लिए बहुत ही फैंसी हैं, जिसका अर्थ है कि वे काफी महंगे हैं। इंटेक मैनिफोल्ड में हवा के दबाव को एक साथ बढ़ाने का एक और तरीका इंजीनियर लिशोल्म द्वारा प्रस्तावित किया गया था। Lysholm फिटिंग का डिज़ाइन कुछ हद तक पारंपरिक मांस की चक्की की याद दिलाता है। आवास के अंदर दो अतिरिक्त पेंच पंप स्थापित हैं। अलग-अलग दिशाओं में घूमते हुए, वे हवा के हिस्से को पकड़ते हैं, इसे संपीड़ित करते हैं और इसे सिलेंडर में रखते हैं।

टर्बो इंजन - ट्यूनिंग

इस तरह की प्रणाली आंतरिक संपीड़न और न्यूनतम कैलिब्रेटेड मंजूरी के कारण न्यूनतम नुकसान की विशेषता है। इसके अलावा, स्क्रू का दबाव इंजन की गति की लगभग पूरी श्रृंखला में कार्य करता है। शांत, बहुत कॉम्पैक्ट, लेकिन विनिर्माण कठिनाइयों के कारण बेहद महंगा। हालांकि, वे एएमजी या क्लेमन जैसे प्रसिद्ध ट्यूनिंग स्टूडियो द्वारा उपेक्षित नहीं हैं। केन्द्रापसारक भराव डिजाइन में टर्बोचार्जर की याद ताजा करते हैं। इनटेक मैनिफोल्ड में अत्यधिक दबाव एक कंप्रेशर व्हील भी बनाता है। इसकी रेडियल ब्लेड केन्द्रापसारक बल का उपयोग करके सुरंग के चारों ओर हवा को पकड़ती हैं और धक्का देती हैं। टर्बोचार्जर से अंतर केवल ड्राइव में है। केन्द्रापसारक ब्लोअर में एक समान, यद्यपि कम ध्यान देने योग्य, जड़त्वीय दोष होता है। लेकिन एक और महत्वपूर्ण विशेषता है। वास्तव में, उत्पन्न दबाव की मात्रा कंप्रेसर व्हील के वर्ग गति के लिए आनुपातिक है।

टर्बो इंजन

सीधे शब्दों में, यह सिलेंडर में हवा के आवश्यक चार्ज को पंप करने के लिए बहुत जल्दी घूमना चाहिए। कभी-कभी इंजन की गति से दस गुना। उच्च गति पर कुशल केन्द्रापसारक प्रशंसक। यांत्रिक सेंट्रीफ्यूज का उपयोग करने के लिए कम सुविधाजनक है और गैस सेंट्रीफ्यूज की तुलना में अधिक टिकाऊ है। क्योंकि वे कम चरम तापमान पर काम करते हैं। सादगी और, तदनुसार, उनके डिजाइन की सस्तेपन ने शौकिया ट्यूनिंग के क्षेत्र में लोकप्रियता हासिल की है। इंटरकॉलर इंजन। यांत्रिक अधिभार नियंत्रण सर्किट काफी सरल है। पूर्ण लोड पर, बाईपास कवर बंद है और प्रारंभ करनेवाला खुला है। सभी वायु प्रवाह इंजन में प्रवेश करते हैं। पार्ट-लोड ऑपरेशन के दौरान, थ्रॉटल वाल्व बंद हो जाता है और पाइप स्पंज खुल जाता है। सुपरचार्जर के इनलेट में अतिरिक्त हवा लौटा दी जाती है। इंटरकोलर सर्किट में शामिल चार्जिंग कूलिंग एयर न केवल मैकेनिकल, बल्कि गैस टरबाइन एम्पलीफायर सिस्टम का लगभग अपरिहार्य घटक है।

टर्बोचार्ज्ड इंजन

इंजन सिलेंडरों में खिलाए जाने से पहले संपीड़ित हवा इंटरकोलर में पूर्व-ठंडा होती है। इसके डिजाइन से, यह एक पारंपरिक रेडिएटर है, जिसे या तो सेवन हवा के प्रवाह या शीतलन तरल द्वारा ठंडा किया जाता है। आवेशित हवा के तापमान को 10 डिग्री तक कम करने से आपको इसका घनत्व लगभग 3% बढ़ सकता है। यह बदले में, आपको लगभग उसी प्रतिशत से इंजन की शक्ति बढ़ाने की अनुमति देता है। टर्बोचार्जर इंजन। आधुनिक कार इंजनों में, टर्बोचार्जर का अधिक व्यापक रूप से उपयोग किया जाता है। वास्तव में, यह समान केन्द्रापसारक कंप्रेसर है, लेकिन एक अलग ड्राइव सर्किट के साथ। यह सबसे महत्वपूर्ण है, शायद यांत्रिक सुपरचार्जर और टर्बोचार्जिंग के बीच मूलभूत अंतर। यह ड्राइव सर्किट है, जो मुख्य रूप से विभिन्न डिजाइनों की विशेषताओं और अनुप्रयोगों को निर्धारित करता है।

टर्बो इंजन के फायदे

टर्बोचार्जर एक प्ररित करनेवाला है जो प्ररित करनेवाला, टरबाइन के समान शाफ्ट पर स्थित है। जो इंजन के एग्जॉस्ट मैनिफोल्ड में बनाया गया है और एग्जॉस्ट गैसों द्वारा संचालित है। गति 200 आरपीएम से अधिक हो सकती है। इंजन क्रैंकशाफ्ट से कोई सीधा संबंध नहीं है, और हवा की आपूर्ति निकास दबाव से नियंत्रित होती है। एक टर्बोचार्जर के लाभों में शामिल हैं। इंजन दक्षता और अर्थव्यवस्था में सुधार। एक यांत्रिक ड्राइव इंजन से शक्ति प्राप्त करता है, वही निकास ऊर्जा का उपयोग करता है, इसलिए, दक्षता बढ़ जाती है। विशिष्ट और समग्र इंजन प्रदर्शन को भ्रमित न करें। स्वाभाविक रूप से, एक इंजन का संचालन जिसकी शक्ति एक टर्बोचार्जर के उपयोग के कारण बढ़ी है, एक प्राकृतिक एस्पिरेटर के साथ कम शक्ति वाले समान इंजन की तुलना में अधिक ईंधन की आवश्यकता होती है।

टर्बो इंजन पावर

वास्तव में, सिलेंडर को हवा में भरने से सुधार होता है, जैसा कि हम याद करते हैं, उनमें अधिक ईंधन जलाने के लिए। लेकिन ईंधन सेल से लैस इंजन के लिए प्रति घंटे बिजली की प्रति यूनिट ईंधन का द्रव्यमान अंश हमेशा प्रवर्धन के बिना एक शक्तिशाली इकाई के समान डिजाइन की तुलना में कम होता है। टर्बोचार्जर आपको छोटे आयामों और वजन के साथ बिजली इकाई की निर्दिष्ट विशेषताओं को प्राप्त करने की अनुमति देता है। वायुमंडलीय इंजन के उपयोग के मामले में। इसके अलावा, टर्बो इंजन में सबसे अच्छा पर्यावरण प्रदर्शन है। दहन कक्ष में दबाव तापमान में कमी की ओर जाता है और, परिणामस्वरूप, नाइट्रोजन ऑक्साइड के गठन में कमी होती है। गैसोलीन इंजन को ईंधन भरने के दौरान, ईंधन का अधिक पूर्ण दहन प्राप्त होता है, खासकर क्षणिक परिस्थितियों में। डीजल इंजनों में, एक अतिरिक्त वायु आपूर्ति आपको धुएं की सीमाओं को धक्का देने की अनुमति देती है, अर्थात। कालिख कण उत्सर्जन से निपटने।

डीजल टर्बो इंजन

विशेष रूप से सामान्य और टर्बोचार्जिंग को बढ़ावा देने के लिए डिसेल्स अधिक उपयुक्त हैं। गैसोलीन इंजनों के विपरीत, जहां दबाव बढ़ाने से विस्फोट की आशंका सीमित होती है, वे इस घटना से अवगत नहीं होते हैं। एक डीजल इंजन को अपने तंत्र में यांत्रिक तनाव की सीमा तक दबाव डाला जा सकता है। इसके अलावा, एक सेवन एयर थ्रोटल की अनुपस्थिति और एक उच्च स्तर का संपीड़न गैसोलीन इंजन की तुलना में एक उच्च निकास दबाव और कम तापमान प्रदान करता है। टर्बोचार्जर निर्माण के लिए आसान है, जो कई अंतर्निहित नुकसानों के साथ भुगतान करता है। कम इंजन की गति पर, निकास गैस की मात्रा क्रमशः छोटी होती है, कंप्रेसर की दक्षता कम होती है। इसके अलावा, एक टर्बोचार्ज्ड इंजन में आमतौर पर एक तथाकथित टरबॉयमा होता है।

सिरेमिक मेटल टर्बो रोटर

मुख्य कठिनाई निकास गैसों का उच्च तापमान है। एक सिरेमिक मेटल टर्बाइन रोटर गर्मी प्रतिरोधी मिश्र धातुओं से बने रोटर की तुलना में लगभग 20% हल्का होता है। और इसमें जड़ता का क्षण भी कम होता है। कुछ समय पहले तक, पूरे उपकरण का जीवन शिविर जीवन तक ही सीमित था। वे अनिवार्य रूप से क्रैंकशाफ्ट जैसी झाड़ियाँ थीं जिन्हें दबाव वाले तेल से चिकनाई दी गई थी। इस तरह के पारंपरिक बीयरिंगों का पहनावा बेशक बहुत अच्छा था, लेकिन गोलाकार बीयरिंग भारी गति और उच्च तापमान का सामना नहीं कर सकते थे। समाधान तब मिला जब सिरेमिक गेंदों के साथ बीयरिंग विकसित करना संभव था। हालांकि, सिरेमिक का उपयोग आश्चर्यजनक नहीं है, बीयरिंग स्नेहक की निरंतर आपूर्ति से भरे हुए हैं। टर्बोचार्जर की कमियों से छुटकारा पाने से न केवल रोटर की जड़ता को कम किया जा सकता है। लेकिन अतिरिक्त, कभी-कभी काफी जटिल बूस्ट प्रेशर कंट्रोल सर्किट का उपयोग भी।

एक टर्बो इंजन के संचालन का सिद्धांत

इस मामले में मुख्य कार्य उच्च इंजन गति पर दबाव को कम करना और इसे कम से कम बढ़ाना है। सभी समस्याओं को एक चर ज्यामिति के साथ एक टरबाइन की मदद से पूरी तरह से हल किया जा सकता है, एक चर नोजल के साथ एक टरबाइन। उदाहरण के लिए, मूविंग ब्लेड के साथ, जिनमें से मापदंडों को एक विस्तृत श्रृंखला में बदला जा सकता है। VNT टर्बोचार्जर के संचालन का सिद्धांत टरबाइन व्हील को निर्देशित निकास गैसों के प्रवाह को अनुकूलित करना है। कम इंजन गति और कम निकास मात्रा में, VNT टर्बोचार्जर पूरे निकास प्रवाह को टरबाइन व्हील तक निर्देशित करता है। इस प्रकार इसकी शक्ति बढ़ रही है और दबाव बढ़ रहा है। उच्च गति और उच्च गैस प्रवाह दरों पर, VNT टर्बोचार्जर चलती ब्लेड को खुली स्थिति में रखता है। पार-अनुभागीय क्षेत्र में वृद्धि और प्ररित करनेवाला से कुछ निकास गैसों को हटाने।

टर्बो इंजन सुरक्षा

अत्यधिक गति के खिलाफ संरक्षण और आवश्यक इंजन स्तर पर बूस्ट दबाव बनाए रखना, अधिभार को समाप्त करना। एकल प्रवर्धन प्रणालियों के अलावा, दो-चरण प्रवर्धन आम है। पहला चरण, जो कंप्रेसर को चलाता है, कम इंजन की गति पर प्रभावी प्रवर्धन प्रदान करता है। और दूसरा, एक टर्बोचार्जर, निकास गैसों की ऊर्जा का उपयोग करता है। जैसे ही बिजली इकाई टरबाइन के सामान्य संचालन के लिए पर्याप्त गति तक पहुंचती है, कंप्रेसर स्वचालित रूप से बंद हो जाता है, और जब वे गिरते हैं, तो यह फिर से शुरू होता है। कई निर्माता एक ही बार में अपने इंजन पर दो टर्बोचार्जर स्थापित करते हैं। ऐसी प्रणालियों को बिटुर्बो या ट्विनटूरबो कहा जाता है। एक अपवाद के साथ, उनके बीच कोई मौलिक अंतर नहीं है। Biturbo में विभिन्न व्यास के टर्बाइन का उपयोग शामिल है, और इसलिए उत्पादकता। इसके अलावा, उनके समावेश के लिए एल्गोरिथ्म समानांतर और अनुक्रमिक दोनों हो सकता है।

प्रश्न और उत्तर:

टर्बोचार्जिंग किसके लिए है? सिलेंडर में बढ़ा हुआ ताजा हवा का दबाव वायु-ईंधन मिश्रण का बेहतर दहन सुनिश्चित करता है, जिससे इंजन की शक्ति बढ़ती है।

टर्बोचार्ज्ड इंजन का क्या अर्थ है? ऐसी बिजली इकाई के डिजाइन में एक तंत्र होता है जो सिलेंडर में ताजी हवा का एक बढ़ा हुआ प्रवाह प्रदान करता है। इसके लिए टर्बोचार्जर या टर्बाइन का इस्तेमाल किया जाता है।

कार पर टर्बोचार्जिंग कैसे काम करती है? निकास गैसें टरबाइन प्ररित करनेवाला को घुमाती हैं। शाफ्ट के दूसरे छोर पर इंटेक मैनिफोल्ड में एक प्रेशर इम्पेलर लगा होता है।