Что такое турбо с изменяемой геометрией и как оно работает?
Содержание
Если вам нужна большая отзывчивость вашего турбодвигателя без ущерба для пиковой мощности, турбонаддув с изменяемой геометрией может быть именно тем, что вам нужно. Здесь мы расскажем вам, что такое VGT и как он работает, а также его преимущества перед турбонагнетателем с фиксированной геометрией.
Турбокомпрессоры — замечательная штука, поскольку они поглощают ненужную энергию и используют ее для увеличения мощности двигателя. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией представляет собой усовершенствованную версию этой технологии, обеспечивающую ряд преимуществ наряду с повышенной сложностью. Благодаря видео, снятому KF Turbo в Instagram, мы ближе познакомились с тем, что делает турбо с изменяемой геометрией таким особенным.
Как устроен турбокомпрессор с изменяемой геометрией?
Видео показывает нам внутреннюю часть типичного турбокомпрессора с изменяемой геометрией подвижных лопастей. Он состоит из набора лопастей, расположенных вокруг выхлопной турбины, угол наклона которых контролируется приводом. Например, есть и другие конструкции с лопастями, которые двигаются вверх и вниз; они чаще встречаются в более тяжелых машинах, таких как грузовики или другие крупные транспортные средства.
В чем отличие турбокомпрессора с фиксированной геометрией?
В обычном турбонагнетателе с фиксированной геометрией выхлопные газы проходят через турбину и раскручивают ее, которая раскручивает присоединенный компрессор, создающий наддув для двигателя. На низких оборотах двигатель не генерирует достаточного потока выхлопных газов, чтобы раскрутить турбину и создать значительные уровни наддува. В этот момент говорят, что система находится ниже порога наддува.
Как только двигатель достигает оборотов, достаточно высоких для создания тяги, все равно требуется некоторое время, чтобы раскрутить турбину до нужной скорости; это известно как турбо лаг. Турбо-задержка и порог наддува выше для больших турбин, которым требуется больше мощности для вращения. Однако эти турбины с более высоким расходом способны генерировать больше энергии. Это компромисс, как и многие другие вещи в технике.
В чем преимущество турбокомпрессора с изменяемой геометрией?
Турбокомпрессор с изменяемой геометрией стремится изменить это за счет добавления лопастей или других элементов, которые функционально изменяют геометрию системы турбины. В турбонагнетателе с вращающимися лопастями, как тот, что показан здесь, лопасти остаются в значительной степени закрытыми на низких оборотах двигателя, ограничивая поток выхлопных газов на лопасти. Это ограничение увеличивает скорость потока, что помогает выхлопным газам быстрее разгонять турбину. Это снижает порог наддува и уменьшает турбо-задержку.
Штраф за число оборотов в минуту
Однако наличие такого ограничения было бы серьезным штрафом при более высоких оборотах, когда двигателю необходимо перекачивать больше выхлопных газов для создания мощности. В этом состоянии лопасти открываются, чтобы позволить как можно большему количеству выхлопных газов пройти через турбокомпрессор, избегая ограничения, которое могло бы увеличить противодавление и снизить мощность.
Почему турбокомпрессор с изменяемой геометрией удобнее?
Таким образом, турбодвигатель с изменяемой геометрией действительно является лучшим из обоих миров. VGT может выдавать большую мощность без обычного компромисса в виде высокого порога наддува и турбо-задержки, которые обычно возникают при установке большого турбонаддува. Общая эффективность также повышается, и в некоторых случаях лопасти можно даже использовать в качестве моторного тормоза. Видео ниже — отличное объяснение того, как работает эта технология, с помощью полезной диаграммы на доске.
**********
:
