Apa itu turbocharger mesin

Hingga beberapa dekade yang lalu, mesin turbo dianggap sebagai elemen mobil yang fantastis dari masa depan atau permainan komputer yang indah. Dan bahkan setelah penerapan ide cerdik tentang cara sederhana untuk meningkatkan tenaga mesin, peluang ini telah lama menjadi hak prerogatif perangkat bensin. Saat ini, hampir setiap mobil yang keluar dari jalur perakitan dilengkapi dengan sistem turbo, terlepas dari bahan bakar apa yang digunakan.

Pada kecepatan tinggi atau tanjakan curam, mesin normal mobil mengalami kelebihan beban berat. Untuk memudahkan pekerjaannya, diciptakan sistem yang dapat meningkatkan daya motor tanpa mengganggu struktur internal.

Seiring dengan mempengaruhi potensi mesin, prinsip "turbo" berkontribusi pada pemurnian gas buang yang signifikan, melalui penggunaan kembali dan daur ulangnya. Dan ini penting untuk meningkatkan ekologi, yang memenuhi persyaratan banyak organisasi internasional yang berjuang untuk melestarikan lingkungan.

Turbocharging memiliki beberapa kelemahan yang terkait dengan pengapian prematur dari campuran yang mudah terbakar. Tetapi efek samping ini - alasan cepatnya aus piston di silinder - berhasil ditangani oleh oli yang dipilih dengan benar, yang diperlukan untuk melumasi bagian-bagian saat mesin turbo bekerja.  

Apa itu turbin atau turbocharger di dalam mobil?

Efisiensi mobil yang dilengkapi dengan "turbo" meningkat 30-50%, atau bahkan 100%, dari kemampuan standarnya. Dan ini terlepas dari kenyataan bahwa perangkat itu sendiri relatif murah, memiliki massa dan volume yang tidak signifikan, dan beroperasi dengan andal sesuai dengan prinsip yang sangat sederhana.

Perangkat tersebut menciptakan peningkatan tekanan pada mesin pembakaran internal karena injeksi buatan dari dosis tambahan udara, yang membentuk peningkatan volume campuran bahan bakar-gas, dan ketika terbakar, tenaga mesin meningkat 40 - 60%.

Mekanisme yang dilengkapi turbo menjadi jauh lebih efisien tanpa mengubah desainnya. Setelah memasang perangkat sederhana, mesin 4 silinder berdaya rendah dapat memberikan potensi kerja 8 silinder.

Sederhananya, turbin adalah bagian yang tidak mengganggu tetapi sangat efisien pada mesin mobil yang membantu meningkatkan kinerja "jantung" mobil tanpa konsumsi bahan bakar yang tidak perlu dengan mendaur ulang energi gas buang.

Mesin apa yang dipasang turbocharger

Peralatan mesin saat ini dengan mekanisme turbin jauh lebih cepat daripada pengenalan awal mereka ke mesin bensin. Untuk menentukan mode operasi yang optimal, perangkat pada awalnya digunakan pada mobil balap, berkat itu mereka mulai menerapkan:

· Kontrol elektronik;

· Pendinginan cairan pada dinding perangkat;

· Jenis minyak yang lebih maju;

· Bahan tahan panas untuk tubuh.

Perkembangan yang lebih canggih telah memungkinkan penggunaan sistem "turbo" pada hampir semua mesin, baik itu gas, bensin, atau diesel. Selain itu, siklus kerja poros engkol (dalam dua atau empat pukulan) dan metode pendinginan: dengan bantuan udara atau cairan, tidak berperan.

Selain truk dan mobil dengan tenaga mesin melebihi 80 kW, sistem ini telah diterapkan pada lokomotif diesel, peralatan konstruksi jalan, dan mesin kelautan dengan peningkatan volume kerja sebesar 150 kW.

Prinsip pengoperasian turbin mobil

Inti dari turbocharger adalah meningkatkan performa mesin berdaya rendah dengan jumlah silinder yang sedikit dan jumlah bahan bakar yang sedikit dengan cara mendaur ulang gas buang. Hasilnya bisa luar biasa: misalnya, mesin tiga silinder liter mampu menghasilkan 90 tenaga kuda tanpa bahan bakar tambahan, dan dengan indikator keramahan lingkungan yang tinggi.

Sistem ini bekerja dengan sangat sederhana: bahan bakar bekas - gas - tidak langsung lepas ke atmosfer, tetapi memasuki rotor turbin yang terpasang pada pipa knalpot, yang pada gilirannya berada pada sumbu yang sama dengan penghembus udara. Gas panas memutar bilah-bilah sistem turbo, dan mereka menggerakkan poros, yang berkontribusi pada aliran udara ke volute dingin. Udara yang dikompresi oleh roda, memasuki unit, bekerja pada torsi mesin dan di bawah tekanan, meningkatkan volume cairan bahan bakar gas, berkontribusi pada peningkatan daya unit.

Ternyata untuk pengoperasian mesin yang efektif, Anda tidak membutuhkan lebih banyak bensin, tetapi cukup banyak udara yang dipadatkan (yang benar-benar gratis), yang, jika dicampur dengan bahan bakar, meningkatkan efisiensi (efisiensi).

Desain turbocharger

Konverter energi adalah mekanisme yang terdiri dari dua komponen: turbin dan kompresor, yang memainkan peran yang sama pentingnya dalam meningkatkan daya mesin pada mesin apa pun. Kedua perangkat terletak pada satu sumbu kaku (poros), yang bersama-sama dengan bilah (roda) membentuk dua rotor yang identik: turbin dan kompresor, ditempatkan di rumah yang terlihat seperti siput.

Struktur skema:

· Volute turbin panas (bodi). Ini mengambil alih gas buang yang menggerakkan rotor. Untuk pembuatan, besi cor spheroidal digunakan, tahan pemanasan yang kuat.

· Impeller (roda) turbin, dipasang dengan kaku pada sumbu yang sama. Biasanya diratakan untuk mencegah korosi.

· Rumah kartrid tengah dengan bantalan di antara roda rotor.

· Volute kompresor dingin (tubuh). Setelah melepas poros, bahan bakar bekas (gas) menarik volume udara tambahan. Biasanya terbuat dari aluminium.

· Impeler kompresor (roda) yang memampatkan udara dan memasoknya ke sistem intake di bawah tekanan tinggi.

· Pasokan oli dan saluran pembuangan untuk pendinginan parsial bagian, pencegahan LSPI (pengapian kecepatan rendah sebelumnya), pengurangan konsumsi bahan bakar.

Desainnya membantu menggunakan energi kinetik dari gas buang untuk meningkatkan tenaga mesin tanpa konsumsi bahan bakar tambahan.

Fungsi turbin (turbocharger)

Pengoperasian sistem turbo didasarkan pada peningkatan torsi, yang membantu meningkatkan efisiensi motor mesin. Apalagi penggunaan perangkat tersebut tidak terbatas hanya pada mobil penumpang dan kendaraan utilitas. Saat ini, turbocompressor dengan ukuran roda mulai dari 220 mm hingga 500 mm digunakan pada banyak mesin industri, kapal, dan lokomotif diesel. Ini karena beberapa manfaat yang diperoleh teknik ini:

· Perangkat turbo, asalkan digunakan dengan benar, akan membantu memaksimalkan penggunaan tenaga mesin dalam mode stabil;

· Pekerjaan mesin yang produktif akan terbayar dalam waktu enam bulan;

· Pemasangan unit khusus akan menghemat uang untuk pembelian mesin besar yang "memakan" lebih banyak bahan bakar;

· Konsumsi bahan bakar menjadi lebih rasional dengan volume mesin yang konstan;

· Efisiensi mesin hampir dua kali lipat.

 Dan yang penting - gas buang setelah penggunaan sekunder menjadi jauh lebih bersih, yang berarti tidak memiliki efek yang merusak lingkungan.

Jenis dan karakteristik turbocharger

Unit yang dipasang pada struktur bensin - terpisah - dilengkapi dengan dua siput, yang membantu menjaga energi kinetik dari gas buang dan mencegahnya masuk kembali ke mesin. Desain bensin membutuhkan ruang pendingin yang menurunkan suhu campuran yang diinjeksikan (hingga 1050 derajat) untuk menghindari penyalaan prematur yang tajam.

Untuk mesin diesel, pendinginan umumnya tidak diperlukan, kontrol suhu dan tekanan udara disediakan oleh perangkat nosel yang mengubah geometri karena bilah bergerak yang dapat mengubah sudut kemiringan. Katup bypass dengan penggerak pneumatik atau listrik pada mesin diesel dengan daya sedang (50-130 HP) menyesuaikan pengaturan turbocharger. Dan mekanisme yang lebih bertenaga (dari 130 hingga 350 hp) dilengkapi dengan perangkat yang mengatur injeksi bahan bakar secara mulus (dalam dua tahap) sesuai dengan volume udara yang memasuki silinder.

Semua turbocharger diklasifikasikan menurut banyak karakteristik dasar:

· Dengan nilai efisiensi yang meningkat;

· Suhu kerja maksimum dari gas buang;

· Torsi dari rotor turbin;

· Perbedaan tekanan udara paksa di saluran masuk dan keluar dari sistem;

· Berdasarkan prinsip perangkat internal (perubahan geometri nosel atau desain ganda);

· Berdasarkan jenis pekerjaan: aksial (umpan sepanjang poros ke pusat dan keluaran dari pinggiran) atau radial (tindakan dalam urutan terbalik);

· Berdasarkan kelompok, dibagi menjadi diesel, gas, mesin bensin, serta tenaga kuda unit;

· Pada sistem tekanan satu tahap atau dua tahap.

Tergantung pada kualitas yang terdaftar, turbocharger dapat memiliki perbedaan ukuran yang signifikan, peralatan tambahan dan dipasang dengan cara yang berbeda.

Apa itu turbo lag (turbo pit)?

Pengoperasian turbocharger yang efektif dimulai pada kecepatan kendaraan rata-rata, karena pada kecepatan rendah unit tidak menerima cukup gas buang untuk menghasilkan torsi rotor yang tinggi.

Ketika mobil mulai tiba-tiba dari keadaan diam, fenomena yang persis sama diamati: mobil tidak dapat melakukan akselerasi instan, karena mesin pada awalnya kekurangan tekanan udara yang diperlukan. Perlu waktu untuk membuat putaran sedang-tinggi, biasanya beberapa detik. Pada saat inilah terjadi penundaan start, yang disebut turbo pit atau turbo lag.

Untuk mengatasi masalah ini, tidak hanya satu, tetapi dua atau tiga turbin dipasang pada model kendaraan modern, yang beroperasi dalam mode berbeda. Lubang turbo juga berhasil ditangani dengan menggerakkan bilah yang mengubah geometri nosel. Menyesuaikan sudut kemiringan bilah roda mampu menciptakan tekanan yang dibutuhkan pada mesin.

Apa perbedaan antara turbocharger dan turbocharger (turbocharging)?

Fungsi turbin adalah untuk menghasilkan torsi pada rotor yang memiliki poros yang sama dengan roda kompresor. Dan yang terakhir, pada gilirannya, menciptakan peningkatan tekanan udara yang diperlukan untuk pembakaran campuran bahan bakar yang produktif. Terlepas dari kesamaan desain, kedua mekanisme tersebut memiliki beberapa perbedaan yang signifikan:

· Pemasangan turbocharger memerlukan kondisi dan keterampilan khusus, sehingga dipasang baik di pabrik atau di layanan khusus. Setiap pengemudi dapat memasang kompresor sendiri.

· Biaya sistem turbo jauh lebih tinggi.

· Perawatan kompresor lebih mudah dan murah.

· Turbin sering digunakan pada mesin yang lebih bertenaga, sedangkan kompresor dengan kapasitas kecil sudah cukup.

· Sistem turbo secara konstan membutuhkan oli untuk mendinginkan bagian yang terlalu panas. Kompresor tidak membutuhkan oli.

· Turbocharger berkontribusi pada penghematan konsumsi bahan bakar, sedangkan kompresor justru meningkatkan konsumsinya.

· Turbo bekerja pada mekanik murni, sedangkan kompresor membutuhkan tenaga.

· Saat kompresor berjalan, tidak ada fenomena "turbo lag", penundaan operasi penggerak (unit) hanya diamati di turbo.

· Turbocharging diaktifkan oleh gas buang, dan kompresor diaktifkan oleh putaran poros engkol.

Tidak mungkin untuk mengatakan sistem mana yang lebih baik atau lebih buruk, itu tergantung pada jenis mengemudi yang biasa digunakan pengemudi: untuk yang agresif, perangkat yang lebih kuat akan melakukannya; untuk yang tenang - kompresor konvensional sudah cukup, meskipun sekarang praktis tidak diproduksi dalam bentuk terpisah.

Masa pakai turbocharger

Perangkat augmentasi daya pertama terkenal sering mengalami kerusakan dan tidak memiliki reputasi paling andal. Sekarang situasinya telah banyak membaik, berkat perkembangan desain inovatif modern, penggunaan bahan tahan panas untuk bodi, munculnya jenis oli baru, yang membutuhkan pemilihan yang sangat cermat.

Saat ini, masa pakai unit tambahan dapat berlanjut hingga motor kehabisan sumber dayanya. Hal utama adalah lulus inspeksi teknis tepat waktu, yang akan membantu mengidentifikasi kerusakan sekecil apa pun pada tahap awal. Ini secara signifikan akan menghemat waktu untuk pemecahan masalah kecil dan uang untuk perbaikan.

Penggantian filter udara dan oli mesin yang tepat waktu dan sistematis secara positif memengaruhi kelancaran sistem dan perpanjangan masa pakainya.

Pengoperasian dan pemeliharaan turbin otomotif

Unit pendorong daya itu sendiri tidak memerlukan perawatan terpisah, tetapi kemudahan servisnya secara langsung bergantung pada kondisi engine saat ini. Munculnya masalah pertama ditunjukkan oleh:

· Munculnya kebisingan asing;

· Konsumsi oli mesin yang nyata;

• asap kebiruan atau bahkan hitam keluar dari nosel;

· Penurunan tajam pada tenaga mesin.

Seringkali, efek samping secara langsung berkaitan dengan penggunaan minyak berkualitas rendah atau kekurangannya secara konstan. Agar tidak khawatir tentang kegagalan dini dari "organ utama" dan "stimulator" -nya, Anda harus mengikuti nasihat ahli:

· Bersihkan knalpot, saring dan periksa kondisi katalis tepat waktu;

· Secara konstan menjaga level oli yang dibutuhkan;

· Secara teratur periksa kondisi koneksi yang disegel;

· Lakukan pemanasan mesin sebelum memulai operasi;

· Setelah mengemudi agresif selama 3-4 menit, gunakan kecepatan diam untuk mendinginkan turbin;

· Patuhi rekomendasi pabrikan untuk penggunaan filter dan kelas oli yang sesuai;

· Secara rutin menjalani perawatan dan memantau kondisi sistem bahan bakar.

Namun, jika pertanyaan tentang perbaikan serius muncul, maka itu harus dilakukan hanya di bengkel khusus. Layanan harus memiliki kondisi ideal untuk menjaga kebersihan, karena masuknya debu ke dalam sistem tidak dapat diterima. Selain itu, peralatan khusus akan dibutuhkan untuk perbaikan tersebut.

Bagaimana cara memperpanjang umur turbocharger?

Tiga poin utama memastikan pengoperasian turbin yang akurat dan jangka panjang:

1. Penggantian filter udara tepat waktu dan menjaga jumlah oli yang dibutuhkan di mesin. Selain itu, Anda sebaiknya hanya menggunakan bahan yang direkomendasikan oleh pabrikan. Anda dapat membeli produk asli dari dealer resmi / perwakilan perusahaan, untuk menghindari pembelian barang palsu.

2. Berhenti mendadak setelah penggerak kecepatan tinggi membuat sistem bekerja tanpa pelumasan, karena roda turbin terus berputar oleh inersia, dan oli dari mesin yang dimatikan tidak lagi mengalir. Ini tidak berlangsung lama, sekitar setengah menit, tetapi latihan terus-menerus ini menyebabkan keausan yang cepat pada kompleks bantalan bola. Jadi, Anda perlu mengurangi kecepatan secara bertahap, atau membiarkan mesin bekerja sedikit diam.

3. Jangan menekan gas secara tiba-tiba. Lebih baik menambah kecepatan secara bertahap agar oli mesin memiliki waktu untuk melumasi mekanisme putaran dengan baik.

Aturannya sangat sederhana, tetapi mengikutinya bersama dengan rekomendasi pabrikan akan memperpanjang umur mobil secara signifikan. Seperti yang diperlihatkan statistik, hanya sekitar 30% pengemudi yang mengikuti tip berguna, jadi ada cukup banyak keluhan tentang ketidakefisienan perangkat.

Apa yang bisa rusak di turbocharger mobil?

Kerusakan yang paling umum terkait dengan oli mesin berkualitas buruk dan filter udara yang tersumbat.

Dalam kasus pertama, disarankan untuk mengganti bagian yang terkontaminasi tepat waktu, dan tidak membersihkannya. "Penghematan" seperti itu dapat menyebabkan serpihan masuk ke tengah sistem, yang akan berdampak buruk pada kualitas pelumasan bearing.

Minyak hasil produksi yang meragukan memiliki efek yang sama. Pelumasan yang buruk menyebabkan keausan yang cepat pada komponen internal, dan tidak hanya unit tambahan, tetapi juga seluruh mesin dapat rusak.

Jika tanda-tanda pertama kerusakan terdeteksi: munculnya kebocoran pelumas, getaran yang tidak diinginkan, suara keras yang mencurigakan, Anda harus segera menghubungi layanan untuk diagnosis lengkap motor.

Apakah mungkin memperbaiki turbin di dalam mobil

Pembelian setiap hal baru, dan terlebih lagi terkait dengan mekanisme, disertai dengan penerbitan kartu garansi, di mana pabrikan menyatakan periode tertentu dari layanan perangkat bebas masalah. Tetapi pengemudi dalam ulasan sering berbagi kekecewaan mereka terkait dengan perbedaan antara masa garansi yang dinyatakan. Kemungkinan besar, kesalahannya bukan terletak pada pabrikan, tetapi pada pemiliknya sendiri, yang sama sekali tidak mematuhi aturan operasi yang disarankan.

Jika sebelumnya kerusakan turbin berarti biaya perangkat baru, maka saat ini unit sedang menjalani restorasi sebagian. Hal utama adalah beralih ke profesional tepat waktu dengan peralatan yang tepat dan komponen asli bersertifikat. Dalam hal apa pun Anda tidak boleh melakukan perbaikan sendiri, jika tidak, Anda tidak perlu mengganti beberapa bagian, tetapi seluruh motor, dan ini sudah membutuhkan biaya lebih banyak.

Pertanyaan dan Jawaban:

Apa perbedaan antara turbin dan turbocharger? Mekanisme ini memiliki tipe drive yang berbeda. Turbin diputar oleh aliran gas buang. Kompresor terhubung langsung ke poros motor.

Bagaimana cara kerja turbocharger? Penggerak turbocharger diaktifkan segera saat mesin dihidupkan, yang karenanya gaya dorong secara langsung bergantung pada kecepatan mesin. Impeller mampu mengatasi hambatan besar.

Apa perbedaan antara turbocharger dan turbocharger? Turbocharging tidak lebih dari turbin konvensional yang ditenagai oleh kekuatan aliran gas buang. Turbocharger adalah turbocharger. Meskipun lebih mudah untuk menginstal, itu lebih mahal.

Untuk apa turbocharger? Mekanisme ini, seperti turbin klasik, menggunakan energi motor itu sendiri (hanya dalam kasus ini, energi kinetik poros, dan bukan gas buang) untuk meningkatkan aliran udara segar yang masuk.