Kako turbopunjač povećava tlak?

Kako turbopunjač povećava tlak?

Turbopunjač postiže proces superpunjenja motora kroz sljedeće korake, čime se poboljšava izlazna snaga i učinkovitost:

1. Ispušni plin pokreće turbinu (Turbina)

• Korištenje energije ispušnih plinova: Kada motor radi, proizvodit će ispušne plinove visoke temperature i visokog tlaka, 

koji kroz ispušnu cijev ulazi u turbinski kraj turbopunjača.

• Rotacija turbine: Ispušni plinovi udaraju u lopatice turbine (obično izrađene od materijala otpornih na visoke temperature kao što su legure nikla), 

tjeranje turbine da se vrti velikom brzinom (do desetaka tisuća do stotina tisuća okretaja u minuti).

2. Rad kompresora (kompresor)

• Koaksijalna veza: turbina i rotor kompresora (kompresorski kotač) izravno su povezani preko krute osovine. 

Kada se turbina okreće, rotor kompresora se okreće sinkrono.

• Kompresija zraka: impeler kompresora udiše vanjski zrak iz ulaznog otvora za zrak, a rotor velike brzine ubrzava i komprimira zrak, 

značajno povećanje tlaka zraka (supercharging).

3. Međuhlađenje (međuhlađenje, izborni korak)

• Snižavanje temperature: Temperatura komprimiranog zraka će se povećati (zbog topline koja se stvara tijekom procesa kompresije), 

a gustoća zraka pri visokoj temperaturi manja. Neki sustavi će hladiti komprimirani zrak kroz međuhladnjak kako bi dodatno povećali njegovu gustoću, 

čime se poboljšava učinkovitost izgaranja.

4. Visokotlačni zrak se šalje u cilindar

• Optimizacija usisa: komprimirani zrak visoke gustoće ulazi u cilindar motora kroz usisnu granu.

• Poboljšanje izgaranja: Više kisika čini gorivo potpunijim sagorijevanjem, oslobađa više energije po jedinici vremena, 

i poboljšava snagu motora (obično povećanje od 30%-50%) i ekonomičnost goriva.

Ključne prednosti • Obnova energije: Iskoristite energiju ispušnih plinova, smanjite otpad i poboljšajte toplinsku učinkovitost.

• Mali obujam i velika snaga: Omogućite motorima malog obujma postizanje snage ekvivalentne motorima velikog obujma (tj. "Downsizing").

• Zaštita okoliša: Optimiziranje izgaranja može smanjiti emisije neizgorenih ugljikovodika i čestica.

Osnovne komponente

• Turbina: otpornost na visoke temperature, pretvara kinetičku energiju ispušnih plinova u mehaničku energiju.

• Kompresor: komprimira zrak i povećava gustoću ulaza.

• Sustav ležaja: podržava rotirajuću turbinsku osovinu velike brzine, uobičajeni tipovi uključuju plutajuće ležajeve ili kuglične ležajeve.

• Wastegate: Kontrolira tlak prednabijanja i sprječava nadtlak (opremljen na nekim turbopunjačima).

Kroz ovaj proces, turbo punjači značajno poboljšavaju performanse snage i učinkovitost bez značajnog povećanja obujma motora, 

i naširoko se koriste u poljima automobilskih, brodskih i industrijskih motora.