Znaczenie turbospr\u0119\u017carek o zmiennej geometrii wynika z faktu, \u017ce dla wysokich i niskich pr\u0119dko\u015bci optymalne warto\u015bci tego parametru znacznie si\u0119 r\u00f3\u017cni\u0105. Tak wi\u0119c przy ma\u0142ej warto\u015bci A\/R przep\u0142yw ma du\u017c\u0105 pr\u0119dko\u015b\u0107, w wyniku czego turbina szybko si\u0119 rozkr\u0119ca, ale maksymalna przepustowo\u015b\u0107 jest niska. Natomiast du\u017ce warto\u015bci tego parametru determinuj\u0105 du\u017c\u0105 przepustowo\u015b\u0107 i nisk\u0105 pr\u0119dko\u015b\u0107 spalin.<\/p>\n
Dlatego je\u015bli A\/R b\u0119dzie za wysokie, turbina nie b\u0119dzie w stanie wytworzy\u0107 ci\u015bnienia przy niskich obrotach, a je\u015bli b\u0119dzie za niskie, zad\u0142awi silnik w g\u00f3rnej cz\u0119\u015bci (ze wzgl\u0119du na przeciwci\u015bnienie w kolektorze wydechowym, wydajno\u015b\u0107<\/a> spadnie). Dlatego na turbospr\u0119\u017carkach o sta\u0142ej geometrii dobiera si\u0119 \u015bredni\u0105 warto\u015b\u0107 A\/R pozwalaj\u0105c\u0105 na prac\u0119 w ca\u0142ym zakresie pr\u0119dko\u015bci, natomiast zasada dzia\u0142ania turbin o zmiennej geometrii opiera si\u0119 na utrzymaniu jej optymalnej warto\u015bci. Dlatego takie opcje z niskim progiem do\u0142adowania i minimalnym op\u00f3\u017anienie<\/a>m s\u0105 bardzo skuteczne przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach.<\/p>\n Opr\u00f3cz nazwy g\u0142\u00f3wnej (turbiny o zmiennej geometrii (VGT, VTG)) warianty te s\u0105 znane jako modele ze zmienn\u0105 dysz\u0105 (VNT), zmiennym wirnikiem (VVT), z dysz\u0105 turbiny o zmiennej powierzchni (VATN).<\/p>\n Turbina o zmiennej geometrii zosta\u0142a opracowana przez firm\u0119 Garrett. Opr\u00f3cz tego w wydawanie takich cz\u0119\u015bci zaanga\u017cowani s\u0105 inni producenci, w tym MHI i BorgWarner. G\u0142\u00f3wnym producentem wariant\u00f3w pier\u015bcieni \u015blizgowych jest firma Cummins Turbo Technologies.<\/p>\n Pomimo zastosowania turbin o zmiennej geometrii g\u0142\u00f3wnie w silnikach wysokopr\u0119\u017cnych s\u0105 one bardzo powszechne i zyskuj\u0105 na popularno\u015bci. Zak\u0142ada si\u0119, \u017ce w 2020<\/a> roku takie modele zajm\u0105 ponad 63% \u015bwiatowego rynku turbin. Rozszerzenie zastosowania tej technologii i jej rozw\u00f3j<\/a> wynika przede wszystkim z zaostrzenia norm \u015brodowiskowych.<\/p>\n Urz\u0105dzenie turbiny o zmiennej geometrii r\u00f3\u017cni si\u0119 od konwencjonalnych modeli obecno\u015bci\u0105 dodatkowego mechanizmu w cz\u0119\u015bci wlotowej obudowy turbiny. Istnieje kilka opcji jego projektowania.<\/p>\n Najpopularniejszym typem jest przesuwny pier\u015bcie\u0144 wios\u0142owy. To urz\u0105dzenie jest reprezentowane przez pier\u015bcie\u0144 z kilkoma sztywno zamocowanymi \u0142opatkami umieszczonymi wok\u00f3\u0142 wirnika i poruszaj\u0105cymi si\u0119 wzgl\u0119dem nieruchomej p\u0142yty. Mechanizm przesuwny s\u0142u\u017cy do zw\u0119\u017cania\/rozszerzania przej\u015bcia dla przep\u0142ywu gaz\u00f3w.<\/p>\n Poniewa\u017c pier\u015bcie\u0144 \u0142opatkowy \u015blizga si\u0119 w kierunku osiowym, mechanizm ten jest bardzo kompaktowy, a minimalna liczba s\u0142abych punkt\u00f3w zapewnia wytrzyma\u0142o\u015b\u0107. Ta opcja jest odpowiednia dla du\u017cych silnik\u00f3w, dlatego jest u\u017cywana g\u0142\u00f3wnie w ci\u0119\u017car\u00f3wkach i autobusa<\/a>ch. Charakteryzuje si\u0119 prostot\u0105, wysok\u0105 wydajno\u015bci\u0105 \u201ena dole”, niezawodno\u015bci\u0105.<\/p>\n Druga opcja zak\u0142ada r\u00f3wnie\u017c obecno\u015b\u0107 pier\u015bcienia z ostrzami. Jednak w tym przypadku jest on sztywno zamocowany na p\u0142askiej p\u0142ycie, a \u0142opatki s\u0105 osadzone na ko\u0142kach zapewniaj\u0105cych ich obr\u00f3t w kierunku osiowym, po drugiej stronie. W ten spos\u00f3b geometria turbiny jest zmieniana za pomoc\u0105 \u0142opatek. Ta opcja jest najbardziej wydajna.<\/p>\n Jednak ze wzgl\u0119du na du\u017c\u0105 liczb\u0119 ruchomych cz\u0119\u015bci konstrukcja ta jest mniej niezawodna, szczeg\u00f3lnie w warunkach wysokiej temperatury. Zauwa\u017cone problemy wynikaj\u0105 z tarcia cz\u0119\u015bci metalowych, kt\u00f3re rozszerzaj\u0105 si\u0119 po podgrzaniu.<\/p>\n Inn\u0105 opcj\u0105 jest ruchoma \u015bciana. Pod wieloma wzgl\u0119dami jest ona podobna do technologii pier\u015bcieni \u015blizgowych, jednak w tym przypadku ostrza sta\u0142e s\u0105 montowane na p\u0142ycie statycznej, a nie na pier\u015bcieniu \u015blizgowym.<\/p>\n Turbospr\u0119\u017carka o zmiennej powierzchni (VAT) sk\u0142ada si\u0119 z \u0142opatek, kt\u00f3re obracaj\u0105 si\u0119 wok\u00f3\u0142 punktu mocowania. W przeciwie\u0144stwie do schematu z obrotowymi ostrzami, s\u0105 one instalowane nie na obwodzie pier\u015bcienia, ale w rz\u0119dzie. Ze wzgl\u0119du na to, \u017ce opcja ta wymaga skomplikowanego i kosztownego systemu mechanicznego, opracowano wersje uproszczone.<\/p>\n Jednym z nich jest turbospr\u0119\u017carka Aisin Seiki o zmiennym przep\u0142ywie (VFT). Obudowa turbiny podzielona jest na dwa kana\u0142y sta\u0142\u0105 \u0142opatk\u0105 i wyposa\u017cona w przepustnic\u0119 rozdzielaj\u0105c\u0105 przep\u0142yw mi\u0119dzy nimi. Wok\u00f3\u0142 wirnika zainstalowano kilka dodatkowych ostrzy sta\u0142ych. Zapewniaj\u0105 retencj\u0119 i \u0142\u0105czenie przep\u0142ywu.<\/p>\n Druga opcja, zwana schematem Switchblade, jest bli\u017csza VAT, ale zamiast rz\u0119du ostrzy stosuje si\u0119 pojedyncze ostrze, r\u00f3wnie\u017c obracaj\u0105ce si\u0119 wok\u00f3\u0142 punktu instalacji. Istniej\u0105 dwa rodzaje takiej konstrukcji. Jedna z nich polega na zamontowaniu ostrza w centralnej cz\u0119\u015bci korpusu. W drugim przypadku znajduje si\u0119 na \u015brodku kana\u0142u i dzieli go na dwie komory, jak ostrze VFT.<\/p>\n Do sterowania turbin\u0105 o zmiennej geometrii wykorzystywane s\u0105 nap\u0119dy: elektryczny, hydrauliczny, pneumatyczny. Turbospr\u0119\u017carka jest sterowana przez jednostk\u0119 steruj\u0105c\u0105 silnika (ECU, ECU).<\/p>\n Nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce takie turbiny nie wymagaj\u0105 zaworu obej\u015bciowego, poniewa\u017c dzi\u0119ki precyzyjnemu sterowaniu mo\u017cliwe jest spowolnienie przep\u0142ywu spalin w spos\u00f3b bezdekompresyjny i przepuszczenie nadmiaru przez turbin\u0119.<\/p>\n Turbiny o zmiennej geometrii dzia\u0142aj\u0105 poprzez utrzymanie optymalnego A\/R i k\u0105ta zawirowania poprzez zmian\u0119 pola przekroju wlotu. Polega ona na tym, \u017ce pr\u0119dko\u015b\u0107 przep\u0142ywu spalin jest odwrotnie proporcjonalna do szeroko\u015bci kana\u0142u. Dlatego na \u201ednach” dla szybkiej promocji zmniejsza si\u0119 przekr\u00f3j cz\u0119\u015bci wej\u015bciowej. Wraz ze wzrostem pr\u0119dko\u015bci, aby zwi\u0119kszy\u0107 przep\u0142yw, stopniowo si\u0119 rozszerza.<\/p>\n Mechanizm realizacji tego procesu jest okre\u015blony przez projekt. W modelach z \u0142opatkami obrotowymi osi\u0105ga si\u0119 to poprzez zmian\u0119 ich po\u0142o\u017cenia: aby zapewni\u0107 w\u0105ski przekr\u00f3j, \u0142opatki s\u0105 prostopad\u0142e do linii promieniowych, a aby poszerzy\u0107 kana\u0142, przesuwaj\u0105 si\u0119 do pozycji schodkowej.<\/p>\n W turbinach z pier\u015bcieniem \u015blizgowym i ruchom\u0105 \u015bciank\u0105 wyst\u0119puje ruch osiowy pier\u015bcienia, kt\u00f3ry zmienia r\u00f3wnie\u017c przekr\u00f3j kana\u0142u.<\/p>\n Zasada dzia\u0142ania VFT opiera si\u0119 na separacji przep\u0142ywu. Jego przyspieszenie przy niskich pr\u0119dko\u015bciach odbywa si\u0119 poprzez zamkni\u0119cie zewn\u0119trznej komory kana\u0142u amortyzatorem, w wyniku czego gazy trafiaj\u0105 do wirnika w mo\u017cliwie najkr\u00f3tszy spos\u00f3b. Wraz ze wzrostem obci\u0105\u017cenia przepustnica podnosi si\u0119, aby umo\u017cliwi\u0107 przep\u0142yw przez oba przedzia\u0142y w celu zwi\u0119kszenia wydajno\u015bci.<\/p>\n W przypadku modeli VAT i Switchblade zmiana geometrii odbywa si\u0119 poprzez obr\u00f3t \u0142opaty: przy niskich pr\u0119dko\u015bciach unosi si\u0119, zw\u0119\u017caj\u0105c przej\u015bcie, aby przyspieszy\u0107 przep\u0142yw, a przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach przylega do wirnika turbiny, zwi\u0119kszaj\u0105c przepustowo\u015b\u0107. Turbiny \u0142opatkowe drugiego typu charakteryzuj\u0105 si\u0119 odwrotn\u0105 kolej<\/a>no\u015bci\u0105 dzia\u0142ania \u0142opaty.<\/p>\n Tak wi\u0119c na \u201ednach” s\u0105siaduje z wirnikiem, w wyniku czego przep\u0142yw przebiega tylko wzd\u0142u\u017c zewn\u0119trznej \u015bciany obudowy. Wraz ze wzrostem pr\u0119dko\u015bci \u0142opata unosi si\u0119, otwieraj\u0105c przej\u015bcie wok\u00f3\u0142 wirnika, aby zwi\u0119kszy\u0107 przepustowo\u015b\u0107.<\/p>\n W\u015br\u00f3d nap\u0119d\u00f3w najcz\u0119\u015bciej spotykane s\u0105 opcje pneumatyczne, w kt\u00f3rych mechanizmem steruje t\u0142ok poruszaj\u0105cy powietrze wewn\u0105trz cylindra.<\/p>\n Pozycja \u0142opatek jest kontrolowana przez si\u0142ownik membranowy po\u0142\u0105czony pr\u0119tem z pier\u015bcieniem steruj\u0105cym \u0142opatek, dzi\u0119ki czemu gardziel mo\u017ce si\u0119 stale zmienia\u0107. Si\u0142ownik nap\u0119dza trzpie\u0144 w zale\u017cno\u015bci od poziomu podci\u015bnienia, przeciwdzia\u0142aj\u0105c spr\u0119\u017cynie. Modulacja pr\u00f3\u017cni steruje zaworem elektrycznym, kt\u00f3ry dostarcza pr\u0105d liniowy w zale\u017cno\u015bci od parametr\u00f3w pr\u00f3\u017cni. Podci\u015bnienie mo\u017ce by\u0107 wytwarzane przez pomp\u0119 pr\u00f3\u017cniow\u0105 wspomagania hamulc\u00f3w. Pr\u0105d jest dostarczany z akumulatora i moduluje ECU.<\/p>\n G\u0142\u00f3wn\u0105 wad\u0105 takich nap\u0119d\u00f3w jest trudny do przewidzenia stan gazu po spr\u0119\u017caniu, zw\u0142aszcza po podgrzaniu. Dlatego nap\u0119dy hydrauliczne i elektryczne s\u0105 bardziej zaawansowane.<\/p>\n Si\u0142owniki hydrauliczne dzia\u0142aj\u0105 na tej samej zasadzie co si\u0142owniki pneumatyczne, ale zamiast powietrza w cylindrze stosuje si\u0119 ciecz, kt\u00f3r\u0105 mo\u017ce by\u0107 olej silnikowy<\/a>. Ponadto nie ulega kompresji, dzi\u0119ki czemu taki system zapewnia lepsz\u0105 kontrol\u0119.<\/p>\n Elektrozaw\u00f3r wykorzystuje ci\u015bnienie oleju i sygna\u0142 z ECU do poruszania pier\u015bcieniem. T\u0142ok hydrauliczny porusza z\u0119batk\u0105 i z\u0119bnikiem, kt\u00f3re obracaj\u0105 ko\u0142o z\u0119bate, dzi\u0119ki czemu no\u017ce s\u0105 po\u0142\u0105czone obrotowo. Aby przenie\u015b\u0107 po\u0142o\u017cenie ostrza ECU, analogowy czujnik po\u0142o\u017cenia porusza si\u0119 wzd\u0142u\u017c krzywki swojego nap\u0119du. Gdy ci\u015bnienie oleju jest niskie, \u0142opatki otwieraj\u0105 si\u0119 i zamykaj\u0105 wraz ze wzrostem ci\u015bnienia oleju.<\/p>\n Si\u0142ownik elektryczny jest najdok\u0142adniejszy, poniewa\u017c napi\u0119cie mo\u017ce zapewni\u0107 bardzo precyzyjn\u0105 kontrol\u0119. Wymaga jednak dodatkowego ch\u0142odzenia, kt\u00f3re zapewniaj\u0105 rurki ch\u0142odz\u0105ce (w wersji pneumatycznej i hydraulicznej ciecz s\u0142u\u017cy do odprowadzania ciep\u0142a).<\/p>\n Do sterowania urz\u0105dzeniem do zmiany geometrii u\u017cywany jest mechanizm selektora.<\/p>\n Niekt\u00f3re modele turbin wykorzystuj\u0105 obrotowy nap\u0119d elektryczny z bezpo\u015brednim silnikiem krokowym. W tym przypadku pozycja ostrzy jest kontrolowana przez elektroniczny zaw\u00f3r sprz\u0119\u017cenia zwrotnego poprzez mechanizm z\u0119batkowy. Do sprz\u0119\u017cenia zwrotnego z ECU u\u017cywana jest krzywka z czujnikiem magnetorezystancyjnym przymocowanym do przek\u0142adni.<\/p>\n Je\u015bli konieczne jest obr\u00f3cenie \u0142opatek, ECU zapewnia zasilanie pr\u0105dem w pewnym zakresie, aby przesun\u0105\u0107 je do okre\u015blonej pozycji, po czym po otrzymaniu sygna\u0142u z czujnika wy\u0142\u0105cza zasilanie zaworu zwrotnego.<\/p>\n Z powy\u017cszego wynika, \u017ce \u200b\u200bzasada dzia\u0142ania turbin o zmiennej geometrii opiera si\u0119 na optymalnej koordynacji dodatkowego mechanizmu zgodnie z trybem pracy silnika. Dlatego wymagane jest jego precyzyjne pozycjonowanie i sta\u0142e monitorowanie. Dlatego turbiny o zmiennej geometrii s\u0105 sterowane przez jednostki steruj\u0105ce silnika.<\/p>\n Wykorzystuj\u0105 strategie, aby zmaksymalizowa\u0107 produktywno\u015b\u0107 lub poprawi\u0107 efektywno\u015b\u0107 \u015brodowiskow\u0105. Istnieje kilka zasad funkcjonowania BUD.<\/p>\n Najcz\u0119stsze z nich polegaj\u0105 na wykorzystaniu informacji referencyjnych opartych na danych empirycznych i modelach silnik\u00f3w. W takim przypadku sterownik sprz\u0119\u017cenia do przodu wybiera warto\u015bci z tabeli i wykorzystuje informacj\u0119 zwrotn\u0105 w celu zmniejszenia b\u0142\u0119d\u00f3w. Jest to wszechstronna technologia, kt\u00f3ra pozwala na zastosowanie r\u00f3\u017cnych strategii sterowania.<\/p>\n Jego g\u0142\u00f3wn\u0105 wad\u0105 s\u0105 ograniczenia podczas stan\u00f3w nieustalonych (ostre przyspieszanie, zmiany bieg\u00f3w). Aby to wyeliminowa\u0107, zastosowano regulatory wieloparametrowe, PD i PID. Te ostatnie s\u0105 uwa\u017cane za najbardziej obiecuj\u0105ce, ale nie s\u0105 wystarczaj\u0105co dok\u0142adne w ca\u0142ym zakresie obci\u0105\u017ce\u0144. Zosta\u0142o to rozwi\u0105zane przez zastosowanie algorytm\u00f3w decyzyjnych logiki rozmytej przy u\u017cyciu MAS.<\/p>\n Istniej\u0105 dwie technologie dostarczania informacji podstawowych: \u015bredni model silnika i sztuczne sieci neuronowe. Ta ostatnia obejmuje dwie strategie. Jedna z nich polega na utrzymywaniu do\u0142adowania na danym poziomie, druga to utrzymywanie podci\u015bnienia r\u00f3\u017cnicy ci\u015bnie\u0144. W drugim przypadku osi\u0105ga si\u0119 najlepsz\u0105 wydajno\u015b\u0107 \u015brodowiskow\u0105, ale pr\u0119dko\u015b\u0107 turbiny zostaje przekroczona.<\/p>\n Niewielu producent\u00f3w opracowuje ECU do turbospr\u0119\u017carek o zmiennej geometrii. Zdecydowana wi\u0119kszo\u015b\u0107 z nich reprezentowana jest przez produkty producent\u00f3w samochod\u00f3w. Na rynku dost\u0119pne s\u0105 jednak wysokiej klasy ECU innych firm, kt\u00f3re s\u0105 przeznaczone do takich turbin.<\/p>\n G\u0142\u00f3wne cechy turbin s\u0105 reprezentowane przez masowy przep\u0142yw powietrza i nat\u0119\u017cenie przep\u0142ywu. Obszar wlotowy jest jednym z czynnik\u00f3w ograniczaj\u0105cych wydajno\u015b\u0107. Opcje zmiennej geometrii umo\u017cliwiaj\u0105 zmian\u0119 tego obszaru. Tak wi\u0119c efektywna powierzchnia zale\u017cy od wysoko\u015bci przej\u015bcia i k\u0105ta \u0142opatek. Pierwszy wska\u017anik zmienia si\u0119 w wersjach z pier\u015bcieniem \u015blizgowym, drugi \u2013 w turbinach z \u0142opatkami obrotowymi.<\/p>\n W ten spos\u00f3b turbospr\u0119\u017carki o zmiennej geometrii stale zapewniaj\u0105 wymagane do\u0142adowanie. Dzi\u0119ki temu silniki w nie wyposa\u017cone nie maj\u0105 op\u00f3\u017anie\u0144 ze wzgl\u0119du na czas rozruchu turbiny, jak w przypadku konwencjonalnych du\u017cych turbospr\u0119\u017carek i nie d\u0142awi\u0105 si\u0119 przy du\u017cych obrotach, jak w przypadku ma\u0142ych.<\/p>\n Na koniec nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce chocia\u017c turbospr\u0119\u017carki o zmiennej geometrii s\u0105 zaprojektowane do pracy bez zaworu obej\u015bciowego, stwierdzono, \u017ce zapewniaj\u0105 wzrost wydajno\u015bci przede wszystkim na \u201edolnym ko\u0144cu” i przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach z ca\u0142kowicie otwartymi \u0142opatkami, nie s\u0105 w stanie obs\u0142ugiwa\u0107 du\u017cy przep\u0142yw masowy. Dlatego, aby zapobiec nadmiernemu ci\u015bnieniu wstecznemu, nadal zaleca si\u0119 stosowanie zaworu upustowego.<\/p>\n Dostosowanie turbiny do trybu pracy silnika zapewnia popraw\u0119 wszystkich wska\u017anik\u00f3w w por\u00f3wnaniu z opcjami sta\u0142ej geometrii:<\/p>\n G\u0142\u00f3wn\u0105 wad\u0105 turbospr\u0119\u017carek o zmiennej geometrii jest ich znacznie skomplikowana konstrukcja. Ze wzgl\u0119du na obecno\u015b\u0107 dodatkowych element\u00f3w ruchomych i nap\u0119d\u00f3w s\u0105 one mniej niezawodne, a konserwacja i naprawa turbin tego typu jest trudniejsza. Ponadto modyfikacje silnik\u00f3w benzynowych s\u0105 bardzo drogie (oko\u0142o 3 razy dro\u017csze ni\u017c konwencjonalne). Wreszcie, turbiny te s\u0105 trudne do po\u0142\u0105czenia z silnikami, kt\u00f3re nie s\u0105 do nich przeznaczone.<\/p>\n Nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce turbiny o zmiennej geometrii cz\u0119sto ust\u0119puj\u0105 konwencjonalnym odpowiednikom pod wzgl\u0119dem wydajno\u015bci szczytowej. Wynika to z ubytk\u00f3w w obudowie i wok\u00f3\u0142 podp\u00f3r ruchomych element\u00f3w. Ponadto maksymalna wydajno\u015b\u0107 gwa\u0142townie spada, gdy oddala si\u0119 od optymalnej pozycji. Jednak og\u00f3lna sprawno\u015b\u0107 turbospr\u0119\u017carek tej konstrukcji jest wy\u017csza ni\u017c w przypadku wariant\u00f3w o sta\u0142ej geometrii ze wzgl\u0119du na wi\u0119kszy zakres pracy.<\/p>\n Zakres turbin o zmiennej geometrii zale\u017cy od ich rodzaju. Tak wi\u0119c w silnikach samochod\u00f3w osobowych i lekkich pojazd\u00f3w u\u017cytkowych instalowane s\u0105 opcje z obracaj\u0105cymi si\u0119 \u0142opatami, a modyfikacje z pier\u015bcieniem \u015blizgowym s\u0105 stosowane g\u0142\u00f3wnie w ci\u0119\u017car\u00f3wkach.<\/p>\n W silnikach wysokopr\u0119\u017cnych najcz\u0119\u015bciej stosuje si\u0119 turbiny o zmiennej geometrii. Wynika to z niskiej temperatury spalin.<\/p>\n W lekkich silnikach wysokopr\u0119\u017cnych takie turbospr\u0119\u017carki s\u0142u\u017c\u0105 przede wszystkim do kompensacji utraty wydajno\u015bci uk\u0142adu recyrkulacji spalin.<\/p>\n W samochodach ci\u0119\u017carowych same turbiny mog\u0105 poprawi\u0107 efektywno\u015b\u0107 \u015brodowiskow\u0105, kontroluj\u0105c ilo\u015b\u0107 gaz\u00f3w spalinowych zawracanych do wlotu silnika. Tym samym przy zastosowaniu turbospr\u0119\u017carek o zmiennej geometrii mo\u017cliwe jest zwi\u0119kszenie ci\u015bnienia w kolektorze wydechowym do warto\u015bci wi\u0119kszej ni\u017c w kolektorze ss\u0105cym w celu przyspieszenia recyrkulacji. Chocia\u017c nadmierne ci\u015bnienie wsteczne ma negatywny wp\u0142yw na efektywno\u015b\u0107 paliwow\u0105, pomaga zmniejszy\u0107 emisje tlenku azotu.<\/p>\n Dodatkowo mechanizm mo\u017cna zmodyfikowa\u0107 tak, aby zmniejszy\u0107 sprawno\u015b\u0107 turbiny w danej pozycji. S\u0142u\u017cy do podniesienia temperatury spalin w celu oczyszczenia filtra cz\u0105stek sta\u0142ych poprzez utlenienie zablokowanych cz\u0105stek w\u0119gla w wyniku ogrzewania.<\/p>\n Funkcje te wymagaj\u0105 nap\u0119du hydraulicznego lub elektrycznego.<\/p>\n Zauwa\u017cone zalety turbin o zmiennej geometrii nad konwencjonalnymi sprawiaj\u0105, \u017ce s\u0105 one najlepsz\u0105 opcj\u0105 dla silnik\u00f3w sportowych. Jednak s\u0105 one niezwykle rzadkie w silnikach benzynowych. Znanych jest tylko kilka samochod\u00f3w sportowych w nie wyposa\u017conych (obecnie Porsche 718, 911 Turbo i Suzuki Swift<\/a> Sport). Wed\u0142ug jednego z kierownik\u00f3w BorgWarner wynika to z bardzo wysokich koszt\u00f3w produkcji takich turbin, ze wzgl\u0119du na konieczno\u015b\u0107 zastosowania specjalistycznych materia\u0142\u00f3w \u017caroodpornych do interakcji z wysokotemperaturowymi spalinami silnik\u00f3w benzynowych (spaliny diesla maj\u0105 znacznie ni\u017csz\u0105 temperatury, wi\u0119c turbiny s\u0105 dla nich ta\u0144sze).<\/p>\n Pierwsze silniki VGT stosowane w silnikach benzynowych by\u0142y wykonane z konwencjonalnych materia\u0142\u00f3w, dlatego konieczne by\u0142o zastosowanie skomplikowanych uk\u0142ad\u00f3w ch\u0142odzenia, aby zapewni\u0107 akceptowaln\u0105 \u017cywotno\u015b\u0107. Tak wi\u0119c w Hondzie Legend z 1988 roku taka turbina zosta\u0142a po\u0142\u0105czona z intercoolerem ch\u0142odzonym wod\u0105. Ponadto ten typ silnika ma szerszy zakres nat\u0119\u017cenia przep\u0142ywu spalin, co wymaga mo\u017cliwo\u015bci obs\u0142ugi wi\u0119kszego zakresu przep\u0142ywu masowego.<\/p>\n Producenci osi\u0105gaj\u0105 wymagane poziomy wydajno\u015bci, szybko\u015bci reakcji, wydajno\u015bci i przyjazno\u015bci dla \u015brodowiska w najbardziej op\u0142acalny spos\u00f3b. Wyj\u0105tkiem s\u0105 odosobnione przypadki, w kt\u00f3rych ostateczny koszt nie jest priorytetem. W tym kontek\u015bcie jest to na przyk\u0142ad osi\u0105gni\u0119cie rekordowych osi\u0105g\u00f3w w Koenigsegg One:1 lub przystosowanie Porsche 911 Turbo do u\u017cytku cywilnego.<\/p>\n Og\u00f3lnie rzecz bior\u0105c, zdecydowana wi\u0119kszo\u015b\u0107 samochod\u00f3w z turbodo\u0142adowaniem jest wyposa\u017cona w konwencjonalne turbospr\u0119\u017carki. W przypadku wysokowydajnych silnik\u00f3w sportowych cz\u0119sto stosuje si\u0119 opcje podw\u00f3jnego przewijania. Chocia\u017c te turbospr\u0119\u017carki s\u0105 gorsze od VGT, oferuj\u0105 te same zalety w por\u00f3wnaniu z konwencjonalnymi turbinami, tylko w mniejszym stopniu, a mimo to maj\u0105 prawie tak\u0105 sam\u0105 prost\u0105 konstrukcj\u0119 jak te ostatnie. Je\u015bli chodzi o tuning, zastosowanie turbospr\u0119\u017carek o zmiennej geometrii, opr\u00f3cz wysokich koszt\u00f3w, jest ograniczone z\u0142o\u017cono\u015bci\u0105 ich tuningu.<\/p>\n W przypadku silnik\u00f3w benzynowych, w badaniach H. Ishihary, K. Adachi i S. Kono, turbina o zmiennym przep\u0142ywie (VFT) zosta\u0142a uznana za najbardziej optymaln\u0105 spo\u015br\u00f3d VGT. Dzi\u0119ki tylko jednemu ruchomemu elementowi zmniejszaj\u0105 si\u0119 koszty produkcji i zwi\u0119ksza si\u0119 stabilno\u015b\u0107 termiczna. Dodatkowo taka turbina dzia\u0142a wed\u0142ug prostego algorytmu ECU, podobnie jak opcje o sta\u0142ej geometrii wyposa\u017conej w zaw\u00f3r obej\u015bciowy. Szczeg\u00f3lnie dobre wyniki osi\u0105gni\u0119to, gdy taka turbina jest po\u0142\u0105czona z iVTEC. Jednak w przypadku uk\u0142ad\u00f3w dolotu wymuszonego obserwuje si\u0119 wzrost temperatury spalin o 50-100 \u00b0C, co wp\u0142ywa na efektywno\u015b\u0107 \u015brodowiskow\u0105. Ten problem zosta\u0142 rozwi\u0105zany za pomoc\u0105 aluminiowego kolektora ch\u0142odzonego wod\u0105.<\/p>\n Rozwi\u0105zanie BorgWarner dla silnik\u00f3w benzynowych polega\u0142o na po\u0142\u0105czeniu technologii twin scroll i konstrukcji o zmiennej geometrii w turbinie twin scroll o zmiennej geometrii zaprezentowanej na SEMA 2015. Jej konstrukcja jest podobna do turbiny twin scroll: ta turbospr\u0119\u017carka ma podw\u00f3jny wlot i podw\u00f3jne monolityczne ko\u0142o turbiny oraz jest po\u0142\u0105czony z kolektorem typu twin scroll, z uwzgl\u0119dnieniem kolejno\u015bci cylindr\u00f3w w celu wyeliminowania pulsacji spalin w celu uzyskania g\u0119stszego przep\u0142ywu.<\/p>\n R\u00f3\u017cnica polega na obecno\u015bci przepustnicy w cz\u0119\u015bci wlotowej, kt\u00f3ra w zale\u017cno\u015bci od obci\u0105\u017cenia rozk\u0142ada przep\u0142yw na wirniki. Przy niskich pr\u0119dko\u015bciach wszystkie spaliny trafiaj\u0105 do ma\u0142ej cz\u0119\u015bci wirnika, a du\u017ca cz\u0119\u015b\u0107 jest zablokowana, co zapewnia jeszcze szybsze rozp\u0119dzanie ni\u017c konwencjonalna turbina typu twin-scroll. Wraz ze wzrostem obci\u0105\u017cenia przepustnica stopniowo przesuwa si\u0119 do pozycji \u015brodkowej i r\u00f3wnomiernie rozprowadza przep\u0142yw przy du\u017cych pr\u0119dko\u015bciach, jak w standardowej konstrukcji typu twin-scroll. Oznacza to, \u017ce pod wzgl\u0119dem mechanizmu zmiany geometrii taka turbina jest zbli\u017cona do VFT.<\/p>\n Tym samym technologia ta, podobnie jak technologia zmiennej geometrii, zapewnia zmian\u0119 prze\u0142o\u017cenia A\/R w zale\u017cno\u015bci od obci\u0105\u017cenia, dostosowuj\u0105c turbin\u0119 do trybu pracy silnika, co poszerza zakres pracy. Jednocze\u015bnie rozwa\u017cana konstrukcja jest znacznie prostsza i ta\u0144sza, poniewa\u017c zastosowano tu tylko jeden ruchomy element, dzia\u0142aj\u0105cy wed\u0142ug prostego algorytmu, a materia\u0142y \u017caroodporne nie s\u0105 wymagane. Ta ostatnia wynika ze spadku temperatury na skutek strat ciep\u0142a na \u015bciankach podw\u00f3jnej obudowy turbiny. Nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce z podobnymi rozwi\u0105zaniami spotykano si\u0119 ju\u017c wcze\u015bniej (np. szybki zaw\u00f3r suwakowy), ale z jakiego\u015b powodu technologia ta nie zyska\u0142a na popularno\u015bci.<\/p>\n G\u0142\u00f3wn\u0105 czynno\u015bci\u0105 konserwacyjn\u0105 turbin jest czyszczenie. Potrzeba tego wynika z ich interakcji z gazami spalinowymi, reprezentowanymi przez produkty spalania paliw i olej\u00f3w. Jednak czyszczenie jest rzadko wymagane. Intensywne zanieczyszczenie wskazuje na naruszenie trybu pracy, kt\u00f3re mo\u017ce by\u0107 spowodowane nadmiernym ci\u015bnieniem, zu\u017cyciem uszczelek lub tulei wirnik\u00f3w, a tak\u017ce komory t\u0142oka, zatkaniem odpowietrznik<\/a>a.<\/p>\n Turbiny o zmiennej geometrii s\u0105 bardziej wra\u017cliwe na zanieczyszczenia ni\u017c turbiny konwencjonalne. Wynika to z faktu, \u017ce nagromadzenie sadzy w \u0142opatce kieruj\u0105cej urz\u0105dzenia do zmiany geometrii prowadzi do jej zaklinowania lub utraty ruchomo\u015bci. W rezultacie praca turbospr\u0119\u017carki zostaje zak\u0142\u00f3cona.<\/p>\n W najprostszym przypadku czyszczenie odbywa si\u0119 za pomoc\u0105 specjalnego p\u0142ynu, ale cz\u0119sto wymagana jest praca r\u0119czna. Turbin\u0119 nale\u017cy najpierw zdemontowa\u0107. Podczas od\u0142\u0105czania mechanizmu zmiany geometrii nale\u017cy uwa\u017ca\u0107, aby nie przeci\u0105\u0107 \u015brub mocuj\u0105cych. P\u00f3\u017aniejsze wiercenie ich fragment\u00f3w mo\u017ce doprowadzi\u0107 do uszkodzenia otwor\u00f3w. W zwi\u0105zku z tym czyszczenie turbiny o zmiennej geometrii jest nieco skomplikowane.<\/p>\n Ponadto nale\u017cy pami\u0119ta\u0107, \u017ce nieostro\u017cne obchodzenie si\u0119 z wk\u0142adem mo\u017ce uszkodzi\u0107 lub zdeformowa\u0107 \u0142opaty wirnika. Je\u015bli zostanie zdemontowany po zako\u0144czeniu czyszczenia, konieczne b\u0119dzie wywa\u017cenie, ale zwykle nie wykonuje si\u0119 czyszczenia wewn\u0105trz wk\u0142adu.<\/p>\n Sadza olejowa na ko\u0142ach wskazuje na zu\u017cycie pier\u015bcieni t\u0142okowych lub grupy zawor\u00f3w, a tak\u017ce uszczelek wirnika we wk\u0142adzie. Nie zaleca si\u0119 czyszczenia bez usuwania tych usterek silnika lub naprawy turbiny.<\/p>\n Po wymianie wk\u0142adu w turbospr\u0119\u017carkach danego typu konieczna jest regulacja geometrii. W tym celu stosuje si\u0119 trwa\u0142e i zgrubne \u015bruby regulacyjne. Nale\u017cy zauwa\u017cy\u0107, \u017ce niekt\u00f3re modele pierwszej generacji nie by\u0142y pocz\u0105tkowo konfigurowane przez producent\u00f3w, przez co ich wydajno\u015b\u0107 na \u201edole” spada o 15-25%. W szczeg\u00f3lno\u015bci dotyczy to turbin Garretta. Instrukcje<\/a> dotycz\u0105ce regulacji turbiny o zmiennej geometrii mo\u017cna znale\u017a\u0107 w Internecie.<\/p>\n Turbospr\u0119\u017carki o zmiennej geometrii stanowi\u0105 najwy\u017cszy etap rozwoju seryjnych turbin do silnik\u00f3w spalinowych. Dodatkowy mechanizm w cz\u0119\u015bci dolotowej zapewnia dostosowanie turbiny do trybu pracy silnika poprzez regulacj\u0119 konfiguracji. Poprawia to wydajno\u015b\u0107, oszcz\u0119dno\u015b\u0107 i przyjazno\u015b\u0107 dla \u015brodowiska. Jednak konstrukcja VGT jest z\u0142o\u017cona, a modele silnik\u00f3w benzynowych s\u0105 bardzo drogie.<\/p><\/p>\n","protected":false},"excerpt":{"rendered":" Turbina o zmiennej geometrii: zasada dzia\u0142ania, urz\u0105dzenie, naprawa Katalog samochod\u00f3w na naszej stronie internetowej. Nie wiesz jaki samoch\u00f3d wybra\u0107, chcesz sprawdzi\u0107 auto lub dowiedzie\u0107 si\u0119 o nowych samochodach to zapraszamy do nas. Wszystko o samochodzie i Twoim poje\u017adzie.<\/p>\n","protected":false},"author":1,"featured_media":205838,"comment_status":"closed","ping_status":"closed","sticky":false,"template":"","format":"standard","meta":{"footnotes":""},"categories":[600,679],"tags":[],"class_list":["post-262994","post","type-post","status-publish","format-standard","has-post-thumbnail","hentry","category-wszystko-na-samochod","category-diy-i-poleznye-sovety-pl"],"_links":{"self":[{"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262994","targetHints":{"allow":["GET"]}}],"collection":[{"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts"}],"about":[{"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/types\/post"}],"author":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/users\/1"}],"replies":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/comments?post=262994"}],"version-history":[{"count":0,"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/posts\/262994\/revisions"}],"wp:featuredmedia":[{"embeddable":true,"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media\/205838"}],"wp:attachment":[{"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/media?parent=262994"}],"wp:term":[{"taxonomy":"category","embeddable":true,"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/categories?post=262994"},{"taxonomy":"post_tag","embeddable":true,"href":"https:\/\/auto.inform.click\/pl\/wp-json\/wp\/v2\/tags?post=262994"}],"curies":[{"name":"wp","href":"https:\/\/api.w.org\/{rel}","templated":true}]}}![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f839fb51.webp\")
<\/a><\/p>\nProjekt<\/h2>\n
![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f8511af0.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f868f8cc.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f888929f.webp\")
<\/a><\/p>\nZasada dzia\u0142ania<\/h2>\n
Mechanizm modyfikacji geometrii<\/h2>\n
![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f8a146ee.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f8b94bfc.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f8d1bfc0.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f8f3f17c.webp\")
<\/a><\/p>\nJednostka nap\u0119dowa<\/h2>\n
![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f9114255.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f93633ef.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f9695dab.webp\")
<\/a><\/p>\nJednostka steruj\u0105ca silnika<\/h2>\n
Postanowienia og\u00f3lne<\/h2>\n
Zalety i wady<\/a><\/h2>\n
\n
Aplikacja i dodatkowe funkcje<\/h2>\n
![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f99d35a9.webp\")
<\/a><\/p>\n![\"Turbina](\"https:\/\/auto.inform.click\/wp-content\/uploads\/2022\/04\/post-205837-624f5f9c6158e.webp\")
<\/a><\/p>\nKonserwacja i naprawa<\/h2>\n
Streszczenie<\/h2>\n