«

»

lut 04

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią jest bardziej skomplikowana i kłopotliwa w przeciwieństwie do zwykłych turbosprężarek. Kluczowym i bardzo ważnym procesem pomyślnej naprawy turbiny ze zmienną geometrią jest wykonanie regeneracji na częściach zamiennych wysokiej jakości. Również istotną sprawą jest właściwe ustawienie zaworu sterującego kierownicami łopatek turbiny. Jest ogromna liczba serwisów regenerujących turbosprężarki, jednak nie wszyscy podejmują się regeneracji turbin ze zmienną geometrią,bardziej zaawansowanych i złożonych w konstrukcji.

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią miała być niewykonalna, taką informację przekazał jeden z większych producentów turbosprężarek. Jednak ze względu na dość wysokie koszty nowej turbiny, warsztaty specjalizujące się w regeneracji musiały się zaopatrzyć w specjalistyczny sprzęt do kalibracji i testów turbosprężarki VTG.

Idea wprowadzenie turbosprężarki ze zmienną geometrią

Jednym z celów poprawienia pracy turbiny jest regulowany zakres natężenia przepływu większej ilości spalin przy zachowaniu wysokiego poziomu wydajności. W tym celu turbosprężarka jest regulowana poprzez zmianę kąta nachylenia i prędkości napływu spalin do koła kierowniczego turbiny. W przypadku turbosprężarki VTG (ang. variable turbine geometry) jest to osiągnięte za pomocą łopatek kierowniczych, znajdujących się w przedniej części wirnika turbiny.

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią

Łopatki turbiny zamknięte

Łopatki kierownicy turbiny są przy niskich obrotach silnika nachylone pod takim kątem, aby średnica przepływu spalin była jak najmniejsza. Przyspiesza to prędkość spalin, które dzięki temu zwiększają obroty wirnika turbiny i silnik zyskuje wyższą moc oraz moment obrotowy przy niższych prędkościach obrotowych.

Regeneracja turbiny ze zmienną geometrią

Łopatki turbiny otwarte

Podczas mocniejszego  wciśnięcia pedału przyspieszenia kierownice turbiny ustawiane są w taki sposób, aby zwiększyć średnicę przepływu spalin. W momencie  całkowitego otwarcia łopatek, turbina osiąga maksymalną prędkość przepływu spalin. Ruchome łopatki turbiny zostały tak skonstruowane, aby zabezpieczyć turbinę przed zbyt szybkim rozpędzeniem wirnika. Łopatki prowadzące  mogą być kontrolowane za pomocą szeregu różnych pneumatycznych lub elektrycznych regulacji kierownicy turbiny.

Zastosowanie zmiennej geometrii turbiny

Aktualnie są dostępne różne rozmiary turbosprężarki z turbina ze zmienną geometrią do silników samochodowych, o  pojemnościach wahających się od 1,2 do 3,2 ccm. Odpowiada to w zakresie mocy silnika od 50 kW do 180 kW.

Wymagania stawiane turbosprężarkom  o zmienna geometria turbiny na przestrzeni kilku lat stale rosną. Jeszcze nie tak dawno temu zadowalającym wynikiem było uzyskanie mocy 35 kW z jednolitrowego silnika. Teraz obecny stan rozwoju w zakresie dziedziny silników turbodoładowanych jest na poziomie od 50 do 58 kW mocy z niezmiennej pojemności skokowej wynoszącej zaledwie 1000 centymetrów sześciennych.

W wyniku tych wysokich wymagań, w układzie wydechowym stale wzrasta ciśnienie oraz temperatura spalin. Aktualnie oferowane turbosprężarki o zmiennej geometrii wytrzymują temperatury spalin rzędu 850 ° C. Również inne czynniki przyczyniają się do uszkodzenia turbosprężarki, które był już przeze mnie opisywane .W przyszłości ta odporność na wysoką temperaturę będzie wzrastać. Udoskonalenie technologii VTG do stosowania, przy jeszcze wyższych temperaturach wylotowych poszerzy możliwości zastosowania w silnikach benzynowych.

 

Zmienna geometria turbiny, a czystość spalin

Wraz z rozwojem nowoczesnych silników, konstruktorzy dbają o środowisko naturalne. W celu ograniczenia dostawania się do atmosfery trujących splin, turbosprężarki ze zmienną geometria są tak konstruowane, aby nadmiar spalin były ponownie zasysane do kanału wlotowego przez zawór recyrkulacji spalin.

Dodaj komentarz

Twój adres e-mail nie zostanie opublikowany. Pola, których wypełnienie jest wymagane, są oznaczone symbolem *

Możesz użyć tych znaczników i atrybutów HTMLa: <a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong>