టర్బోచార్జర్: ఎయిర్ బూస్ట్ సిస్టమ్ యొక్క గుండె

టర్బోచార్జర్ దాని రూపకల్పనలో రాడికల్ జోక్యం లేకుండా అంతర్గత దహన యంత్రం యొక్క శక్తిని పెంచడానికి ఉపయోగించబడుతుంది.ఈ యూనిట్ ఇంజిన్ యొక్క ఇన్టేక్ ట్రాక్ట్‌లో ఒత్తిడిని పెంచుతుంది, దహన గదులకు ఇంధన-గాలి మిశ్రమం యొక్క పెరిగిన మొత్తాన్ని అందిస్తుంది.ఈ సందర్భంలో, దహన వాయువుల పెద్ద పరిమాణంలో ఏర్పడటంతో అధిక ఉష్ణోగ్రత వద్ద సంభవిస్తుంది, ఇది పిస్టన్పై ఒత్తిడి పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది మరియు ఫలితంగా, టార్క్ మరియు ఇంజిన్ పవర్ లక్షణాల పెరుగుదలకు దారితీస్తుంది.

టర్బోచార్జర్ యొక్క ఉపయోగం దాని ఖర్చులో కనిష్ట పెరుగుదలతో ఇంజిన్ శక్తిని 20-50% పెంచడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది (మరియు మరింత ముఖ్యమైన మార్పులతో, శక్తి పెరుగుదల 100-120% కి చేరుకుంటుంది).వాటి సరళత, విశ్వసనీయత మరియు సామర్థ్యం కారణంగా, టర్బోచార్జర్ ఆధారిత ప్రెజరైజేషన్ సిస్టమ్‌లు అన్ని రకాల అంతర్గత దహన యంత్ర వాహనాలపై విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.

టర్బోచార్జర్ల రకాలు మరియు లక్షణాలు

నేడు, అనేక రకాలైన టర్బోచార్జర్‌లు ఉన్నాయి, అయితే వాటిని వాటి ప్రయోజనం మరియు వర్తించే సామర్థ్యం, ​​ఉపయోగించిన టర్బైన్ రకం మరియు అదనపు కార్యాచరణ ప్రకారం సమూహాలుగా విభజించవచ్చు.

ప్రయోజనం ప్రకారం, టర్బోచార్జర్లను అనేక రకాలుగా విభజించవచ్చు:

• సింగిల్-స్టేజ్ ప్రెజరైజేషన్ సిస్టమ్‌ల కోసం - ఒక్కో ఇంజన్‌కు ఒక టర్బోచార్జర్ లేదా అనేక సిలిండర్‌లపై పనిచేసే రెండు లేదా అంతకంటే ఎక్కువ యూనిట్లు;
•సిరీస్ మరియు సిరీస్-సమాంతర ద్రవ్యోల్బణ వ్యవస్థల కోసం (ట్విన్ టర్బో యొక్క వివిధ రకాలు) - సిలిండర్‌ల యొక్క సాధారణ సమూహంపై పనిచేసే రెండు ఒకేలాంటి లేదా విభిన్న యూనిట్లు;
• రెండు-దశల పీడన వ్యవస్థల కోసం, రెండు టర్బోచార్జర్‌లు వేర్వేరు లక్షణాలతో ఉంటాయి, ఇవి ఒక సమూహం సిలిండర్‌ల కోసం జతగా (ఒకదాని తర్వాత ఒకటి) పని చేస్తాయి.

ఒకే టర్బోచార్జర్ ఆధారంగా నిర్మించిన సింగిల్-స్టేజ్ ప్రెజరైజేషన్ సిస్టమ్‌లు అత్యంత విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి.అయితే, అటువంటి వ్యవస్థలో రెండు లేదా నాలుగు సారూప్య యూనిట్లు ఉండవచ్చు - ఉదాహరణకు, V- ఆకారపు ఇంజిన్‌లలో, ప్రతి వరుస సిలిండర్‌లకు ప్రత్యేక టర్బోచార్జర్‌లు ఉపయోగించబడతాయి, బహుళ-సిలిండర్ ఇంజిన్‌లలో (8 కంటే ఎక్కువ) నాలుగు టర్బోచార్జర్‌లను ఉపయోగించవచ్చు, ఒక్కొక్కటి ఇది 2, 4 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ సిలిండర్‌లపై పని చేస్తుంది.తక్కువ సాధారణం రెండు-దశల ఒత్తిడి వ్యవస్థలు మరియు ట్విన్-టర్బో యొక్క వివిధ వైవిధ్యాలు, అవి జంటగా మాత్రమే పని చేసే విభిన్న లక్షణాలతో రెండు టర్బోచార్జర్‌లను ఉపయోగిస్తాయి.

వర్తింపు ప్రకారం, టర్బోచార్జర్లను అనేక సమూహాలుగా విభజించవచ్చు:

• ఇంజిన్ రకం ద్వారా - గ్యాసోలిన్, డీజిల్ మరియు గ్యాస్ పవర్ యూనిట్ల కోసం;
• ఇంజిన్ వాల్యూమ్ మరియు శక్తి పరంగా - చిన్న, మధ్యస్థ మరియు అధిక శక్తి యొక్క పవర్ యూనిట్ల కోసం;హై-స్పీడ్ ఇంజన్లు మొదలైనవి.

టర్బోచార్జర్లు రెండు రకాల టర్బైన్లలో ఒకదానితో అమర్చబడి ఉంటాయి:

• రేడియల్ (రేడియల్-యాక్సియల్, సెంట్రిపెటల్) - ఎగ్సాస్ట్ వాయువుల ప్రవాహం టర్బైన్ ఇంపెల్లర్ యొక్క అంచుకు మృదువుగా ఉంటుంది, దాని కేంద్రానికి కదులుతుంది మరియు అక్షసంబంధ దిశలో విడుదల చేయబడుతుంది;
• యాక్సియల్ - ఎగ్జాస్ట్ వాయువుల ప్రవాహం టర్బైన్ ఇంపెల్లర్ యొక్క అక్షం (మధ్యానికి) వెంట సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు దాని అంచు నుండి విడుదల చేయబడుతుంది.

నేడు, రెండు పథకాలు ఉపయోగించబడుతున్నాయి, కానీ చిన్న ఇంజిన్లలో మీరు తరచుగా రేడియల్-యాక్సియల్ టర్బైన్‌తో టర్బోచార్జర్‌లను కనుగొనవచ్చు మరియు శక్తివంతమైన పవర్ యూనిట్లలో, అక్షసంబంధ టర్బైన్‌లకు ప్రాధాన్యత ఇవ్వబడుతుంది (ఇది నియమం కానప్పటికీ).టర్బైన్ రకంతో సంబంధం లేకుండా, అన్ని టర్బోచార్జర్‌లు సెంట్రిఫ్యూగల్ కంప్రెసర్‌తో అమర్చబడి ఉంటాయి - దానిలో గాలి ఇంపెల్లర్ మధ్యలో సరఫరా చేయబడుతుంది మరియు దాని అంచు నుండి తొలగించబడుతుంది.

ఆధునిక టర్బోచార్జర్‌లు విభిన్న కార్యాచరణలను కలిగి ఉంటాయి:

• డబుల్ ఇన్లెట్ - టర్బైన్ రెండు ఇన్పుట్లను కలిగి ఉంది, వాటిలో ప్రతి ఒక్కటి సిలిండర్ల సమూహం నుండి ఎగ్సాస్ట్ వాయువులను అందుకుంటుంది, ఈ పరిష్కారం వ్యవస్థలో ఒత్తిడి చుక్కలను తగ్గిస్తుంది మరియు బూస్ట్ స్థిరత్వాన్ని మెరుగుపరుస్తుంది;
• వేరియబుల్ జ్యామితి - టర్బైన్‌లో కదిలే బ్లేడ్‌లు లేదా స్లైడింగ్ రింగ్ ఉంటుంది, దీని ద్వారా మీరు ఎగ్జాస్ట్ వాయువుల ప్రవాహాన్ని ఇంపెల్లర్‌కు మార్చవచ్చు, ఇది ఇంజిన్ ఆపరేటింగ్ మోడ్‌పై ఆధారపడి టర్బోచార్జర్ యొక్క లక్షణాలను మార్చడానికి మిమ్మల్ని అనుమతిస్తుంది.

చివరగా, టర్బోచార్జర్లు వాటి ప్రాథమిక పనితీరు లక్షణాలు మరియు సామర్థ్యాలలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.ఈ యూనిట్ల యొక్క ప్రధాన లక్షణాలలో హైలైట్ చేయాలి:

• ఒత్తిడి పెరుగుదల డిగ్రీ - కంప్రెసర్ యొక్క అవుట్లెట్ వద్ద వాయు పీడనం యొక్క నిష్పత్తి ఇన్లెట్ వద్ద గాలి ఒత్తిడికి, 1.5-3 పరిధిలో ఉంటుంది;
• కంప్రెసర్ సరఫరా (కంప్రెసర్ ద్వారా గాలి ప్రవాహం) - సమయం యూనిట్ (రెండవ) కంప్రెసర్ ద్వారా ప్రయాణిస్తున్న గాలి ద్రవ్యరాశి 0.5-2 kg / s పరిధిలో ఉంటుంది;
• ఆపరేటింగ్ వేగం పరిధి అనేక వందల (శక్తివంతమైన డీజిల్ లోకోమోటివ్‌లు, పారిశ్రామిక మరియు ఇతర డీజిల్ ఇంజిన్‌ల కోసం) నుండి సెకనుకు పదివేల (ఆధునిక బలవంతపు ఇంజిన్‌ల కోసం) విప్లవాల వరకు ఉంటుంది. గరిష్ట వేగం టర్బైన్ మరియు కంప్రెసర్ ఇంపెల్లర్ల బలంతో పరిమితం చేయబడింది, అపకేంద్ర శక్తుల కారణంగా భ్రమణ వేగం చాలా ఎక్కువగా ఉంటే, చక్రం కూలిపోతుంది.ఆధునిక టర్బోచార్జర్లలో, చక్రాల పరిధీయ బిందువులు 500-600 లేదా అంతకంటే ఎక్కువ m / s వేగంతో తిరుగుతాయి, అనగా, ధ్వని వేగం కంటే 1.5-2 రెట్లు వేగంగా, ఇది టర్బైన్ యొక్క విజిల్ యొక్క లక్షణానికి కారణమవుతుంది;

• టర్బైన్‌కు ఇన్‌లెట్ వద్ద ఎగ్జాస్ట్ వాయువుల ఆపరేటింగ్ / గరిష్ట ఉష్ణోగ్రత 650-700 ° C పరిధిలో ఉంటుంది, కొన్ని సందర్భాల్లో 1000 ° Cకి చేరుకుంటుంది;
• టర్బైన్ / కంప్రెసర్ యొక్క సామర్థ్యం సాధారణంగా 0.7-0.8, ఒక యూనిట్‌లో టర్బైన్ సామర్థ్యం సాధారణంగా కంప్రెసర్ సామర్థ్యం కంటే తక్కువగా ఉంటుంది.