టర్బోచార్జర్: ఎయిర్ బూస్ట్ సిస్టమ్ యొక్క గుండె

టర్బోకంప్రెసర్_6

అంతర్గత దహన యంత్రాల శక్తిని పెంచడానికి, ప్రత్యేక యూనిట్లు - టర్బోచార్జర్లు - విస్తృతంగా ఉపయోగించబడతాయి.టర్బోచార్జర్ అంటే ఏమిటి, ఈ యూనిట్లు ఏ రకాలు, అవి ఎలా అమర్చబడ్డాయి మరియు వాటి పని ఏ సూత్రాలపై ఆధారపడి ఉంటుంది, అలాగే వాటి నిర్వహణ మరియు మరమ్మత్తు గురించి వ్యాసంలో చదవండి.

 

టర్బోచార్జర్ అంటే ఏమిటి?

టర్బోచార్జర్ అనేది అంతర్గత దహన యంత్రాల యొక్క సమగ్ర పీడన వ్యవస్థలో ప్రధాన భాగం, ఎగ్జాస్ట్ వాయువుల శక్తి కారణంగా ఇంజిన్ యొక్క ఇన్టేక్ ట్రాక్ట్‌లో ఒత్తిడిని పెంచే యూనిట్.

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.

అలాగే, యూనిట్లు పరిమాణం, సంస్థాపన రకం, సహాయక భాగాలను ఉపయోగించాల్సిన అవసరం మొదలైన వాటిలో విభిన్నంగా ఉంటాయి.

 

టర్బోచార్జర్ డిజైన్

సాధారణంగా, టర్బోచార్జర్ మూడు ప్రధాన భాగాలను కలిగి ఉంటుంది:

1.టర్బైన్;
2.కంప్రెసర్;
3.బేరింగ్ హౌసింగ్ (సెంట్రల్ హౌసింగ్).

టర్బోకంప్రెసర్_5

అంతర్గత దహన యంత్రం మొత్తం గాలి ఒత్తిడి వ్యవస్థ యొక్క సాధారణ రేఖాచిత్రం

టర్బైన్ అనేది ఎగ్సాస్ట్ వాయువుల గతి శక్తిని యాంత్రిక శక్తిగా మార్చే ఒక యూనిట్ (చక్రం యొక్క టార్క్‌లో), ఇది కంప్రెసర్ యొక్క ఆపరేషన్‌ను నిర్ధారిస్తుంది.కంప్రెసర్ అనేది గాలిని పంపింగ్ చేయడానికి ఒక యూనిట్.బేరింగ్ హౌసింగ్ రెండు యూనిట్లను ఒకే నిర్మాణంలోకి కలుపుతుంది మరియు దానిలో ఉన్న రోటర్ షాఫ్ట్ టర్బైన్ వీల్ నుండి కంప్రెసర్ వీల్‌కు టార్క్ బదిలీని నిర్ధారిస్తుంది.

టర్బోకంప్రెసర్_3

టర్బోచార్జర్ విభాగం

టర్బైన్ మరియు కంప్రెసర్ ఒకే విధమైన డిజైన్‌ను కలిగి ఉంటాయి.ఈ యూనిట్లలో ప్రతి ఒక్కటి ఆధారం కోక్లియర్ బాడీ, పరిధీయ మరియు కేంద్ర భాగాలలో పీడన వ్యవస్థకు కనెక్షన్ కోసం పైపులు ఉన్నాయి.కంప్రెసర్లో, ఇన్లెట్ పైప్ ఎల్లప్పుడూ మధ్యలో ఉంటుంది, ఎగ్సాస్ట్ (ఉత్సర్గ) అంచున ఉంటుంది.అక్షసంబంధ టర్బైన్ల కోసం పైపుల యొక్క అదే అమరిక, రేడియల్-యాక్సియల్ టర్బైన్ల కోసం, పైపుల స్థానం వ్యతిరేకం (అంచులో - తీసుకోవడం, మధ్యలో - ఎగ్జాస్ట్).

కేసు లోపల ఒక ప్రత్యేక ఆకారం యొక్క బ్లేడ్లతో ఒక చక్రం ఉంది.రెండు చక్రాలు - టర్బైన్ మరియు కంప్రెసర్ - బేరింగ్ హౌసింగ్ గుండా వెళ్ళే సాధారణ షాఫ్ట్ ద్వారా నిర్వహించబడతాయి.చక్రాలు ఘన-తారాగణం లేదా మిశ్రమంగా ఉంటాయి, టర్బైన్ వీల్ బ్లేడ్‌ల ఆకారం ఎగ్జాస్ట్ గ్యాస్ ఎనర్జీ యొక్క అత్యంత సమర్థవంతమైన వినియోగాన్ని నిర్ధారిస్తుంది, కంప్రెసర్ వీల్ బ్లేడ్‌ల ఆకారం గరిష్ట అపకేంద్ర ప్రభావాన్ని అందిస్తుంది.ఆధునిక హై-ఎండ్ టర్బైన్‌లు సిరామిక్ బ్లేడ్‌లతో కూడిన మిశ్రమ చక్రాలను ఉపయోగించవచ్చు, ఇవి తక్కువ బరువు మరియు మెరుగైన పనితీరును కలిగి ఉంటాయి.ఆటోమొబైల్ ఇంజిన్ల టర్బోచార్జర్ల చక్రాల పరిమాణం 50-180 mm, శక్తివంతమైన లోకోమోటివ్, పారిశ్రామిక మరియు ఇతర డీజిల్ ఇంజిన్లు 220-500 mm లేదా అంతకంటే ఎక్కువ.

రెండు హౌసింగ్‌లు సీల్స్ ద్వారా బోల్ట్‌లతో బేరింగ్ హౌసింగ్‌పై అమర్చబడి ఉంటాయి.సాదా బేరింగ్లు (ప్రత్యేక డిజైన్ యొక్క తక్కువ తరచుగా రోలింగ్ బేరింగ్లు) మరియు O- రింగులు ఇక్కడ ఉన్నాయి.అలాగే సెంట్రల్ హౌసింగ్‌లో బేరింగ్‌లు మరియు షాఫ్ట్‌లను లూబ్రికేట్ చేయడానికి ఆయిల్ ఛానెల్‌లు ఉన్నాయి మరియు కొన్ని టర్బోచార్జర్‌లలో మరియు వాటర్ కూలింగ్ జాకెట్ యొక్క కుహరం ఉన్నాయి.సంస్థాపన సమయంలో, యూనిట్ ఇంజిన్ సరళత మరియు శీతలీకరణ వ్యవస్థలకు అనుసంధానించబడి ఉంటుంది.

టర్బోచార్జర్ రూపకల్పనలో వివిధ సహాయక భాగాలు కూడా అందించబడతాయి, వీటిలో ఎగ్జాస్ట్ గ్యాస్ రీసర్క్యులేషన్ సిస్టమ్ యొక్క భాగాలు, చమురు కవాటాలు, భాగాల సరళతను మెరుగుపరచడానికి మూలకాలు మరియు వాటి శీతలీకరణ, నియంత్రణ కవాటాలు మొదలైనవి ఉంటాయి.

టర్బోచార్జర్ భాగాలు ప్రత్యేక ఉక్కు గ్రేడ్‌లతో తయారు చేయబడ్డాయి, టర్బైన్ వీల్ కోసం వేడి-నిరోధక స్టీల్స్ ఉపయోగించబడతాయి.థర్మల్ విస్తరణ యొక్క గుణకం ప్రకారం మెటీరియల్స్ జాగ్రత్తగా ఎంపిక చేయబడతాయి, ఇది వివిధ ఆపరేటింగ్ మోడ్లలో డిజైన్ యొక్క విశ్వసనీయతను నిర్ధారిస్తుంది.

టర్బోచార్జర్ ఎయిర్ ప్రెజరైజేషన్ సిస్టమ్‌లో చేర్చబడింది, ఇందులో తీసుకోవడం మరియు ఎగ్జాస్ట్ మానిఫోల్డ్‌లు కూడా ఉన్నాయి మరియు మరింత క్లిష్టమైన వ్యవస్థలలో - ఇంటర్‌కూలర్ (ఛార్జ్ ఎయిర్ కూలింగ్ రేడియేటర్), వివిధ కవాటాలు, సెన్సార్లు, డంపర్‌లు మరియు పైప్‌లైన్‌లు.

 

టర్బోచార్జర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

టర్బోచార్జర్ యొక్క పనితీరు సాధారణ సూత్రాలకు వస్తుంది.యూనిట్ యొక్క టర్బైన్ ఇంజిన్ యొక్క ఎగ్సాస్ట్ సిస్టమ్, కంప్రెసర్ - ఇన్టేక్ ట్రాక్ట్లోకి ప్రవేశపెట్టబడింది.ఇంజిన్ యొక్క ఆపరేషన్ సమయంలో, ఎగ్సాస్ట్ వాయువులు టర్బైన్‌లోకి ప్రవేశించి, వీల్ బ్లేడ్‌లను తాకి, దాని గతి శక్తిని కొంతవరకు అందిస్తాయి మరియు దానిని తిప్పడానికి కారణమవుతాయి.టర్బైన్ నుండి వచ్చే టార్క్ నేరుగా షాఫ్ట్ ద్వారా కంప్రెసర్ చక్రాలకు ప్రసారం చేయబడుతుంది.తిరిగేటప్పుడు, కంప్రెసర్ వీల్ గాలిని అంచుకు విసిరి, దాని ఒత్తిడిని పెంచుతుంది - ఈ గాలి తీసుకోవడం మానిఫోల్డ్‌కు సరఫరా చేయబడుతుంది.

ఒకే టర్బోచార్జర్ అనేక ప్రతికూలతలను కలిగి ఉంది, వీటిలో ప్రధానమైనది టర్బో ఆలస్యం లేదా టర్బో పిట్.యూనిట్ యొక్క చక్రాలు ద్రవ్యరాశి మరియు కొంత జడత్వం కలిగి ఉంటాయి, కాబట్టి పవర్ యూనిట్ యొక్క వేగం పెరిగినప్పుడు అవి తక్షణమే తిరుగుతాయి.అందువల్ల, మీరు గ్యాస్ పెడల్‌ను తీవ్రంగా నొక్కినప్పుడు, టర్బోచార్జ్డ్ ఇంజిన్ వెంటనే వేగవంతం చేయదు - ఒక చిన్న విరామం, విద్యుత్ వైఫల్యం ఉంది.ఈ సమస్యకు పరిష్కారం ప్రత్యేక టర్బైన్ నియంత్రణ వ్యవస్థలు, వేరియబుల్ జ్యామితితో టర్బోచార్జర్లు, సిరీస్-సమాంతర మరియు రెండు-దశల ఒత్తిడి వ్యవస్థలు మరియు ఇతరులు.

టర్బోకంప్రెసర్_2

టర్బోచార్జర్ యొక్క ఆపరేషన్ సూత్రం

టర్బోచార్జర్ల నిర్వహణ మరియు మరమ్మత్తు సమస్యలు

టర్బోచార్జర్‌కు కనీస నిర్వహణ అవసరం.ఇంజిన్ ఆయిల్ మరియు ఆయిల్ ఫిల్టర్‌ను సకాలంలో మార్చడం ప్రధాన విషయం.ఇంజిన్ ఇప్పటికీ పాత నూనెతో కొంత సమయం పాటు నడపగలిగితే, అది టర్బోచార్జర్‌కు ప్రాణాంతకం కావచ్చు - అధిక లోడ్‌ల వద్ద కందెన నాణ్యతలో కొంచెం క్షీణత కూడా యూనిట్ జామింగ్ మరియు నాశనానికి దారితీస్తుంది.కార్బన్ నిక్షేపాల నుండి టర్బైన్ భాగాలను కాలానుగుణంగా శుభ్రం చేయడానికి కూడా ఇది సిఫార్సు చేయబడింది, దాని వేరుచేయడం అవసరం, అయితే ఈ పని ప్రత్యేక ఉపకరణాలు మరియు పరికరాల ఉపయోగంతో మాత్రమే నిర్వహించబడాలి.

ఒక తప్పు టర్బోచార్జర్ చాలా సందర్భాలలో మరమ్మత్తు కంటే భర్తీ చేయడం సులభం.పునఃస్థాపన కోసం, ఇంజిన్లో గతంలో ఇన్స్టాల్ చేయబడిన అదే రకం మరియు మోడల్ యొక్క యూనిట్ను ఉపయోగించడం అవసరం.ఇతర లక్షణాలతో టర్బోచార్జర్ యొక్క సంస్థాపన పవర్ యూనిట్ యొక్క ఆపరేషన్కు అంతరాయం కలిగించవచ్చు.యూనిట్ యొక్క ఎంపిక, సంస్థాపన మరియు సర్దుబాటును నిపుణులకు విశ్వసించడం మంచిది - ఇది పని యొక్క సరైన అమలు మరియు ఇంజిన్ యొక్క సాధారణ ఆపరేషన్కు హామీ ఇస్తుంది.టర్బోచార్జర్ యొక్క సరైన భర్తీతో, ఇంజిన్ అధిక శక్తిని తిరిగి పొందుతుంది మరియు చాలా కష్టమైన పనులను పరిష్కరించగలదు.


పోస్ట్ సమయం: ఆగస్ట్-21-2023