자동차의 터보 차저는 어떻게 작동합니까?

과급기의 기본 지식

과급기는 흡입한 공기를 정상 압력보다 높은 압력으로 가압하는 장치이다. 과급기와 터빈 과급기에도 마찬가지다. 사실' 터빈 증압기' 라는 단어는 정식 이름인' 터빈 증압기' 의 줄임말이다.

이 두 설비의 차이는 에너지가 다르다는 것이다. 터보 차저는 배출되는 거대한 기류를 이용하여 터빈을 구동한다. 과급기는 엔진 크랭크축에 의해 전동대나 체인을 통해 구동된다.

일반 4 행정 엔진에는 흡기 전용 스트로크가 있습니다. 이 과정은 세 단계로 이루어집니다.

1, 피스톤이 아래로 이동합니다.

2. 진공 상태를 만듭니다.

공기는 대기압에 의해 연소실로 흡입됩니다.

공기가 엔진에 흡입될 때, 그것은 연료와 혼합되어 기름가스 혼합물을 형성한다. 이 혼합물은 연소된 화학반응을 통해 운동에너지로 전환될 수 있다. 스파크는 공기와 연료의 혼합가스에 불을 붙여서 이런 화학반응을 일으킨다. 연료가 산화되면 대량의 에너지를 방출한다. 이 과정에서 발생하는 힘은 실린더 헤드에 집중되고, 실린더 헤드는 피스톤을 밀어 피스톤이 왕복하게 하고, 결국 이 동력은 바퀴로 전달된다.

더 많은 연료를 연소실에 분사하면 더 강력한 연소 폭발력이 생길 수 있다. 하지만 연료를 태우려면 엄격한 산소량이 필요하기 때문에 엔진에 연료를 첨가할 수는 없습니다. 이런 화학반응에 의해 발생하는 공연비는 14: 1 에서 제어되어야 하는데, 이는 엔진의 효과적인 작동에 매우 중요하다. 그래서 요점은, 더 많은 연료를 분사하려면 더 많은 공기를 들이마셔야 한다는 것입니다.

이것이 바로 증압기의 작용이다. 과급기는 진공 상태를 만들어 공기를 흡입하는 대신 정상 기압보다 높은 공기를 압축하여 더 많은 공기를 흡입한다. 이로 인해 더 많은 공기가 엔진에 들어가도록 강요할 수 있어' 증압' 을 초래할 수 있다. 엔진이 증압된 후 더 많은 공기를 들이마셔서 연소실에 더 많은 연료를 분사하고 엔진의 동력도 증강된다. 과급기는 평균 46% 의 마력과 365,438+0% 의 토크를 증가시킬 수 있다. 고도가 높은 곳에서는 엔진의 성능이 낮아진다. 공기 밀도와 압력이 모두 낮기 때문이다. 과급기는 엔진에 압력이 높은 공기를 공급해야 최적의 운행을 보장할 수 있기 때문이다.

터빈 증압기는 연소로 인한 배기가스를 이용하여 압축기에 동력을 공급하는데, 증압기와 달리 증압기는 크랭크축에서 직접 동력을 얻는다. 대부분의 과급기는 첨부된 전동대에 의해 구동되고, 전동대는 하나의 풀리에 감겨 있고, 풀리는 하나의 전동기어에 연결되어 있다. 동시에 기어를 구동하여 압축기 기어를 돌리다. 압축기의 회전자는 많은 설계를 할 수 있지만, 그 임무는 공기를 들이마시고, 더 작은 공간에 밀어 넣고, 흡기 매니 폴드에 주입하는 것이다.

공기를 압축하기 위해서는 가압기가 엔진 자체보다 빨리 회전해야 한다. 구동 기어가 압축기 기어보다 크면 압축기가 더 빨리 회전할 수 있습니다. 과급기의 회전 속도는 최대 50000-65000 회전/분까지 올라갈 수 있다.

50,000 회전 압축기는 약 4 1-62 kPa 의 압력을 생성할 수 있습니다. 일정 높이에서 대기압보다 4 1-62 kPa 높은 압력이 발생합니다. 해수면의 대기압은1012.800Pa 이므로 공기의 약 50% 가 가압기에 의해 엔진에 눌려진다.

공기가 압축되면 뜨거워집니다. 즉, 공기의 밀도가 낮아지고 폭발 과정에서 공기의 팽창 정도도 낮아집니다. 이렇게 하면 스파크가 혼합물에 불을 붙인 후 충분한 동력이 생기지 않는다. 과급기가 최대한의 효율을 발휘하도록 배기 장치에서 배출되는 압축 공기는 흡기 매니 폴드에 들어가기 전에 냉각해야 합니다. 인터쿨러의 출현으로 이 문제가 해결되었다. 인터쿨러에는 공랭기와 수냉이라는 두 가지 기본 설계가 있습니다. 그것들은 라디에이터처럼 작동합니다. 즉, 차가운 공기나 물이 파이프를 통해 열을 가져갑니다. 뜨거운 공기가 과급기를 떠나 비교적 차가운 파이프를 만나면, 그것은 냉각될 것이다. 공기 온도가 낮아지면 밀도가 높아져 밀도가 높은 혼합물이 연소실로 들어간다.

과급기의 장단점

과급기의 가장 큰 장점은 차의 마력을 높일 수 있다는 것이다. 일반 자동차나 트럭에 과급기를 설치하면 고전력 엔진이 장착된 자동차처럼 생기가 넘친다.

하지만 과급기와 터보 차저는 어떻게 선택합니까? 자동차 엔지니어와 팬들은 줄곧 이 문제에 대해 격렬한 논쟁을 벌였지만, 전반적으로 증압기는 터빈 증압기에 비해 어느 정도 우세하다.

증압기는 증압 지연이 없다. 운전자가 액셀러레이터를 밟아 엔진이 반응하는 시간까지. 터빈 증압기에는 증압 지연이 있습니다. 배출되는 가스가 일정 속도에 도달하려면 잎바퀴/터빈의 회전 속도를 높이는 데 시간이 걸리기 때문입니다. 과급기는 크랭크 샤프트에서 직접 동력을 얻기 때문에 지연이 없다. 일부 과급기는 저속에서 효율이 높고, 다른 일부는 고속에서 효율이 더 높다.

터빈 과급기를 설치하려면 배기 시스템을 크게 조정해야 하지만 과급기는 엔진의 상단이나 측면에만 묶기만 하면 됩니다. 그래서 기계 과급기 설치가 더 편리하고 사용 유지보수가 더 쉬워요.

마지막으로 과급기가 작동을 멈출 때 닫을 필요가 없습니다. 오일 윤활이 필요하지 않기 때문에 정상적으로 끌 수 있습니다. 터빈 증압기는 윤활유가 냉각될 수 있도록 30 초를 기다리거나 미리 닫아야 한다. 즉, 예열은 증압기에 매우 중요하며 상온에서 증압기의 효율이 가장 높다.

과급기는 비행기의 내연 기관에 광범위하게 적용된다. 비행기가 장시간 고공에서 비행하는 것을 상상한다면 (산소가 충분히 타지 않을 때), 과급기가 일하고 있는 것이 분명하다고 느낄 것이다. 과급기의 도움으로 비행기는 엔진의 성능을 저하시키지 않고 더 높이 날 수 있다.

항공기 엔진 용 과급기는 자동차 용 과급기와 동일합니다. 그들은 엔진에서 직접 동력을 얻고 압축기를 사용하여 압축 공기를 연소실로 공급한다.

제 2 차 세계대전이 끝날 때 과급기가 처음으로 비행기에서 사용되었다. 가장 유명한 예는 영국 왕립공군이 사용하는 비행기인 Supermarine Spitfire 로 롤스로이스의 몰린 엔진에 과급기가 설치되어 있다.

과급기의 가장 큰 단점은 크랭크축으로 구동되기 때문에 반드시 일부 엔진 마력을 손실해야 한다는 것이다. 이것은 또한 엔진 한 대의 20% 의 전력을 차지하는 과급기의 특징 중 하나이다. 그러나 과급기가 46% 의 마력을 증가시킬 수 있기 때문에 대부분의 사람들은 이 거래가 가치가 있다고 생각한다.

증압은 엔진의 부담을 증가시키기 때문에 추가 압력과 더 강한 폭발력을 견딜 수 있도록 엔진을 강화해야 한다. 과급기가 있는 엔진을 설계할 때, 대부분의 제조업체는 특별히 중장비를 사용하여 엔진의 수명을 높인다. 동시에 자동차의 가격도 올렸다. 과급기의 유지 보수 비용도 높아서 많은 업체들이 고급 휘발유 사용을 건의합니다.

이러한 단점에도 불구하고 과급기는 여전히 마력을 강화하는 가장 경제적이고 효과적인 방법이다. 과급기는 50%- 100% 의 전력을 증가시켜 자동차가 경주용 자동차에 더 적합하게 하거나, 중운송하거나, 운전의 흥분감을 증가시킬 수 있다.