Nx GT-R
31-08-2004, 01:02:13
Cómo Los Turbochargers Funcionan
por Nx GT-R
De cuando la gente habla los coches de la raza o los coches de alto rendimiento de los deportes, el asunto de turbochargers viene generalmente para arriba. Los turbochargers también aparecen en los motores diesel grandes. ¡Un turbo puede alzar perceptiblemente los caballos de fuerza de un motor sin perceptiblemente el aumento de su peso, que es la ventaja enorme que hace turbos tan populares!
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-housing.jpg
En este artÃ*culo, aprenderemos cómo un turbocharger aumenta la salida de energÃ*a de un motor mientras que las condiciones de funcionamiento extremas el sobrevivir. ¡También aprenderemos cómo los wastegates, las láminas de turbina de cerámica y los turbochargers de la ayuda de los rodamientos de bolitas hacen su trabajo incluso mejor!
¿Cuál es un turbocharger?
Los turbochargers son un tipo de sistema forzado de la inducción . Comprimen el aire que fluye en el motor (véase cómo los motores del coche funcionan para una descripción de la circulación de aire en un motor normal). La ventaja de comprimir el aire es que deja el motor exprimir más aire en un cilindro, y más aire significa que más combustible puede ser agregado. Por lo tanto, usted consigue más energÃ*a de cada explosión en cada cilindro. A turbocharged el motor produce más energÃ*a total que el mismo motor sin la carga. Esto puede mejorar perceptiblemente el cociente del energi'a-a-peso para el motor (véase cómo el caballo de fuerza trabaja para los detalles).
Para alcanzar esta alza, el turbocharger utiliza el flujo del extractor del motor para hacer girar una turbina , que alternadamente hace girar una bomba del aire . La turbina en el turbocharger hace girar a las velocidades de hasta 150.000 rotaciones por el minuto (RPM) -- que es cerca de 30 veces más rápidamente que la mayorÃ*a de los motores del coche pueden ir. Y puesto que se engancha hasta el extractor, las temperaturas en la turbina son también muy altas.
Fundamentos
Una de las maneras más seguras de conseguir más energÃ*a de un motor debe aumentar la cantidad de aire y de combustible que puede quemarse. Una forma para hacer esto es agregar los cilindros o hacer los cilindros actuales más grandes. A veces estos cambios pueden no ser factibles -- un turbo puede ser una manera más simple, más compacta de agregar energÃ*a, especialmente para un accesorio del mercado de accesorios.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo.jpg
Donde el turbocharger está situado en el coche
Los turbochargers permiten que un motor se queme más combustible y aire embalando más en los cilindros existentes. El alza tÃ*pica proporcionada por un turbocharger es 6 a 8 libras por la pulgada cuadrada (PSI). Puesto que la presión atmosférica normal es 14,7 PSI en el nivel del mar, usted puede ver que usted está consiguiendo a cerca de 50 por ciento más aire en el motor. Por lo tanto, usted esperaba conseguir a 50 por ciento más energÃ*a. No es perfectamente eficiente, asÃ* que usted puede ser que consiga un 30- a la mejora 40-percent en lugar de otro.
Una causa de la ineficacia viene del hecho de que la energÃ*a de hacer girar la turbina no está libre. Tener una turbina en el flujo del extractor aumenta la restricción en el extractor. Esto significa que en el movimiento del extractor, el motor tiene que empujar contra una contrapresión más alta. Esto resta un poco de energÃ*a de los cilindros que son leña en el mismo tiempo.
Turbos en colmo
Un turbocharger ayuda en las altas altitudes , donde está menos denso el aire. Los motores normales experimentarán energÃ*a reducida en las altas altitudes porque para cada movimiento del pistón, el motor conseguirá una masa más pequeña del aire. A turbocharged el motor puede también haber reducido energÃ*a, pero la reducción será menos dramática porque el aire más fino es más fácil para que el turbocharger bombee.
Coches más viejos con los carburadores aumentan automáticamente la tarifa del combustible para emparejar la circulación de aire creciente que entra los cilindros. Los coches modernos con la inyección del combustible también harán esto a un punto. El sistema de la inyección de carburante confÃ*a en los sensores del oxÃ*geno en el extractor para determinarse si el cociente del aire-a-combustible está correcto, asÃ* que estos sistemas aumentarán automáticamente el flujo del combustible si se agrega un turbo.
Si un turbocharger con demasiada alza se agrega a un coche combustible-inyectado, el sistema puede no proporcionar bastante combustible -- o el software programado en el regulador no lo permitirá, o la bomba y los inyectores no son capaces de proveerlo. En este caso, otras modificaciones tendrán que ser hechas para conseguir la ventaja máxima del turbocharger.
Cómo Trabaja
El turbocharger se emperna al múltiple del extractor del motor. El extractor de los cilindros hace girar la turbina , que trabaja como un motor de turbina de gas . Entre turbina es conectada por un eje con el compresor, que está situado la el filtro de aire y el múltiple de producto. El compresor presuriza el aire que entra los pistones.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-plumbing.gif
Cómo un turbocharger se sondea en un coche
El extractor de los cilindros pasa a través de las láminas de turbina , haciendo la turbina hacer girar. Cuanto más extractor pasa a través de las láminas, más rápidamente hacen girar.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-parts.gif
Dentro de un turbocharger
Láminas de compresor de Turbo:
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-fins.jpg
En el otro extremo del eje que la turbina está unida a, el compresor bombea el aire en los cilindros. El compresor es un tipo de bomba centrÃ*fuga -- dibuja el aire adentro en el centro de sus láminas y lo arroja hacia fuera mientras que hace girar.
Para manejar velocidades de hasta 150.000 RPM, el eje de la turbina tiene que ser apoyado muy cuidadosamente. La mayorÃ*a de los cojinetes estallarÃ*an a las velocidades como esto, la mayorÃ*a de los turbochargers utilizan tan un cojinete flúido . Este tipo de rodadura soporte el eje en una capa delgada del aceite que se bombea constantemente alrededor del eje. Esto responde a dos propósitos: Refresca el eje y algo del otro turbocharger parte, y permite que el eje haga girar sin mucha fricción.
Hay muchos tradeoffs implicados en diseñar un turbocharger para un motor. En la sección siguiente, miraremos algunos de estos compromisos y veremos cómo afectan funcionamiento.
Consideraciones Del Diseño
Antes de que hablemos de los tradeoffs del diseño, necesitamos hablar de algunos de los problemas posibles con los turbochargers que los diseñadores deben considerar.
Demasiada Alza
Con el aire que es bombeado en los cilindros bajo presión por el turbocharger, y después siendo comprimido más a fondo por el pistón (véase cómo los motores del coche funcionan para una demostración), hay más peligro de golpes . El golpear sucede porque como usted comprime el aire, la temperatura del aire aumenta. La temperatura puede aumentar bastantes para encender el combustible antes de los fuegos del enchufe de chispa. Los coches con los turbochargers necesitan a menudo funcionar en un combustible más alto del octano para evitar golpes. Si la presión del alza es realmente alta, el cociente de la compresión del motor puede tener que ser reducido para evitar de golpear.
Retraso De Turbo
Uno de los problemas principales con los turbochargers es que no proporcionan un alza inmediata de la energÃ*a cuando usted camina en el gas. Toma un segundo para que la turbina se levante a la velocidad antes de que se produzca el alza. Esto da lugar a una sensación del retraso cuando usted camina en el gas, y entonces el coche se lanza a continuación cuando el turbo consigue móvil.
Una forma para disminuir el retraso de turbo es reducir la inercia de las piezas que rotan, principalmente reduciendo su peso. Esto permite la turbina y el compresor acelera rápidamente, y comienza a proporcionar alza anterior.
Pequeño contra el turbocharger grande
Una manera segura de reducir la inercia de la turbina y del compresor es hacer el turbocharger más pequeño. Un turbocharger pequeño proporcionará alza más rápidamente y en velocidades del motor más bajas, pero puede no poder proporcionar mucha alza a velocidades del motor más altas cuando un volumen realmente grande de aire está entrando el motor. Está también en el peligro de hacer girar demasiado rápidamente a velocidades del motor más altas, cuando las porciones de extractor están pasando a través de la turbina.
Un turbocharger grande puede proporcionar porciones de alza a las altas velocidades del motor, pero puede tener mal retraso de turbo debido a cuánto tiempo lleva acelera su turbina y compresor más pesados.
En la sección siguiente, hecharemos una ojeada algunos de los trucos usados para superar estos desafÃ*os.
CaracterÃ*sticas Opcionales De Turbo
El Wastegate
La mayorÃ*a de los turbochargers automotores tienen un wastegate , que permite el uso de un turbocharger más pequeño de reducir el retraso mientras que evita que haga girar demasiado rápidamente a las altas velocidades del motor. El wastegate es una válvula que permite que el extractor puentee las láminas de turbina. El wastegate detecta la presión del alza. Si la presión consigue demasiado alta, podrÃ*a ser un indicador que la turbina está haciendo girar demasiado rápidamente, asÃ* que el wastegate puentea algo del extractor alrededor de las láminas de turbina, permitiendo que las láminas retrasen.
Rodamientos De Bolitas
Algunos turbochargers utilizan los rodamientos de bolitas en vez de los cojinetes flúidos para apoyar el eje de la turbina. Pero éstos no son sus rodamientos de bolitas regulares -- son cojinetes estupendo-exactos hechos de materiales avanzados para manejar las velocidades y las temperaturas del turbocharger. Permiten que el eje de la turbina haga girar con menos fricción que los cojinetes flúidos usados en la mayorÃ*a de los turbochargers. También permiten un eje levemente más pequeño, más ligero que se utilizará. Esto ayuda al turbocharger acelera más rápidamente, retraso reductor adicional de turbo.
Láminas De Turbina De cerámica
Las láminas de turbina de cerámica son más ligeras que las láminas de acero usadas en la mayorÃ*a de los turbochargers. Una vez más esto permite que la turbina haga girar hasta la velocidad más rápidamente, que reduce el retraso de turbo.
Turbochargers Secuenciales
Algunos motores utilizan dos turbochargers de diversos tamaños. El más pequeño hace girar hasta velocidad muy rápidamente, reduciendo el retraso, mientras que el más grande asume el control a velocidades del motor más altas para proporcionar más alza.
Otra caracterÃ*stica opcional es el intercooler. Hecharemos una ojeada uno en la página siguiente.
Intercoolers
Cuando se comprime el aire, calienta para arriba; y cuando el aire calienta para arriba, se amplÃ*a. Tan algo del aumento de la presión de un turbocharger es el resultado de calentar el aire antes de que entre el motor. Para aumentar la energÃ*a del motor, la meta es conseguir más moléculas del aire en el cilindro, no no necesariamente más presión de aire.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-plumbing.gif
Cómo se sondea un turbocharger (refrigerador incluyendo del aire de la carga)
Un refrigerador del aire del intercooler o de la carga es un componente adicional que mira algo como un radiador , a menos que el aire pase a través del interior asÃ* como el exterior del intercooler. El aire de producto pasa a través de callejones sellados dentro del refrigerador, mientras que un aire más fresco del exterior es soplado a través de aletas por el ventilador del motor .
Los aumentos posteriores del intercooler la energÃ*a del motor refrescando el aire presurizado que sale del compresor antes de él entran el motor. Esto significa que si el turbocharger está funcionando en un alza de 7 PSI, intercooled el sistema introducirá 7 PSI de un aire más fresco, que es más denso y contiene más moléculas del aire que un aire más caliente.
por Nx GT-R
De cuando la gente habla los coches de la raza o los coches de alto rendimiento de los deportes, el asunto de turbochargers viene generalmente para arriba. Los turbochargers también aparecen en los motores diesel grandes. ¡Un turbo puede alzar perceptiblemente los caballos de fuerza de un motor sin perceptiblemente el aumento de su peso, que es la ventaja enorme que hace turbos tan populares!
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-housing.jpg
En este artÃ*culo, aprenderemos cómo un turbocharger aumenta la salida de energÃ*a de un motor mientras que las condiciones de funcionamiento extremas el sobrevivir. ¡También aprenderemos cómo los wastegates, las láminas de turbina de cerámica y los turbochargers de la ayuda de los rodamientos de bolitas hacen su trabajo incluso mejor!
¿Cuál es un turbocharger?
Los turbochargers son un tipo de sistema forzado de la inducción . Comprimen el aire que fluye en el motor (véase cómo los motores del coche funcionan para una descripción de la circulación de aire en un motor normal). La ventaja de comprimir el aire es que deja el motor exprimir más aire en un cilindro, y más aire significa que más combustible puede ser agregado. Por lo tanto, usted consigue más energÃ*a de cada explosión en cada cilindro. A turbocharged el motor produce más energÃ*a total que el mismo motor sin la carga. Esto puede mejorar perceptiblemente el cociente del energi'a-a-peso para el motor (véase cómo el caballo de fuerza trabaja para los detalles).
Para alcanzar esta alza, el turbocharger utiliza el flujo del extractor del motor para hacer girar una turbina , que alternadamente hace girar una bomba del aire . La turbina en el turbocharger hace girar a las velocidades de hasta 150.000 rotaciones por el minuto (RPM) -- que es cerca de 30 veces más rápidamente que la mayorÃ*a de los motores del coche pueden ir. Y puesto que se engancha hasta el extractor, las temperaturas en la turbina son también muy altas.
Fundamentos
Una de las maneras más seguras de conseguir más energÃ*a de un motor debe aumentar la cantidad de aire y de combustible que puede quemarse. Una forma para hacer esto es agregar los cilindros o hacer los cilindros actuales más grandes. A veces estos cambios pueden no ser factibles -- un turbo puede ser una manera más simple, más compacta de agregar energÃ*a, especialmente para un accesorio del mercado de accesorios.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo.jpg
Donde el turbocharger está situado en el coche
Los turbochargers permiten que un motor se queme más combustible y aire embalando más en los cilindros existentes. El alza tÃ*pica proporcionada por un turbocharger es 6 a 8 libras por la pulgada cuadrada (PSI). Puesto que la presión atmosférica normal es 14,7 PSI en el nivel del mar, usted puede ver que usted está consiguiendo a cerca de 50 por ciento más aire en el motor. Por lo tanto, usted esperaba conseguir a 50 por ciento más energÃ*a. No es perfectamente eficiente, asÃ* que usted puede ser que consiga un 30- a la mejora 40-percent en lugar de otro.
Una causa de la ineficacia viene del hecho de que la energÃ*a de hacer girar la turbina no está libre. Tener una turbina en el flujo del extractor aumenta la restricción en el extractor. Esto significa que en el movimiento del extractor, el motor tiene que empujar contra una contrapresión más alta. Esto resta un poco de energÃ*a de los cilindros que son leña en el mismo tiempo.
Turbos en colmo
Un turbocharger ayuda en las altas altitudes , donde está menos denso el aire. Los motores normales experimentarán energÃ*a reducida en las altas altitudes porque para cada movimiento del pistón, el motor conseguirá una masa más pequeña del aire. A turbocharged el motor puede también haber reducido energÃ*a, pero la reducción será menos dramática porque el aire más fino es más fácil para que el turbocharger bombee.
Coches más viejos con los carburadores aumentan automáticamente la tarifa del combustible para emparejar la circulación de aire creciente que entra los cilindros. Los coches modernos con la inyección del combustible también harán esto a un punto. El sistema de la inyección de carburante confÃ*a en los sensores del oxÃ*geno en el extractor para determinarse si el cociente del aire-a-combustible está correcto, asÃ* que estos sistemas aumentarán automáticamente el flujo del combustible si se agrega un turbo.
Si un turbocharger con demasiada alza se agrega a un coche combustible-inyectado, el sistema puede no proporcionar bastante combustible -- o el software programado en el regulador no lo permitirá, o la bomba y los inyectores no son capaces de proveerlo. En este caso, otras modificaciones tendrán que ser hechas para conseguir la ventaja máxima del turbocharger.
Cómo Trabaja
El turbocharger se emperna al múltiple del extractor del motor. El extractor de los cilindros hace girar la turbina , que trabaja como un motor de turbina de gas . Entre turbina es conectada por un eje con el compresor, que está situado la el filtro de aire y el múltiple de producto. El compresor presuriza el aire que entra los pistones.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-plumbing.gif
Cómo un turbocharger se sondea en un coche
El extractor de los cilindros pasa a través de las láminas de turbina , haciendo la turbina hacer girar. Cuanto más extractor pasa a través de las láminas, más rápidamente hacen girar.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-parts.gif
Dentro de un turbocharger
Láminas de compresor de Turbo:
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-fins.jpg
En el otro extremo del eje que la turbina está unida a, el compresor bombea el aire en los cilindros. El compresor es un tipo de bomba centrÃ*fuga -- dibuja el aire adentro en el centro de sus láminas y lo arroja hacia fuera mientras que hace girar.
Para manejar velocidades de hasta 150.000 RPM, el eje de la turbina tiene que ser apoyado muy cuidadosamente. La mayorÃ*a de los cojinetes estallarÃ*an a las velocidades como esto, la mayorÃ*a de los turbochargers utilizan tan un cojinete flúido . Este tipo de rodadura soporte el eje en una capa delgada del aceite que se bombea constantemente alrededor del eje. Esto responde a dos propósitos: Refresca el eje y algo del otro turbocharger parte, y permite que el eje haga girar sin mucha fricción.
Hay muchos tradeoffs implicados en diseñar un turbocharger para un motor. En la sección siguiente, miraremos algunos de estos compromisos y veremos cómo afectan funcionamiento.
Consideraciones Del Diseño
Antes de que hablemos de los tradeoffs del diseño, necesitamos hablar de algunos de los problemas posibles con los turbochargers que los diseñadores deben considerar.
Demasiada Alza
Con el aire que es bombeado en los cilindros bajo presión por el turbocharger, y después siendo comprimido más a fondo por el pistón (véase cómo los motores del coche funcionan para una demostración), hay más peligro de golpes . El golpear sucede porque como usted comprime el aire, la temperatura del aire aumenta. La temperatura puede aumentar bastantes para encender el combustible antes de los fuegos del enchufe de chispa. Los coches con los turbochargers necesitan a menudo funcionar en un combustible más alto del octano para evitar golpes. Si la presión del alza es realmente alta, el cociente de la compresión del motor puede tener que ser reducido para evitar de golpear.
Retraso De Turbo
Uno de los problemas principales con los turbochargers es que no proporcionan un alza inmediata de la energÃ*a cuando usted camina en el gas. Toma un segundo para que la turbina se levante a la velocidad antes de que se produzca el alza. Esto da lugar a una sensación del retraso cuando usted camina en el gas, y entonces el coche se lanza a continuación cuando el turbo consigue móvil.
Una forma para disminuir el retraso de turbo es reducir la inercia de las piezas que rotan, principalmente reduciendo su peso. Esto permite la turbina y el compresor acelera rápidamente, y comienza a proporcionar alza anterior.
Pequeño contra el turbocharger grande
Una manera segura de reducir la inercia de la turbina y del compresor es hacer el turbocharger más pequeño. Un turbocharger pequeño proporcionará alza más rápidamente y en velocidades del motor más bajas, pero puede no poder proporcionar mucha alza a velocidades del motor más altas cuando un volumen realmente grande de aire está entrando el motor. Está también en el peligro de hacer girar demasiado rápidamente a velocidades del motor más altas, cuando las porciones de extractor están pasando a través de la turbina.
Un turbocharger grande puede proporcionar porciones de alza a las altas velocidades del motor, pero puede tener mal retraso de turbo debido a cuánto tiempo lleva acelera su turbina y compresor más pesados.
En la sección siguiente, hecharemos una ojeada algunos de los trucos usados para superar estos desafÃ*os.
CaracterÃ*sticas Opcionales De Turbo
El Wastegate
La mayorÃ*a de los turbochargers automotores tienen un wastegate , que permite el uso de un turbocharger más pequeño de reducir el retraso mientras que evita que haga girar demasiado rápidamente a las altas velocidades del motor. El wastegate es una válvula que permite que el extractor puentee las láminas de turbina. El wastegate detecta la presión del alza. Si la presión consigue demasiado alta, podrÃ*a ser un indicador que la turbina está haciendo girar demasiado rápidamente, asÃ* que el wastegate puentea algo del extractor alrededor de las láminas de turbina, permitiendo que las láminas retrasen.
Rodamientos De Bolitas
Algunos turbochargers utilizan los rodamientos de bolitas en vez de los cojinetes flúidos para apoyar el eje de la turbina. Pero éstos no son sus rodamientos de bolitas regulares -- son cojinetes estupendo-exactos hechos de materiales avanzados para manejar las velocidades y las temperaturas del turbocharger. Permiten que el eje de la turbina haga girar con menos fricción que los cojinetes flúidos usados en la mayorÃ*a de los turbochargers. También permiten un eje levemente más pequeño, más ligero que se utilizará. Esto ayuda al turbocharger acelera más rápidamente, retraso reductor adicional de turbo.
Láminas De Turbina De cerámica
Las láminas de turbina de cerámica son más ligeras que las láminas de acero usadas en la mayorÃ*a de los turbochargers. Una vez más esto permite que la turbina haga girar hasta la velocidad más rápidamente, que reduce el retraso de turbo.
Turbochargers Secuenciales
Algunos motores utilizan dos turbochargers de diversos tamaños. El más pequeño hace girar hasta velocidad muy rápidamente, reduciendo el retraso, mientras que el más grande asume el control a velocidades del motor más altas para proporcionar más alza.
Otra caracterÃ*stica opcional es el intercooler. Hecharemos una ojeada uno en la página siguiente.
Intercoolers
Cuando se comprime el aire, calienta para arriba; y cuando el aire calienta para arriba, se amplÃ*a. Tan algo del aumento de la presión de un turbocharger es el resultado de calentar el aire antes de que entre el motor. Para aumentar la energÃ*a del motor, la meta es conseguir más moléculas del aire en el cilindro, no no necesariamente más presión de aire.
http://static.howstuffworks.com/gif/turbo-plumbing.gif
Cómo se sondea un turbocharger (refrigerador incluyendo del aire de la carga)
Un refrigerador del aire del intercooler o de la carga es un componente adicional que mira algo como un radiador , a menos que el aire pase a través del interior asÃ* como el exterior del intercooler. El aire de producto pasa a través de callejones sellados dentro del refrigerador, mientras que un aire más fresco del exterior es soplado a través de aletas por el ventilador del motor .
Los aumentos posteriores del intercooler la energÃ*a del motor refrescando el aire presurizado que sale del compresor antes de él entran el motor. Esto significa que si el turbocharger está funcionando en un alza de 7 PSI, intercooled el sistema introducirá 7 PSI de un aire más fresco, que es más denso y contiene más moléculas del aire que un aire más caliente.