Променлива геометрия на турбината - по-добра ли е от фиксираната геометрия?

Първите типове турбокомпресори се контролират чрез налягане, приложено към wastegate. Когато беше достигната границата на налягането на усилване, клапанът се отвори, позволявайки на излишните отработени газове да излязат в изпускателната система. Променливата геометрия на турбината работи по различен начин и допълнително включва т.нар. кормила, тоест гребла. за какво става въпрос? ние отговаряме!

Какво е турбина с променлива геометрия?

Както бе споменато по-горе, геометрията на турбината в VHT компресорите (или VGT или VTG в зависимост от производителя) може да бъде фиксирана или променлива. Идеята е изгорелите газове, произведени от двигателя, да се управляват възможно най-ефективно. Турбината VNT има допълнителен пръстен от горещата страна. На него се поставят гребла (или кормила). Ъгълът на тяхното отклонение се регулира от вакуумна клапа. Тези лопатки могат да намалят или увеличат пространството за потока на димните газове, което влияе върху скоростта на потока им. Това позволява на работното колело от горещата страна да се върти по-бързо дори на празен ход.

Как работи турбокомпресорът с фиксирана и променлива геометрия?

Когато двигателят работи на празен ход или в диапазона на ниските обороти (в зависимост от комплекта на двигателя и размера на турбината), има достатъчно отработени газове, за да предпази турбината от генериране на налягане на усилване. Турбо забавяне възниква, когато педалът за газ се натисне силно при турбо агрегати с фиксирана геометрия. Това е момент на колебание и не внезапно ускорение. Такава турбина не е в състояние да се ускори веднага.

Работа на турбината с променлива геометрия

Променливата геометрия на турбината означава, че дори при ниски обороти, когато двигателят произвежда малко отработени газове, може да се постигне използваемо налягане на усилване. Вакуумният клапан премества волана в позиция за намаляване на потока на отработените газове и увеличаване на скоростта на изгорелите газове. Това води до по-бързо въртене на ротора и въртене на компресионното колело от студената страна. Тогава дори едно незабавно натискане на педала на газта без колебание ще се превърне в ясно ускорение.

Проектиране на турбокомпресор с променлива геометрия и конвенционален турбокомпресор

Шофьорът, който гледа турбина отвън, може да не забележи разликата между единия и другия тип. Променливата геометрия е скрита от горещата страна и няма да се вижда от окото. Въпреки това, ако се вгледате внимателно, можете да видите много по-голяма част от турбината точно до изпускателния колектор. Допълнителните контроли трябва да се поберат вътре. В някои видове VNT турбини има и електропневматични управляващи клапани с допълнителен стъпков двигател, който също се вижда при проверка на оборудването.

Турбина - променлива геометрия и нейните предимства

Едно от предимствата на тази система, което вече знаете е, че елиминира ефекта на турбо забавянето. Има няколко начина за премахване на това явление, като например обогатяване на сместа или използване на хибридни турбокомпресори. Въпреки това, променливата геометрия на турбината работи много добре в автомобили с малки двигатели, където кривата на въртящия момент трябва да бъде висока възможно най-рано. Освен това, за да се ускори сърцевината с ротора и компресионното колело, не е необходимо двигателят да се върти на високи обороти. Това е важно за живота на агрегата, който може да генерира максимален въртящ момент при по-ниски обороти.

Турбокомпресор с променлива геометрия - недостатъци

Недостатъците на турбината с променлива геометрия са:

• голяма сложност на дизайна на самото устройство. Това води до разходите за закупуване и регенериране на такава турбина;
• системата за управление на лопатките е податлива на замърсяване. 

Неправилното използване на превозното средство (и основно на самия двигател) може значително да съкрати живота на турбокомпресора. Всякакви течове в охладителната система и налягането също оказват значително влияние върху работата на компонента. За щастие, променливата геометрия се регенерира и често не е необходимо да се подменя.

Трудно е да не забележите, че променливата геометрия на турбината е полезна, което ще оцените особено при градско шофиране и изпреварване. VNT ви позволява да намалите ефекта от турбо забавянето почти до нула. Въпреки това, в случай на повреда, е изключително трудно да се възстановят първоначалните параметри на регенерираните елементи. Въпреки че не винаги е необходимо да бъдат заменени с нови, те са по-трудни за ремонт от традиционните компоненти. Тогава може да се наблюдава промяна в производителността, например при спиране. Трябва да решите дали променливата геометрия е по-добра за вашия автомобил от фиксираната геометрия.