Turboşarj basıncı nasıl artırır?

Turboşarj basıncı nasıl artırır?

Turboşarj, motorun süperşarj sürecini aşağıdaki adımlarla gerçekleştirir ve böylece güç çıkışını ve verimliliği artırır:

1. Egzoz gazı türbini çalıştırır (Türbin)

• Egzoz gazı enerjisi kullanımı: Motor çalışırken yüksek sıcaklık ve yüksek basınçlı egzoz gazı üretecektir. 

egzoz borusundan turboşarjın türbin ucuna giren.

• Türbin dönüşü: Egzoz gazı türbin kanatlarına (genellikle nikel alaşımları gibi yüksek sıcaklığa dayanıklı malzemelerden yapılır) çarpar, 

türbinin yüksek hızda (dakikada on binlerce ila yüz binlerce devir) dönmesini sağlamak.

2. Kompresör çalışması (Kompresör)

• Koaksiyel bağlantı: Türbin ve kompresör pervanesi (Kompresör Tekerleği) rijit bir şaft aracılığıyla doğrudan birbirine bağlanmıştır. 

Türbin döndüğünde kompresör pervanesi de senkron olarak döner.

• Hava sıkıştırma: Kompresör pervanesi hava girişinden gelen dış havayı emer ve yüksek hızda dönen pervane havayı hızlandırır ve sıkıştırır, 

hava basıncını önemli ölçüde artırmak (süperşarj).

3. Ara Soğutma (Intercooling, opsiyonel adım)

• Sıcaklığın düşürülmesi: Sıkıştırılmış hava sıcaklığı artacaktır (sıkıştırma işlemi sırasında oluşan ısı nedeniyle), 

ve yüksek sıcaklıktaki hava yoğunluğu daha düşüktür. Bazı sistemler, yoğunluğunu daha da artırmak için sıkıştırılmış havayı bir ara soğutucu aracılığıyla soğutur, 

Böylece yanma verimi artırılmış olur.

4. Silindire yüksek basınçlı hava gönderilir

• Emme optimizasyonu: Sıkıştırılmış yüksek yoğunluklu hava, emme manifoldu aracılığıyla motor silindirine girer.

• Yanmanın iyileştirilmesi: Daha fazla oksijen yakıtın daha eksiksiz yanmasını sağlar, birim zaman başına daha fazla enerji açığa çıkarır, 

ve motor gücünü (genellikle %30-50 oranında) ve yakıt ekonomisini iyileştirir.

Temel avantajlar • Enerji geri kazanımı: Egzoz gazı enerjisini kullanın, atıkları azaltın ve termal verimliliği artırın.

• Küçük deplasman ve yüksek çıkış: Küçük deplasmanlı motorların büyük deplasmanlı motorlara eşdeğer güce ulaşmasını sağlar (yani "Küçültmed").

• Çevre koruma: Yanmanın optimize edilmesi, yanmamış hidrokarbon ve partikül madde emisyonlarını azaltabilir.

Çekirdek bileşenler

• Türbin: Yüksek sıcaklığa dayanıklı, egzoz gazı kinetik enerjisini mekanik enerjiye dönüştüren.

• Kompresör: Havayı sıkıştırır ve emme yoğunluğunu artırır.

• Rulman sistemi: Yüksek hızda dönen türbin şaftını destekler, yaygın tipleri arasında yüzer rulmanlar veya bilyalı rulmanlar bulunur.

• Wastegate: Takviye basıncını kontrol eder ve aşırı basıncı önler (bazı turboşarjlarda bulunur).

Bu işlem sayesinde turboşarjlar, motor hacmini önemli ölçüde artırmadan güç performansını ve verimliliğini önemli ölçüde iyileştirir, 

ve otomotiv, denizcilik ve endüstriyel motor alanlarında yaygın olarak kullanılmaktadır.