Tăng áp tuabin khí

Turbin khí tăng áp vận hành bằng năng lượng thừa trên đường xả của động cơ. Cơ cấu này nén hỗn hợp nhiên liệu qua két làm mát, trộn với 1 phần khí xả và đưa chúng trở lại buồng đốt.Buchi đưa ra ý tưởng tận dụng năng lượng động học sinh ra từ khí thải áp suất lớn để nén hỗn hợp khí nạp trước khi vào động cơ. Buchi sử dụng dòng khí thải để vậnhành tua-bin, qua đó, nén dòng khí nạp trước khi vào động cơ, kỹ thuật của ông mang tên turbocharger - tăng...
Nội dung trích xuất từ tài liệu:
Tăng áp tuabin khí Tăng áp tuabin khíTurbin khí tăng áp vận hành bằng năng lượng thừa trên đường xả của động cơ. Cơcấu này nén hỗn hợp nhiên liệu qua két làm mát, trộn với 1 phần khí xả và đưachúng trở lại buồng đốt.Buchi đưa ra ý tưởng tận dụng năng lượng động học sinh ra từ khí thải áp suất lớnđể nén hỗn hợp khí nạp trước khi vào động cơ. Buchi sử dụng dòng khí thải để vậnhành tua-bin, qua đó, nén dòng khí nạp trước khi vào động cơ, kỹ thuật của ôngmang tên turbocharger - tăng áp tua-bin. Mặt cắt của Turbocharger, màu đỏ: khí thải, màu xanh: khí nạp.Buchi phải đợi 18 năm trước khi phát minh của ông được đưa vào áp dụng. Độngcơ tàu biển công suất lớn là thiết bị đầu tiên tích hợp công nghệ này. Dưới sự quảnlý của Bộ giao thông, ngành hàng hải Đức đã đóng hai chiếc tàu du lịch “Danzig”và “Preussen” trang bị động cơ turbo diesel 10 xi-lanh, công suất 2.500 mã lực,khoẻ hơn 750 mã lực so với động cơ thườngCấu tạo bộ tăng áp TurbochangerBộ tăng áp đặt ngay sát động cơ và có cấu tạo như hình trên. Nguyên lý hình thànhtăng áp dựa trên cơ sở tận dụng động năng của dòng khí xả, khi đi ra khỏi động cơ,làm quay máy nén khí.Dòng khí xả đi vào bánh tuốc bin 1, truyền động năng làm quay trục 2, dẫn độngbánh 3, khí nạp được tăng áp đi vào đường ống nạp động cơ. Áp suất tăng áp khínạp phụ thuộc vào tốc độ động cơ (tốc độ dòng khí xả hay tốc độ quay của bánh1). Với mục đích ổn định tốc độ quay của bánh 1 trong khoảng hoạt động tối ưutheo số vòng quay động cơ, trên đường nạp có bố trí mạch giảm tải 9 (hình vẽ).Mạch giảm tải làm việc nhờ van điều tiết 6, thông qua đường khí phản hồi 7 vàcụm xy lanh điều khiển 8. Khi áp suất tăng áp tăng, van 6 mở, một phần khí xảkhông qua bánh tuốc bin 1, thực hiện giảm tốc độ cho bánh nén khí nạp, hạn chếsự gia tăng quá mức áp suất khí nạp.Thiết kế tăng áp trên xe Mercedes SmartTrên hìnhlà thiết kế tăng áp của động cơ diesel OM-660 của Mercedes lắp trên xe Smart. Cỗmáy này chỉ gồm 3 xi-lanh tổng dung tích 799 cc, tăng nạp bằng turbin khí, hệthống phun nhiên liệu common rail. Quy trình hoạt động như sau: Phần lớn khí xảđược đưa qua để vận hành turbin trước khi thải ra ngoài. Bánh công tác của turbinchỉ có đường kính 31 mm và quay với vận tốc 290.000 vòng/phút, áp lực nén củanó lên tới 2,2 kg/cm2. Không khí mới (màu xanh) được hút vào qua bầu lọc khí vàbị máy nén làm nóng lên tới gần 100 độ C, luồng khí này được đưa qua két làmmát và trộn với một phần khí xả (màu đỏ) trước khi vào buồng đốt. Việc tăng ápsuất nạp hỗn hợp nhiên liệu vào buồng đốt giúp động cơ đạt được công suất vàhiệu suất rất cao.Bộ tăng áp Turbochanger được dùng trên cả động cơ phun xăng điện tử và độngcơ diezel. Một số động cơ diezel yêu cầu tăng áp cao đã sử dụng tăng áp hai cấpthuộc loại bi-turbo hay twin-turbo và có các phần điều khiển bằng điện tử.