割引。 小型エンジンのターボ。 現代技術についての完全な真実

現在では、フォルクスワーゲン パサートやシュコダ スペルブなどの自動車に低出力のパワートレインを搭載することがメーカーにとってほぼ標準となっています。 削減の考え方はより良い方向に進化しており、この解決策が毎日有効であることが時間の経過とともに示されています。 このタイプのエンジンの重要な要素はもちろんターボチャージャーであり、これを使用すると、少ない出力で同時に比較的高い出力を達成できます。

動作原理

ターボチャージャーは、共通のシャフトに取り付けられた XNUMX つの同時に回転するローターで構成されています。 XNUMX つ目は排気システムに取り付けられ、排気ガスが動きを与えてマフラーに入り、排出されます。 XNUMX 番目のローターは吸気システムにあり、空気を圧縮してエンジンに送り込みます。

この圧力は、過剰な圧力が燃焼室に入らないように制御する必要があります。 シンプルなシステムではバイパスバルブの形状が使用されますが、高度な設計では、 最も一般的には、可変形状のブレードが使用されます。

参照：燃料消費量を削減するためのトップ10の方法

残念ながら、高圧縮時の空気は非常に高温であり、さらにターボチャージャーのハウジングによって加熱されるため、密度が低下し、混合気の適切な燃焼に悪影響を及ぼします。 したがって、メーカーは、たとえば、加熱された空気が燃焼室に入る前に冷却することを目的としたインタークーラーを使用します。 冷えると粘度が高くなり、より多くの成分がシリンダー内に入り込む可能性があります。

Eaton コンプレッサーとターボチャージャー

XNUMX つのスーパーチャージャー、ターボチャージャー、機械式コンプレッサーを備えたエンジンでは、これらはエンジンの両側に取り付けられます。 これはタービンが高温の発電機であるためで、最適な解決策は反対側に機械式コンプレッサーを設置することです。 イートン コンプレッサーはターボチャージャーの動作をサポートし、メイン ウォーター ポンプ プーリーからのマルチリブ ベルトによって駆動されます。このプーリーには、作動を担当するメンテナンス不要の電磁クラッチが装備されています。

適切な内部比率とベルトドライブの比率により、コンプレッサーのローターは自動車の駆動クランクシャフトの XNUMX 倍の速度で回転します。 コンプレッサーはエンジンブロックのインテークマニホールド側に取り付けられており、発生する圧力量は調整スロットルによって調整されます。

スロットルが閉じられると、コンプレッサーは現在の速度に対する最大圧力を生成します。 圧縮空気はターボチャージャーに強制的に送り込まれ、圧力が高すぎるとスロットルが開き、空気がコンプレッサーとターボチャージャーに分離されます。

仕事の難しさ

前述の高い動作温度と構造要素に対する変動負荷は、主にターボチャージャーの耐久性に悪影響を与える要因です。 不適切な操作は機構の摩耗を早め、過熱し、その結果故障につながります。 ターボチャージャーの故障には、「ヒューヒュー」という大きな音、加速時の突然のパワー喪失、排気ガスからの青い煙、リンプモードになる、「バンプ」と呼ばれるエンジンエラーメッセージなど、明らかな症状がいくつかあります。 「エンジンをチェック」し、タービンの周りと吸気管の内側にもオイルを注油します。

最新の小型エンジンには、ターボを過熱から保護するソリューションが備わっているものもあります。 熱の蓄積を避けるために、タービンには冷却水路が装備されています。つまり、エンジンが停止しても液体は流れ続け、熱特性に応じて適切な温度に達するまでプロセスが継続されます。 これは、内燃エンジンとは独立して動作する電動冷却ポンプによって可能になります。 エンジン コントローラーは (リレーを介して) エンジンの動作を制御し、エンジンのトルクが 100 Nm 以上に達し、インテーク マニホールド内の気温が 50 °C 以上になると作動します。

ターボホール効果

より高い出力を持つ一部の過給エンジンの欠点は、いわゆるです。 ターボラグ効果、つまり離陸時のエンジン効率の一時的な低下、または急加速したいという欲求。 コンプレッサーが大きいほど、いわゆる「スピニング」に時間がかかるため、効果が顕著になります。

小型エンジンはより強力に出力を発生し、取り付けられるタービンは比較的小さいため、前述の影響は最小限に抑えられます。 低いエンジン回転数からトルクが得られるため、都市部などで快適な操作が保証されます。 たとえば、1.4 馬力の VW 122 TSI エンジンの場合です。 (EA111) 1250 rpm ですでに総トルクの約 80% が利用可能で、最大ブースト圧は 1,8 bar です。

この問題を完全に解決したいと考えたエンジニアは、電動ターボチャージャー (E-turbo) という比較的新しいソリューションを開発しました。 このシステムは低出力エンジンにますます採用されています。 この方法は、エンジンに噴射される空気を駆動するローターが電気モーターの助けを借りて回転するという事実に基づいています。これにより、影響を実質的に排除できます。

本当か神話？

多くの人は、過負荷が原因で、小型エンジンに搭載されているターボチャージャーが早く故障する可能性があることを懸念しています。 残念ながら、これは頻繁に繰り返される迷信です。 真実は、寿命はオイルの使用方法、運転方法、交換方法に大きく左右されます。損傷の約 90% はユーザーによって引き起こされます。

走行距離が150万〜200万kmの車は故障リスクが高いグループに属すると考えられます。 実際には、多くの車が 30 キロ以上走行しましたが、記載されているユニットは今日に至るまで完璧に動作しています。 整備士は、オイル交換は 10 ～ 15 キロごとに行うと主張しています。 長寿命は、ターボチャージャーとエンジン自体の状態に悪影響を及ぼします。 したがって、交換間隔をXNUMX〜XNUMXに短縮します。 走行距離を走行し、自動車メーカーの推奨するオイルを使用すれば、長期間にわたってトラブルなくご使用いただけます。  

PLN 900 から PLN 2000 への要素コストの再生成の可能性。 新しいターボの価格ははるかに高く、4000 zł 以上もかかります。

参照：テストでのフィアット500C