固定および可変ジオメトリターボチャージャー-違いは何ですか？

エンジンを説明するとき、「可変ターボチャージャーのジオメトリ」という用語がよく使用されます。 定数とどう違うのですか? また、その長所と短所は何ですか?

ターボチャージャーは、80 年代からディーゼル エンジンで広く使用されてきた装置で、トルクと出力を増加させ、燃料消費にプラスの影響を与えます。 ターボチャージャーのおかげで、ディーゼルが汚れた作業機械として認識されなくなりました。 ガソリンエンジンでは、それらは同じタスクを持ち始め、90年代により頻繁に登場し、時間の経過とともに人気を博し、2010年以降は80年代と90年代と同じようにガソリンエンジンでも一般的になりました。

ターボチャージャーはどのように機能しますか？

ターボチャージャーは、タービンとコンプレッサーで構成されています 共通のシャフトと、XNUMX つのほぼ二重の側面に分割された XNUMX つのハウジングに取り付けられています。 タービンは排気マニホールドからの排気ガスによって駆動され、タービンと同じローター上で回転し、タービンによって駆動されるコンプレッサーは、いわゆる空気圧を生み出します。 補充。 その後、インテークマニホールドと燃焼室に入ります。 排気圧力が高いほど（エンジン回転数が高いほど）、圧縮圧力が高くなります。  

ターボチャージャーの主な問題はまさにこの事実にあります。適切な排気ガス速度がなければ、エンジンに入る空気を圧縮するための適切な圧力がないからです。 過給には、特定の速度でエンジンから一定量の排気ガスが必要です。適切な排気負荷がないと、適切なブーストが得られないため、低回転での過給エンジンは非常に弱くなります。

この望ましくない現象を最小限に抑えるには、特定のエンジンに適した寸法のターボチャージャーを使用する必要があります。 小さい方 (ローターの直径が小さい) は、抗力が少ない (慣性が小さい) ため、「回転」が速くなりますが、空気の量が少なくなるため、多くのブーストは生成されません。 力。 タービンが大きければ大きいほど、効率は上がりますが、排気ガスの負荷が大きくなり、「スピンアップ」するのに時間がかかります。 この時間をターボラグまたはラグと呼びます。 したがって、小型エンジン (約 2 リットルまで) には小型ターボチャージャーを使用し、大型エンジンには大型ターボチャージャーを使用するのが理にかなっています。 ただし、より大きなものにはまだラグの問題があるため、 大型エンジンは通常、バイターボおよびツインターボシステムを使用します。

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可変ジオメトリ - ターボ ラグ問題の解決策

ターボ ラグを減らす最も効果的な方法は、可変ジオメトリ タービンを使用することです。 ベーンと呼ばれる可動ベーンは、その位置 (傾斜角) を変更し、それによって不変のタービン ブレードに当たる排気ガスの流れにさまざまな形状を与えます。 排気ガスの圧力に応じて、ブレードの角度を大きくしたり小さくしたりして、排気ガスの圧力が低い場合でもローターの回転を加速し、排気ガスの圧力が高い場合、ターボチャージャーは可変のない従来のターボチャージャーと同じように動作します。ジオメトリ。 舵は空気圧または電子駆動で取り付けられています。 可変タービン ジオメトリは、最初はほぼ独占的にディーゼル エンジンで使用されていました。、しかし現在ではガソリンでもますます使用されています。

可変ジオメトリの効果はさらに大きい 低回転からのスムーズな加速と「ターボを入れる」瞬間が目立たない. 原則として、一定のタービン ジオメトリを備えたディーゼル エンジンは、約 2000 rpm まではるかに速く加速します。 ターボに可変ジオメトリがある場合、約 1700 ～ 1800 rpm でスムーズかつ明確に加速できます。

ターボチャージャーの可変ジオメトリにはいくつかの利点があるようですが、常にそうとは限りません。 とりわけ そのようなタービンの耐用年数は短くなります. ステアリングホイールにカーボンが堆積すると、ステアリングホイールがブロックされ、高域または低域のエンジンがその力を発揮できなくなります。 さらに悪いことに、可変ジオメトリターボチャージャーは再生が難しく、費用がかかります。 完全な再生が不可能な場合もあります。