Cinque fattori: perché i turbocompressori stanno diventando più importanti?
Cinque fattori: perché i turbocompressori stanno diventando più importanti?
La potenza del motore di un'auto dipende dal numero e dalle dimensioni dei cilindri del pistone? Questa è diventata storia. Oggi, le prestazioni complessive di un'auto sono determinate da sistemi elettronici di controllo del motore, turbocompressori o compressori. In particolare, il turbocompressore gioca un ruolo cruciale in esso: da quando l'inventore svizzero ha creato il turbocompressore nel 1925, le prestazioni del motore sono state notevolmente migliorate. Quali sono le caratteristiche di questo pezzo, perché sta diventando sempre più importante e quali sono i vantaggi dell'utilizzo della lavorazione elettrochimica? --Cinque cose interessanti sui turbocompressori:
1. Il principio di base rimane invariato
L'invenzione ha circa 100 anni, ma i suoi principi di base rimangono invariati. Il flusso dei gas di scarico guida la rotazione della ruota della turbina, che è collegata ad un'altra ruota tramite un albero. Questa girante comprime l'aria fresca in entrata e la spinge nella camera di combustione. A questo punto si può fare un semplice calcolo: più aria entra nella camera di combustione in questo modo, più molecole di ossigeno si legano alle molecole di idrocarburi del combustibile durante il processo di combustione, che a sua volta fornisce più energia.
2. Raggiungono quasi i 300.000 giri/min
Infine, il turbocompressore genera la massima pressione dell'aria possibile per risultati ottimali. In pratica con il turbocompressore si possono raggiungere parametri di potenza estremamente elevati: nei motori moderni, il rotore del compressore può raggiungere anche una velocità massima di 290.000 giri/min. Inoltre, i componenti generano temperature estremamente elevate. Pertanto, sul turbocompressore è presente anche un'interfaccia o un sistema per il raffreddamento ad acqua dell'aria di sovralimentazione. In generale: Quattro diverse sostanze si uniscono nello spazio molto ridotto di questa parte: gas di scarico caldi, aria di alimentazione fredda, acqua di raffreddamento e olio (la temperatura dell'olio non deve essere troppo alta).
3."Il vantaggio elettrochimico"
Con queste premesse, la produzione di turbocompressori è diventata uno dei compiti più impegnativi nell'industria automobilistica. Questo non è solo per alloggiamenti complessi, ma anche per turboalberi. Sono realizzati con materiali ad alte prestazioni e possono resistere a temperature fino a 1000 gradi Celsius senza alcun problema. Come acciaio fuso resistente al calore o materiali in lega Inconel. La lavorazione di questi componenti comprende solitamente una catena di processo completa dalla pre-fresatura alla sbavatura. In questo caso, l'uso di processi elettrochimici può portare grandi vantaggi. Utilizzando questo processo, ad esempio, è necessario un solo passaggio ripetitivo per completare il bilanciamento dinamico dell'albero del turbocompressore. Inoltre, non vi è alcun danno termico al materiale e un'usura minima dell'utensile anche sui materiali più duri: enormi vantaggi rispetto ai processi di taglio convenzionali.
4. Sempre più importante
La produzione di turbocompressori sta diventando sempre più esigente, il che è legato alla tendenza generale al risparmio energetico e alla riduzione delle emissioni delle automobili: la cilindrata di molti motori a combustione interna è in diminuzione, ma la compressione del turbocompressore può mantenere le prestazioni costanti o addirittura Ottimizzare. È interessante notare che, a causa del peso aggiunto del turbocompressore e del radiatore di carica, il motore di abbattimento pesa anche più di un motore comparabile senza il design di abbattimento. Di conseguenza, gli sviluppatori hanno iniziato a ridurre lo spessore della parete dell'alloggiamento per ridurre il peso, il che a sua volta ha ulteriormente aumentato i requisiti di lavorazione.
5. Sfide future
La sovralimentazione rimane la tecnologia chiave per lo sviluppo di motori efficienti dal punto di vista energetico. Tuttavia, varie tendenze tecnologiche comportano anche nuove sfide. Ad esempio, sono sempre più utilizzati i cosiddetti sistemi di ricircolo dei gas di scarico, ovvero una parte dei gas di scarico viene raffreddata, miscelata con l'aria di sovralimentazione e rimandata al motore. Questo sistema di ricircolo dei gas di scarico (EGR) è una delle misure più importanti utilizzate per ridurre le emissioni dei motori diesel. Pertanto, il turbocompressore deve spingere più aria nella camera di combustione per fornirle ossigeno sufficiente. Molti produttori utilizzano qui un sistema turbo a due stadi con due diversi turbocompressori.
