Turbodmychadlo: Porovnání verzí
Smazaný obsah Přidaný obsah
m linky značka: editace z Vizuálního editoru |
m dopl. |
||
Řádek 1:
[[Soubor:Turbocharger.jpg|thumb
[[Soubor:Turbolader Schiffsdiesel.jpg|thumb|Turbodmychadlo na dieselovém motoru říční lodě (modrá: sání; černá: výfuk)]]
[[Soubor:Turbolader LKW.jpg|thumb|Turbodmychadlo na motoru náklaďáku]]
'''Turbodmychadlo''' je zvláštní typ čerpadla určeného k čerpání plynů, jehož pohonnou jednotku tvoří turbína. K velkému rozšíření zařízení došlo jeho použitím u [[Spalovací motor|spalovacích motorů]] pro zvýšení celkového výkonu motoru pomocí zvětšení množství [[vzduch]]u a [[palivo|paliva]] vstupujícího do spalovacího prostoru. Hlavní výhodou turbodmychadel je významný nárůst [[výkon]]u motoru, spojený s pouze malým zvětšením [[hmotnost]]i. Turbodmychadlo totiž využívá jinak nevyužitou energii výfukových plynů a tím zvyšuje celkovou účinnost pohonné jednotky. Nevýhodou je u [[zážehový motor|benzínových motorů]] nutnost použití nižšího [[Kompresní poměr|kompresního poměru]] kvůli eliminaci samozážehu paliva. To nepříznivě ovlivňuje [[účinnost (fyzika)|účinnost]] motoru v nízkých otáčkách, kdy turbodmychadlo nedodává potřebné množství vzduchu. [[Vznětový motor|Dieselové motory]] s turbodmychadlem tímto problémem netrpí - jsou principiálně založené na samovznícení paliva. Pro oba typy motorů ale turbodmychadlo představuje velkou výhodu ve větších [[nadmořská výška|nadmořských výškách]], kde je nižší [[Atmosférický tlak|tlak vzduchu]], což byl také hlavní důvod vývoje tohoto zařízení původně pro letecké motory.
Řádek 9 ⟶ 11:
Nárůst tlaku (angl. ''boost'') se měří v [[Pascal (jednotka)|pascalech]], [[bar (jednotka)|barech]] nebo [[Tlak#Jednotky|PSI]]. Například při teoretické účinnosti 100 % by turbodmychadlo produkující nárůst tlaku 100 kPa (= 1 bar nebo 14,7 PSI) zdvojnásobilo výkon motoru. Turbína ve výfukovém systému ale představuje překážku a kvůli vznikajícím zpětným tlakům je vlastní motor brzděn. Ani turbína nemá stoprocentní účinnost jak z principu, tak kvůli menšímu tlakovému spádu na turbíně způsobeném dalšími díly výfukového potrubí jak před (katalyzátor), tak i za turbínou. Turbodmychadla většinou dosahují účinnosti kolem 80 %.{{Fakt/dne|20100102190114}}
V automobilovém průmyslu se většinou používají turbodmychadla zvyšující tlak maximálně o 1,2 barů, i když jsou dosažitelné vyšší tlaky. Typické turbodmychadlo vzhledem ke své konstrukci začne zvyšovat tlak teprve od 2500 otáček motoru za minutu (1800 u turbodieselových motorů).{{Fakt/dne|20100102190114}} To je dáno výpočtovým bodem - na jedné hřídeli musí být zachována rovnost výkonu turbíny a příkonu dmychadla. Pokud napočítáme turbo na max. množství výfukových plynů, bude dávat nízký tlak v nízkých otáčkách; pokud chceme zvýšit moment motoru v nízkých otáčkách, vyjde nám vysoký tlak za dmychadlem v otáčkách vyšších - řešením je naladění pro nízké otáčky a později snížení tlaku doplněním turbíny o obtokový ventil (WG, [[
Hlavní nevýhodou velkých plnicích tlaků je, že při stlačování vzduchu dochází k jeho zahřívání. Tento nárůst teploty palivové směsi je limitujícím faktorem u benzínových motorů, kde příliš vysoká teplota směsi způsobí její samovznícení ve válci ještě předtím, než má být správně zapálena jiskrou. Pro oba typy motorů ale znamená vyšší teplota směsi snížení účinnosti motoru, protože zahřátý vzduch má větší tlak při stejném molárním množství. Do motoru se tak dostane fakticky méně vzduchu s vyšší teplotou a motor by spaloval bohatší směs. Navíc teplota limituje samovznícení směsi. Tento problém se většinou řeší použitím mezichladiče stlačeného vzduchu ([[intercooler]]), který teplotu opět sníží.
Řádek 21 ⟶ 23:
== Variabilní geometrie ==
[[Turbodmychadlo s variabilní geometrií lopatek|Variabilní geometrie]] je technologie kdy je možno měnit náklon lopatek turbodmychadla podle zatížení motoru. Důvodem je optimální poměr stran lopatek při nízkých otáčkách, který je velmi odlišný od toho ve vysokých otáčkách. Je-li poměr stran příliš velký, bude turbodmychadlo vytvářet tlak při nízkých rychlostech, pokud je poměr stran příliš malý, turbodmychadlo vytváří tlak pro motor při vyšších rychlostech, což vede k vyšším tlakům ve výfukovém potrubí a vysokým čerpacím ztrátám které nakonec snižují výkon. Změnou geometrie lopatek turbodmychadla motor zachovává optimální poměr stran lopatek a tím i tlak plnění. VGT nevyžaduje wastegate, proto bývá mnohem častější u vznětových motorů, protože tu panují nižší teploty výfukových plynů, to znamená, že jsou méně náchylné k poruchám.
== Spolehlivost ==
Řádek 32 ⟶ 34:
== Související články ==
* [[Turbodmychadlo s variabilní geometrií lopatek]]
* [[Turbokompresor]]
* [[Kompresor (motor)]]
* [[Přeplňovaný vznětový motor]]
== Externí odkazy ==
| |||