Doładowanie vs Turbosprężarka
Jednym z kluczowych czynników wpływających na sprawność każdego silnika spalinowego jest dopływ powietrza. Jeżeli dopływ powietrza jest niższy od wymaganego, mieszanka paliwowo-powietrzna ulega częściowemu spalaniu w komorze spalania / cylindrze spalania, a dostarczana moc netto jest niższa od wartości znamionowej. Problem ten charakteryzuje się czarną emisją spalin i brakiem mocy z silnika.
Jeśli powietrze jest dostarczane w sposób ciągły przy wymaganym stosunku powietrza do paliwa, mieszanka paliwowo-powietrzna ulega całkowitemu spaleniu, a silnik dostarcza maksymalną moc. Problem rozwiązuje się dostarczając sprężone powietrze do wlotu powietrza do silnika przez zewnętrzny mechanizm, a proces ten nazywany jest wymuszoną indukcją. Doładowanie i Turbosprężarka to dwa rodzaje urządzeń służących do wymuszonej indukcji w silnikach spalinowych.
Co to jest doładowanie?
Doładowanie to sprężarka powietrza używana do zwiększenia masowego natężenia przepływu powietrza do silnika, dzięki czemu mieszanka paliwowo-powietrzna ulega całkowitemu spaleniu z nadmiarem tlenu obecnym w mieszance. Na podstawie mechanizmu używanego do sprężania powietrza, doładowania są podzielone na typ wyporowy i dynamiczny typ sprężarki.
Typ wyporowy wykorzystuje pompę wyporową do sprężania i dostarczania powietrza ze stałą prędkością do silnika. Główne typy stosowanych pomp wyporowych to pompy typu Roots, dwuślimakowe Lysholm i pompy łopatkowe przesuwne. Spośród sprężarek dynamicznych najpowszechniejsze są sprężarki odśrodkowe i wielostopniowe sprężarki osiowe.
W turbosprężarkach sprężarka jest napędzana mocą dostarczaną przez silnik, a zatem jest mniej wydajna. Sprężarki mogą również zużywać 1/3 mocy wytwarzanej przez silnik na wale korbowym, powodując również duże zużycie paliwa w silniku. Moc z wału może być dostarczana do sprężarki poprzez napęd pasowy, przekładniowy lub łańcuchowy, tworząc dalszą klasyfikację w typach doładowania.
Zaletą turbosprężarek jest szybka reakcja na żądanie zwiększenia mocy, ponieważ sprężarka jest zasilana bezpośrednio z silnika.
Co to jest turbosprężarka?
Wymuszona sprężarka indukcyjna napędzana przez turbinę zasilaną spalinami silnika jest nazywana turbosprężarką.
Zamiast wykorzystywać pracę wału silnika do zasilania sprężarki, spaliny zbierane z cylindrów kierowane są do turbiny połączonej ze sprężarką na wlocie powietrza. W rezultacie sprawność silnika jest wysoka, a zużycie paliwa pozostaje niskie. Sprawność cieplna lub ułamek energii w mieszance paliwowo-powietrznej, która jest przetwarzana na moc wyjściową lub pracę wału, jest zawsze większa w przypadku turbosprężarki niż w przypadku doładowania o napędzie mechanicznym.
Jaka jest różnica między doładowaniem a turbosprężarką?
• Doładowania są napędzane przez sam silnik i wykorzystują ułamek mocy wału korbowego, podczas gdy turbosprężarki są napędzane przez turbinę napędzaną spalinami silnika, dlatego nie wykorzystują żadnej mocy wału korbowego.
• Doładowania mają mniejszą sprawność cieplną niż turbosprężarki.
• Doładowania mają krótszą reakcję na przepustnicę niż turbosprężarki.
