परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइन: संचालन, उपकरण, मरम्मत का सिद्धांत

2024 लेखक: Erin Ralphs | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2024-02-19 16:08

आईसीई टर्बाइन के विकास के साथ, निर्माता इंजन और दक्षता के साथ अपनी स्थिरता में सुधार करने की कोशिश कर रहे हैं। सबसे तकनीकी रूप से उन्नत धारावाहिक समाधान इनलेट की ज्यामिति में बदलाव है। इसके बाद, परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइनों के डिजाइन, संचालन के सिद्धांत और रखरखाव सुविधाओं पर विचार किया जाता है।

सामान्य विशेषताएं

विचाराधीन टर्बाइन ए / आर अनुपात को बदलकर इंजन ऑपरेटिंग मोड के अनुकूल होने की क्षमता में सामान्य से भिन्न होते हैं, जो थ्रूपुट को निर्धारित करता है। यह आवासों की एक ज्यामितीय विशेषता है, जो चैनल के पार-अनुभागीय क्षेत्र के अनुपात और इस खंड के गुरुत्वाकर्षण के केंद्र और टरबाइन के केंद्रीय अक्ष के बीच की दूरी द्वारा दर्शायी जाती है।

परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बोचार्जर की प्रासंगिकता इस तथ्य के कारण है कि उच्च और निम्न गति के लिए इस पैरामीटर के इष्टतम मान काफी भिन्न होते हैं। तो, A/R के एक छोटे से मान के लिए, प्रवाहएक उच्च गति है, जिसके परिणामस्वरूप टर्बाइन तेजी से घूमता है, लेकिन अधिकतम थ्रूपुट कम है। इस पैरामीटर के बड़े मान, इसके विपरीत, एक बड़े थ्रूपुट और कम निकास गैस वेग का निर्धारण करते हैं।

परिणामस्वरूप, अत्यधिक उच्च ए/आर के साथ, टरबाइन कम गति पर दबाव नहीं बना पाएगा, और यदि यह बहुत कम है, तो यह इंजन को शीर्ष पर (पीछे के दबाव के कारण) चोक कर देगा निकास कई गुना, प्रदर्शन गिर जाएगा)। इसलिए, फिक्स्ड ज्योमेट्री टर्बोचार्जर्स पर, एक औसत ए / आर मान का चयन किया जाता है जो इसे संपूर्ण गति सीमा पर संचालित करने की अनुमति देता है, जबकि चर ज्यामिति के साथ टर्बाइनों के संचालन का सिद्धांत इसके इष्टतम मूल्य को बनाए रखने पर आधारित है। इसलिए, कम बूस्ट थ्रेशोल्ड और न्यूनतम अंतराल वाले ऐसे विकल्प उच्च गति पर अत्यधिक प्रभावी होते हैं।

मुख्य नाम के अलावा (वेरिएबल ज्योमेट्री टर्बाइन (VGT, VTG)) इन वेरिएंट्स को वेरिएबल नोजल (VNT), वेरिएबल इम्पेलर (VVT), वेरिएबल एरिया टर्बाइन नोजल (VATN) मॉडल के रूप में जाना जाता है।

चर ज्यामिति टर्बाइन गैरेट द्वारा विकसित किया गया था। इसके अलावा, अन्य निर्माता MHI और BorgWarner सहित ऐसे पुर्जों को जारी करने में लगे हुए हैं। स्लिप रिंग वेरिएंट का प्राथमिक निर्माता कमिंस टर्बो टेक्नोलॉजीज है।

मुख्य रूप से डीजल इंजनों पर परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइनों के उपयोग के बावजूद, वे बहुत आम हैं और लोकप्रियता प्राप्त कर रहे हैं। यह माना जाता है कि 2020 में ऐसे मॉडल 63. से अधिक पर कब्जा कर लेंगेवैश्विक टरबाइन बाजार का%। इस तकनीक के उपयोग का विस्तार और इसका विकास मुख्य रूप से पर्यावरण नियमों के कड़े होने के कारण है।

डिजाइन

टर्बाइन हाउसिंग के इनलेट भाग में एक अतिरिक्त तंत्र की उपस्थिति से परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइन डिवाइस पारंपरिक मॉडल से भिन्न होता है। इसके डिजाइन के लिए कई विकल्प हैं।

सबसे आम प्रकार है स्लाइडिंग पैडल रिंग। इस उपकरण को एक रिंग द्वारा दर्शाया जाता है जिसमें रोटर के चारों ओर स्थित कई कठोर रूप से स्थिर ब्लेड होते हैं और निश्चित प्लेट के सापेक्ष चलते हैं। स्लाइडिंग तंत्र का उपयोग गैसों के प्रवाह के लिए मार्ग को संकीर्ण/विस्तारित करने के लिए किया जाता है।

इस तथ्य के कारण कि पैडल रिंग अक्षीय दिशा में स्लाइड करती है, यह तंत्र बहुत कॉम्पैक्ट है, और कमजोर बिंदुओं की न्यूनतम संख्या ताकत सुनिश्चित करती है। यह विकल्प बड़े इंजनों के लिए उपयुक्त है, इसलिए इसका उपयोग मुख्य रूप से ट्रकों और बसों में किया जाता है। यह सादगी, तल पर उच्च प्रदर्शन, विश्वसनीयता की विशेषता है।

दूसरा विकल्प एक फलक वलय की उपस्थिति को भी मानता है। हालांकि, इस मामले में, यह एक सपाट प्लेट पर सख्ती से तय किया जाता है, और ब्लेड को पिन पर लगाया जाता है जो अक्षीय दिशा में उनके रोटेशन को सुनिश्चित करता है, इसके दूसरी तरफ। इस प्रकार, ब्लेड के माध्यम से टरबाइन की ज्यामिति को बदल दिया जाता है। इस विकल्प की दक्षता सबसे अच्छी है।

हालांकि, बड़ी संख्या में चलती भागों के कारण, यह डिज़ाइन कम विश्वसनीय है, खासकर उच्च तापमान की स्थिति में। चिह्नितसमस्याएं धातु के हिस्सों के घर्षण के कारण होती हैं, जो गर्म होने पर फैलती हैं।

एक और विकल्प है चलती दीवार। यह कई मायनों में स्लिप रिंग तकनीक के समान है, हालांकि इस मामले में फिक्स्ड ब्लेड स्लिप रिंग के बजाय एक स्थिर प्लेट पर लगे होते हैं।

वेरिएबल एरिया टर्बोचार्जर (वैट) में ब्लेड होते हैं जो इंस्टॉलेशन पॉइंट के चारों ओर घूमते हैं। रोटरी ब्लेड के साथ योजना के विपरीत, वे रिंग की परिधि के साथ नहीं, बल्कि एक पंक्ति में स्थापित होते हैं। चूंकि इस विकल्प के लिए एक जटिल और महंगी यांत्रिक प्रणाली की आवश्यकता होती है, इसलिए सरलीकृत संस्करण विकसित किए गए हैं।

एक है ऐसिन सेकी वेरिएबल फ्लो टर्बोचार्जर (वीएफटी)। टर्बाइन हाउसिंग को एक निश्चित ब्लेड द्वारा दो चैनलों में विभाजित किया जाता है और एक स्पंज से लैस होता है जो उनके बीच प्रवाह को वितरित करता है। रोटर के चारों ओर कुछ और स्थिर ब्लेड लगाए गए हैं। वे प्रतिधारण और प्रवाह विलय प्रदान करते हैं।

दूसरा विकल्प, जिसे स्विचब्लेड योजना कहा जाता है, वैट के करीब है, लेकिन ब्लेड की एक पंक्ति के बजाय, एक ब्लेड का उपयोग किया जाता है, जो स्थापना बिंदु के चारों ओर घूमता है। ऐसे निर्माण दो प्रकार के होते हैं। उनमें से एक में शरीर के मध्य भाग में ब्लेड की स्थापना शामिल है। दूसरे मामले में, यह चैनल के बीच में होता है और इसे VFT पैडल की तरह दो डिब्बों में विभाजित करता है।

चर ज्यामिति के साथ टरबाइन को नियंत्रित करने के लिए, ड्राइव का उपयोग किया जाता है: इलेक्ट्रिक, हाइड्रोलिक, वायवीय। टर्बोचार्जर को कंट्रोल यूनिट द्वारा नियंत्रित किया जाता हैइंजन (ईसीयू, ईसीयू)।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इन टर्बाइनों को बाईपास वाल्व की आवश्यकता नहीं होती है, क्योंकि सटीक नियंत्रण के कारण गैर-विघटनकारी तरीके से निकास गैसों के प्रवाह को धीमा करना और टरबाइन के माध्यम से अतिरिक्त को पारित करना संभव है।

ऑपरेटिंग सिद्धांत

वेरिएबल ज्योमेट्री टर्बाइन इनलेट के क्रॉस-सेक्शनल एरिया को बदलकर इष्टतम ए/आर और ज़ुल्फ़ कोण बनाए रखते हुए काम करते हैं। यह इस तथ्य पर आधारित है कि निकास गैस प्रवाह वेग चैनल की चौड़ाई से विपरीत रूप से संबंधित है। इसलिए, तेजी से प्रचार के लिए "बॉटम्स" पर, इनपुट भाग के क्रॉस सेक्शन को कम किया जाता है। प्रवाह को बढ़ाने के लिए गति में वृद्धि के साथ, यह धीरे-धीरे फैलता है।

ज्यामिति बदलने का तंत्र

इस प्रक्रिया के कार्यान्वयन के लिए तंत्र डिजाइन द्वारा निर्धारित किया जाता है। घूमने वाले ब्लेड वाले मॉडल में, यह उनकी स्थिति को बदलकर हासिल किया जाता है: एक संकीर्ण खंड सुनिश्चित करने के लिए, ब्लेड रेडियल लाइनों के लंबवत होते हैं, और चैनल को चौड़ा करने के लिए, वे एक चरणबद्ध स्थिति में जाते हैं।

चलती दीवार के साथ स्लिप रिंग टर्बाइन में रिंग की अक्षीय गति होती है, जो चैनल सेक्शन को भी बदल देती है।

VFT के संचालन का सिद्धांत प्रवाह पृथक्करण पर आधारित है। कम गति पर इसका त्वरण चैनल के बाहरी डिब्बे को एक स्पंज के साथ बंद करके किया जाता है, जिसके परिणामस्वरूप गैसें कम से कम संभव तरीके से रोटर में जाती हैं। लोड बढ़ने पर डम्परक्षमता का विस्तार करने के लिए दोनों बे के माध्यम से प्रवाह की अनुमति देने के लिए उगता है।

वैट और स्विचब्लेड मॉडल के लिए, ब्लेड को घुमाकर ज्यामिति को बदल दिया जाता है: कम गति पर, यह प्रवाह को तेज करने के लिए मार्ग को संकुचित करता है, और उच्च गति पर, यह टर्बाइन व्हील के निकट होता है, विस्तार करता है थ्रूपुट टाइप 2 स्विचब्लेड टर्बाइन में उल्टे ब्लेड ऑपरेशन की सुविधा है।

तो, "बॉटम्स" पर यह रोटर से सटा होता है, जिसके परिणामस्वरूप प्रवाह केवल आवास की बाहरी दीवार के साथ जाता है। जैसे ही आरपीएम बढ़ता है, ब्लेड ऊपर उठता है, थ्रूपुट बढ़ाने के लिए प्ररित करनेवाला के चारों ओर एक मार्ग खोलता है।

ड्राइव

ड्राइवों में, सबसे आम वायवीय विकल्प हैं, जहां तंत्र को सिलेंडर के अंदर पिस्टन चलती हवा द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

वेन्स की स्थिति को डायफ्राम एक्ट्यूएटर द्वारा नियंत्रित किया जाता है, जो रॉड द्वारा वेन कंट्रोल रिंग से जुड़ा होता है, जिससे गला लगातार बदल सकता है। एक्चुएटर वसंत का प्रतिकार करते हुए, वैक्यूम के स्तर के आधार पर स्टेम को चलाता है। वैक्यूम मॉड्यूलेशन एक विद्युत वाल्व को नियंत्रित करता है जो वैक्यूम मापदंडों के आधार पर एक रैखिक धारा की आपूर्ति करता है। ब्रेक बूस्टर वैक्यूम पंप द्वारा वैक्यूम उत्पन्न किया जा सकता है। करंट को बैटरी से आपूर्ति की जाती है और ECU को नियंत्रित करता है।

ऐसी ड्राइव का मुख्य नुकसान संपीड़न के बाद गैस की स्थिति की भविष्यवाणी करना मुश्किल है, खासकर गर्म होने पर। इसलिए अधिक परिपूर्णहाइड्रोलिक और इलेक्ट्रिक ड्राइव हैं।

हाइड्रोलिक एक्ट्यूएटर न्यूमेटिक एक्ट्यूएटर्स के समान सिद्धांत पर काम करते हैं, लेकिन सिलेंडर में हवा के बजाय एक तरल का उपयोग किया जाता है, जिसे इंजन ऑयल द्वारा दर्शाया जा सकता है। इसके अलावा, यह संपीड़ित नहीं होता है, इसलिए यह प्रणाली बेहतर नियंत्रण प्रदान करती है।

सोलनॉइड वाल्व रिंग को हिलाने के लिए तेल के दबाव और एक ईसीयू सिग्नल का उपयोग करता है। हाइड्रोलिक पिस्टन रैक और पिनियन को घुमाता है, जो दांतेदार गियर को घुमाता है, जिसके परिणामस्वरूप ब्लेड मुख्य रूप से जुड़े होते हैं। ईसीयू ब्लेड की स्थिति को स्थानांतरित करने के लिए, एक एनालॉग स्थिति सेंसर अपने ड्राइव के कैमरे के साथ चलता है। जब तेल का दबाव कम होता है, तेल का दबाव बढ़ने पर फलक खुलते और बंद होते हैं।

इलेक्ट्रिक ड्राइव सबसे सटीक है, क्योंकि वोल्टेज बहुत अच्छा नियंत्रण प्रदान कर सकता है। हालांकि, इसके लिए अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता होती है, जो शीतलक ट्यूबों द्वारा प्रदान किया जाता है (वायवीय और हाइड्रोलिक संस्करण गर्मी को दूर करने के लिए तरल का उपयोग करते हैं)।

चयनकर्ता तंत्र ज्यामिति परिवर्तक को चलाने का कार्य करता है।

टरबाइन के कुछ मॉडल में एक सीधी स्टेपर मोटर के साथ एक रोटरी इलेक्ट्रिक ड्राइव का उपयोग किया जाता है। इस मामले में, ब्लेड की स्थिति को रैक और पिनियन तंत्र के माध्यम से इलेक्ट्रॉनिक फीडबैक वाल्व द्वारा नियंत्रित किया जाता है। ईसीयू से फीडबैक के लिए, गियर से जुड़े मैग्नेटोरेसिस्टिव सेंसर वाले कैमरे का उपयोग किया जाता है।

यदि ब्लेड को चालू करना आवश्यक है, तो ईसीयू प्रदान करता हैएक निश्चित सीमा में करंट की आपूर्ति उन्हें एक पूर्व निर्धारित स्थिति में ले जाने के लिए, जिसके बाद, सेंसर से एक संकेत प्राप्त करने के बाद, यह फीडबैक वाल्व को डी-एनर्जेट करता है।

इंजन नियंत्रण इकाई

ऊपर से यह इस प्रकार है कि चर ज्यामिति टर्बाइनों के संचालन का सिद्धांत इंजन ऑपरेटिंग मोड के अनुसार एक अतिरिक्त तंत्र के इष्टतम समन्वय पर आधारित है। इसलिए, इसकी सटीक स्थिति और निरंतर निगरानी की आवश्यकता है। इसलिए चर ज्यामिति टर्बाइनों को इंजन नियंत्रण इकाइयों द्वारा नियंत्रित किया जाता है।

वे या तो उत्पादकता बढ़ाने या पर्यावरण के प्रदर्शन में सुधार के लिए रणनीतियों का उपयोग करते हैं। BUD के कामकाज के लिए कई सिद्धांत हैं।

इनमें से सबसे आम में अनुभवजन्य डेटा और इंजन मॉडल के आधार पर संदर्भ जानकारी का उपयोग शामिल है। इस मामले में, फीडफॉरवर्ड नियंत्रक तालिका से मूल्यों का चयन करता है और त्रुटियों को कम करने के लिए फीडबैक का उपयोग करता है। यह एक बहुमुखी तकनीक है जो विभिन्न प्रकार की नियंत्रण रणनीतियों की अनुमति देती है।

इसका मुख्य दोष यात्रियों के दौरान सीमाएं (तेज त्वरण, गियर परिवर्तन) है। इसे खत्म करने के लिए मल्टी-पैरामीटर, पीडी- और पीआईडी-कंट्रोलर्स का इस्तेमाल किया गया। उत्तरार्द्ध को सबसे आशाजनक माना जाता है, लेकिन वे भार की पूरी श्रृंखला में पर्याप्त सटीक नहीं हैं। इसे MAS का उपयोग करके फ़ज़ी लॉजिक डिसीजन एल्गोरिदम लागू करके हल किया गया था।

संदर्भ जानकारी प्रदान करने के लिए दो प्रौद्योगिकियां हैं: औसत मोटर मॉडल और कृत्रिमतंत्रिका - तंत्र। उत्तरार्द्ध में दो रणनीतियाँ शामिल हैं। उनमें से एक में किसी दिए गए स्तर पर बढ़ावा बनाए रखना शामिल है, दूसरा - एक नकारात्मक दबाव अंतर बनाए रखना। दूसरे मामले में, सबसे अच्छा पर्यावरणीय प्रदर्शन हासिल किया जाता है, लेकिन टरबाइन ओवरस्पीडिंग है।

बहुत से निर्माता वैरिएबल ज्योमेट्री टर्बोचार्जर के लिए ईसीयू विकसित नहीं कर रहे हैं। उनमें से अधिकांश का प्रतिनिधित्व वाहन निर्माताओं के उत्पादों द्वारा किया जाता है। हालांकि, बाजार में कुछ थर्ड-पार्टी हाई-एंड ECU हैं जो ऐसे टर्बो के लिए डिज़ाइन किए गए हैं।

सामान्य प्रावधान

टरबाइनों की मुख्य विशेषताएं वायु द्रव्यमान प्रवाह और प्रवाह वेग हैं। इनलेट क्षेत्र प्रदर्शन सीमित कारकों में से एक है। चर ज्यामिति विकल्प आपको इस क्षेत्र को बदलने की अनुमति देते हैं। तो, प्रभावी क्षेत्र मार्ग की ऊंचाई और ब्लेड के कोण से निर्धारित होता है। पहला संकेतक स्लाइडिंग रिंग वाले संस्करणों में परिवर्तनशील है, दूसरा - रोटरी ब्लेड वाले टर्बाइनों में।

इस प्रकार, परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बोचार्जर लगातार आवश्यक बढ़ावा प्रदान करते हैं। नतीजतन, उनसे लैस इंजनों में पारंपरिक बड़े टर्बोचार्जर की तरह टरबाइन के स्पिन-अप समय से जुड़ा अंतराल नहीं होता है, और छोटे वाले की तरह उच्च गति पर चोक नहीं होते हैं।

आखिरकार, यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि हालांकि परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बोचार्जर को बाईपास वाल्व के बिना संचालित करने के लिए डिज़ाइन किया गया है, वे मुख्य रूप से कम अंत में और पूरी तरह से खुले में उच्च आरपीएम पर प्रदर्शन लाभ प्रदान करने के लिए पाए गए हैं।ब्लेड बड़े द्रव्यमान प्रवाह का सामना करने में सक्षम नहीं हैं। इसलिए, अत्यधिक पीठ के दबाव को रोकने के लिए, अभी भी वेस्टगेट का उपयोग करने की सिफारिश की जाती है।

नकारात्मक पक्ष

इंजन के ऑपरेटिंग मोड में टरबाइन का समायोजन निश्चित ज्यामिति विकल्पों की तुलना में सभी संकेतकों में सुधार प्रदान करता है:

• पूरे रेव रेंज में बेहतर रिस्पॉन्सिबिलिटी और परफॉर्मेंस;
• फ्लैटर मिडरेंज टॉर्क कर्व;
• अधिक कुशल लीन एयर/ईंधन मिश्रण पर आंशिक भार पर इंजन को संचालित करने की क्षमता;
• बेहतर तापीय क्षमता;
• उच्च आरपीएम पर अत्यधिक बूस्ट को रोकना;
• सर्वश्रेष्ठ पर्यावरणीय प्रदर्शन;
• ईंधन की कम खपत;
• विस्तारित टर्बाइन ऑपरेटिंग रेंज।

वेरिएबल ज्योमेट्री टर्बोचार्जर्स का मुख्य नुकसान उनकी काफी जटिल डिजाइन है। अतिरिक्त गतिमान तत्वों और ड्राइव की उपस्थिति के कारण, वे कम विश्वसनीय हैं, और इस प्रकार के टर्बाइनों का रखरखाव और मरम्मत अधिक कठिन है। इसके अलावा, गैसोलीन इंजन के संशोधन बहुत महंगे हैं (पारंपरिक लोगों की तुलना में लगभग 3 गुना अधिक महंगा)। अंत में, इन टर्बाइनों को उनके लिए डिज़ाइन नहीं किए गए इंजनों के साथ जोड़ना मुश्किल है।

यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि चरम प्रदर्शन के मामले में, परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइन अक्सर अपने पारंपरिक समकक्षों से कमतर होते हैं। यह आवास में और चलती तत्वों के समर्थन के आसपास के नुकसान के कारण है। इसके अलावा, इष्टतम स्थिति से दूर जाने पर अधिकतम प्रदर्शन तेजी से गिरता है। हालांकि, सामान्यइस डिज़ाइन के टर्बोचार्जर की दक्षता बड़ी ऑपरेटिंग रेंज के कारण फिक्स्ड ज्योमेट्री वेरिएंट की तुलना में अधिक है।

आवेदन और अतिरिक्त कार्य

परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइनों का दायरा उनके प्रकार से निर्धारित होता है। उदाहरण के लिए, कारों और हल्के वाणिज्यिक वाहनों के इंजनों पर घूमने वाले ब्लेड वाले इंजन लगाए जाते हैं, और स्लाइडिंग रिंग के साथ संशोधन मुख्य रूप से ट्रकों पर उपयोग किए जाते हैं।

सामान्य तौर पर, डीजल इंजनों पर चर ज्यामिति टर्बाइनों का सबसे अधिक उपयोग किया जाता है। यह उनकी निकास गैसों के कम तापमान के कारण होता है।

पैसेंजर डीजल इंजन पर, ये टर्बोचार्जर मुख्य रूप से एग्जॉस्ट गैस रीसर्क्युलेशन सिस्टम के प्रदर्शन के नुकसान की भरपाई करने का काम करते हैं।

ट्रकों पर, टर्बाइन स्वयं इंजन सेवन के लिए पुन: प्रसारित निकास गैसों की मात्रा को नियंत्रित करके पर्यावरणीय प्रदर्शन में सुधार कर सकते हैं। इस प्रकार, परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बोचार्जर के उपयोग के साथ, पुनरावर्तन में तेजी लाने के लिए निकास में दबाव को कई गुना अधिक से अधिक सेवन में कई गुना बढ़ाना संभव है। हालांकि अत्यधिक बैक प्रेशर ईंधन दक्षता के लिए हानिकारक है, यह नाइट्रोजन ऑक्साइड उत्सर्जन को कम करने में मदद करता है।

इसके अलावा, दी गई स्थिति में टरबाइन की दक्षता को कम करने के लिए तंत्र को संशोधित किया जा सकता है। इसका उपयोग निकास गैसों के तापमान को बढ़ाने के लिए किया जाता है ताकि फंसे हुए कार्बन कणों को गर्म करके पार्टिकुलेट फिल्टर को शुद्ध किया जा सके।

डेटाकार्यों के लिए हाइड्रोलिक या इलेक्ट्रिक ड्राइव की आवश्यकता होती है।

परंपरागत टर्बाइनों की तुलना में परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइनों के उल्लेखनीय लाभ उन्हें खेल इंजनों के लिए सबसे अच्छा विकल्प बनाते हैं। हालांकि, वे गैसोलीन इंजन पर अत्यंत दुर्लभ हैं। उनके साथ सुसज्जित कुछ ही स्पोर्ट्स कारों को जाना जाता है (वर्तमान में पोर्श 718, 911 टर्बो और सुजुकी स्विफ्ट स्पोर्ट)। एक बोर्गवार्नर प्रबंधक के अनुसार, यह इस तरह के टर्बाइनों के उत्पादन की बहुत अधिक लागत के कारण है, गैसोलीन इंजन के उच्च तापमान निकास गैसों के साथ बातचीत करने के लिए विशेष गर्मी प्रतिरोधी सामग्री का उपयोग करने की आवश्यकता के कारण (डीजल निकास गैसों में बहुत कम है तापमान, इसलिए टर्बाइन उनके लिए सस्ते हैं)।

गैसोलीन इंजन पर इस्तेमाल होने वाले पहले वीजीटी पारंपरिक सामग्रियों से बनाए गए थे, इसलिए स्वीकार्य सेवा जीवन सुनिश्चित करने के लिए जटिल शीतलन प्रणालियों का उपयोग किया जाना था। तो, 1988 होंडा लीजेंड पर, इस तरह के टरबाइन को वाटर-कूल्ड इंटरकूलर के साथ जोड़ा गया था। इसके अलावा, इस प्रकार के इंजन में एक व्यापक निकास गैस प्रवाह सीमा होती है, इस प्रकार एक बड़े द्रव्यमान प्रवाह सीमा को संभालने की क्षमता की आवश्यकता होती है।

निर्माता सबसे अधिक लागत प्रभावी तरीके से प्रदर्शन, जवाबदेही, दक्षता और पर्यावरण मित्रता के आवश्यक स्तरों को प्राप्त करते हैं। अपवाद अलग-थलग मामले हैं जब अंतिम लागत प्राथमिकता नहीं होती है। इस संदर्भ में, यह, उदाहरण के लिए, कोएनिगसेग वन: 1 पर एक रिकॉर्ड प्रदर्शन प्राप्त करना या एक नागरिक के लिए पोर्श 911 टर्बो को अपनाना है।ऑपरेशन।

सामान्य तौर पर, अधिकांश टर्बोचार्ज्ड कारें पारंपरिक टर्बोचार्जर से लैस होती हैं। उच्च-प्रदर्शन वाले स्पोर्ट्स इंजनों के लिए, अक्सर ट्विन-स्क्रॉल विकल्पों का उपयोग किया जाता है। हालांकि ये टर्बोचार्जर वीजीटी से कमतर हैं, वे पारंपरिक टर्बाइनों पर समान लाभ प्रदान करते हैं, केवल कुछ हद तक, और फिर भी बाद वाले के समान ही सरल डिजाइन है। ट्यूनिंग के लिए, उच्च लागत के अलावा, परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बोचार्जर का उपयोग, उनकी ट्यूनिंग की जटिलता से सीमित है।

गैसोलीन इंजनों के लिए, एच. इशिहारा, के. अडाची और एस. कोनो के एक अध्ययन ने वेरिएबल फ्लो टर्बाइन (वीएफटी) को सबसे इष्टतम वीजीटी के रूप में स्थान दिया। केवल एक गतिशील तत्व के लिए धन्यवाद, उत्पादन लागत कम हो जाती है और थर्मल स्थिरता बढ़ जाती है। इसके अलावा, इस तरह की टरबाइन एक साधारण ईसीयू एल्गोरिथ्म के अनुसार संचालित होती है, जो बाईपास वाल्व से लैस निश्चित ज्यामिति विकल्पों के समान होती है। विशेष रूप से अच्छे परिणाम प्राप्त हुए हैं जब इस तरह के टर्बाइन को आईवीटीईसी के साथ जोड़ा जाता है। हालांकि, मजबूर प्रेरण प्रणालियों के लिए, निकास गैस के तापमान में 50-100 डिग्री सेल्सियस की वृद्धि देखी गई है, जो पर्यावरणीय प्रदर्शन को प्रभावित करती है। वाटर-कूल्ड एल्युमिनियम मैनिफोल्ड का उपयोग करके इस समस्या का समाधान किया गया।

गैसोलीन इंजनों के लिए बोर्गवार्नर का समाधान SEMA 2015 में शुरू की गई ट्विन स्क्रॉल तकनीक और वेरिएबल ज्योमेट्री डिज़ाइन को ट्विन स्क्रॉल वेरिएबल ज्योमेट्री टर्बाइन में संयोजित करना था।ट्विन स्क्रॉल टर्बाइन के समान डिज़ाइन, इस टर्बोचार्जर में डबल इनलेट और ट्विन मोनोलिथिक टर्बाइन व्हील है, और इसे ट्विन स्क्रॉल मैनिफोल्ड के साथ जोड़ा गया है, सघन प्रवाह के लिए एग्जॉस्ट पल्सेशन को खत्म करने के लिए सीक्वेंसिंग।

अंतर इनलेट भाग में एक स्पंज की उपस्थिति में है, जो भार के आधार पर, प्ररित करने वालों के बीच प्रवाह को वितरित करता है। कम गति पर, सभी निकास गैसें रोटर के एक छोटे से हिस्से में चली जाती हैं, और बड़ा हिस्सा अवरुद्ध हो जाता है, जो पारंपरिक ट्विन-स्क्रॉल टर्बाइन की तुलना में तेज़ स्पिन-अप प्रदान करता है। जैसे-जैसे लोड बढ़ता है, स्पंज धीरे-धीरे मध्य स्थिति में चला जाता है और समान रूप से उच्च गति पर प्रवाह को वितरित करता है, जैसा कि एक मानक ट्विन-स्क्रॉल डिज़ाइन में होता है। अर्थात्, ज्यामिति को बदलने के लिए तंत्र के संदर्भ में, ऐसा टरबाइन एक VFT के करीब है।

इस प्रकार, यह तकनीक, चर ज्यामिति प्रौद्योगिकी की तरह, भार के आधार पर ए / आर अनुपात में बदलाव प्रदान करती है, टरबाइन को इंजन के ऑपरेटिंग मोड में समायोजित करती है, जो ऑपरेटिंग रेंज का विस्तार करती है। साथ ही, माना गया डिज़ाइन बहुत सरल और सस्ता है, क्योंकि यहां केवल एक चलती तत्व का उपयोग किया जाता है, जो एक साधारण एल्गोरिदम के अनुसार काम करता है, और गर्मी प्रतिरोधी सामग्री की आवश्यकता नहीं होती है। उत्तरार्द्ध टरबाइन के दोहरे आवरण की दीवारों पर गर्मी के नुकसान के कारण तापमान में कमी के कारण है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि इसी तरह के समाधान पहले भी सामने आए हैं (उदाहरण के लिए, त्वरित स्पूल वाल्व), लेकिन किसी कारण से इस तकनीक ने लोकप्रियता हासिल नहीं की है।

रखरखाव औरमरम्मत

टरबाइनों के लिए मुख्य रखरखाव कार्य सफाई है। इसकी आवश्यकता ईंधन और तेलों के दहन उत्पादों द्वारा दर्शाए गए निकास गैसों के साथ उनकी बातचीत के कारण है। हालांकि, सफाई की शायद ही कभी आवश्यकता होती है। तीव्र संदूषण एक खराबी को इंगित करता है, जो अत्यधिक दबाव, इंपेलर्स के गास्केट या झाड़ियों के पहनने के साथ-साथ पिस्टन डिब्बे, सांस के बंद होने के कारण हो सकता है।

वैरिएबल ज्योमेट्री टर्बाइन पारंपरिक टर्बाइनों की तुलना में फाउलिंग के प्रति अधिक संवेदनशील होते हैं। यह इस तथ्य के कारण है कि ज्योमेट्री चेंज डिवाइस के गाइड वेन में कालिख के जमा होने से इसकी वेडिंग या गतिशीलता का नुकसान होता है। नतीजतन, टर्बोचार्जर का कामकाज बाधित होता है।

सबसे सरल मामले में, एक विशेष तरल का उपयोग करके सफाई की जाती है, लेकिन अक्सर मैनुअल काम की आवश्यकता होती है। टर्बाइन को पहले डिसाइड किया जाना चाहिए। ज्यामिति परिवर्तन तंत्र को अलग करते समय, सावधान रहें कि बढ़ते बोल्ट को न काटें। बाद में उनके टुकड़ों की ड्रिलिंग से छिद्रों को नुकसान हो सकता है। इसलिए, चर ज्यामिति टर्बाइन को साफ करना कुछ कठिन है।

इसके अलावा, यह ध्यान में रखना चाहिए कि कार्ट्रिज की लापरवाह हैंडलिंग रोटर ब्लेड को नुकसान पहुंचा सकती है या विकृत कर सकती है। यदि सफाई के बाद इसे नष्ट कर दिया जाता है, तो इसे संतुलन की आवश्यकता होगी, लेकिन कारतूस के अंदर आमतौर पर साफ नहीं किया जाता है।

पहियों पर तेल कालिख पिस्टन के छल्ले या वाल्व समूह, साथ ही कारतूस में रोटर सील पर पहनने का संकेत देता है। बिना सफाईइन इंजन की खराबी को दूर करना या टरबाइन की मरम्मत करना अव्यावहारिक है।

इस प्रकार के टर्बोचार्जर के लिए कार्ट्रिज को बदलने के बाद, ज्यामिति समायोजन की आवश्यकता होती है। ऐसा करने के लिए, लगातार और मोटे समायोजन शिकंजा का उपयोग किया जाता है। यह ध्यान दिया जाना चाहिए कि पहली पीढ़ी के कुछ मॉडल शुरू में निर्माताओं द्वारा कॉन्फ़िगर नहीं किए गए थे, जिसके परिणामस्वरूप "नीचे" पर उनका प्रदर्शन 15-25% कम हो गया था। विशेष रूप से, यह गैरेट टर्बाइनों के लिए सच है। चर ज्यामिति टर्बाइन को कैसे समायोजित किया जाए, इस पर निर्देश ऑनलाइन पाए जा सकते हैं।

सीवी

वैरिएबल ज्योमेट्री टर्बोचार्जर आंतरिक दहन इंजन के लिए सीरियल टर्बाइन के विकास में उच्चतम चरण का प्रतिनिधित्व करते हैं। इनलेट भाग में एक अतिरिक्त तंत्र यह सुनिश्चित करता है कि कॉन्फ़िगरेशन को समायोजित करके टरबाइन को इंजन ऑपरेटिंग मोड में अनुकूलित किया गया है। यह प्रदर्शन, अर्थव्यवस्था और पर्यावरण मित्रता में सुधार करता है। हालाँकि, VGT का डिज़ाइन जटिल है और पेट्रोल मॉडल बहुत महंगे हैं।