टर्बोचार्जर डिवाइस: विवरण, संचालन का सिद्धांत, मुख्य तत्व

2024 लेखक: Howard Calhoun | [email protected]. अंतिम बार संशोधित: 2023-12-17 10:28

टर्बोचार्जर डिवाइस पर विचार करने से पहले, आपको पता होना चाहिए कि आंतरिक दहन इंजन की शक्ति पूरी तरह से इस बात पर निर्भर करती है कि इसमें कितनी हवा और ईंधन प्रवेश करता है। इसलिए, यदि आप इन संकेतकों को बढ़ाते हैं, तो आप आंतरिक दहन इंजन की शक्ति भी बढ़ाएंगे।

टर्बाइन विवरण

टर्बोचार्जर डिवाइस और इसकी उपस्थिति इंजन की शक्ति बढ़ाने के लिए लोगों की निरंतर दौड़ का परिणाम है। यहां यह जोड़ना महत्वपूर्ण है कि इस तरह की टरबाइन न केवल गैसोलीन इंजनों के लिए, बल्कि डीजल मॉडल के लिए भी एक प्रभावी समाधान बन गई है। अक्सर, ऐसे उपकरण उन इंजनों पर स्थापित होते हैं जिनमें थोड़ी मात्रा में हवा की आपूर्ति होती है। यहां निम्नलिखित को समझना महत्वपूर्ण है: इंजन जितना बड़ा होता है, उतनी ही अधिक हवा और ईंधन की खपत होती है और उतनी ही अधिक शक्ति होती है। छोटे इंजन से समान शक्ति प्राप्त करने के लिए, सिलेंडर में फिट होने वाली हवा की मात्रा को बढ़ाना आवश्यक है।

टर्बोचार्जर एक ऐसा उपकरण है जिसे. के लिए डिज़ाइन किया गया हैनिकास गैसों का उपयोग करके इंजन में बड़ी मात्रा में हवा डालने के लिए। एक टर्बोचार्जर में दो मुख्य तत्व होते हैं - एक टरबाइन और एक सेंट्रीफ्यूगल पंप। आपस में ये दोनों भाग एक दृढ़ अक्ष से जुड़े हुए हैं। तत्व प्रति मिनट 100,000 चक्कर तक की गति से घूमते हैं, और वे कंप्रेसर को भी चलाते हैं।

टरबाइन के पुर्जे

टर्बोचार्जर डिवाइस में 8 भाग शामिल हैं। एक टरबाइन व्हील होता है जो एक विशेष आकार के साथ आवास में घूमता है। मुख्य उद्देश्य निकास गैसों की ऊर्जा को कंप्रेसर में स्थानांतरित करना है। इन तत्वों के संयोजन के लिए प्रारंभिक सामग्री सिरेमिक जैसी गर्मी प्रतिरोधी सामग्री है।

टर्बोचार्जर डिवाइस में एक कंप्रेसर व्हील भी शामिल है जो हवा को सोख लेता है। यह इंजन सिलेंडरों में इसके संपीड़न और इंजेक्शन से भी संबंधित है। पहिया टरबाइन की तरह एक विशेष आवास में स्थित है। ये दोनों पहिए रोटर शाफ्ट पर लगे होते हैं, जिनका रोटेशन प्लेन बियरिंग्स पर किया जाता है।

टर्बोचार्जर के डिजाइन और संचालन, विशेष रूप से गैसोलीन इंजन में, अतिरिक्त शीतलन की आवश्यकता होती है। आमतौर पर यह एक तरल शीतलन प्रणाली है। सिस्टम को ठंडा करने के अलावा, संपीड़ित हवा को भी ठंडा किया जाता है। इसके लिए टर्बाइन में एयर या लिक्विड-टाइप इंटरकूलर होता है। हवा को ठंडा करना आवश्यक है क्योंकि इससे उसका घनत्व बढ़ जाता है और इसलिए दबाव बढ़ जाता है।

यह प्रणाली एक दबाव नियामक द्वारा नियंत्रित होती है। यह बाईपास वाल्व सक्षम हैनिकास गैसों के प्रवाह को प्रतिबंधित करें। इस तरह कुछ टर्बाइन व्हील के पास से गुजरेंगे।

काम का सार

टर्बोचार्जर का उपकरण और इसके संचालन का सिद्धांत निकास गैसों के उपयोग पर आधारित है। इन गैसों की ऊर्जा टरबाइन व्हील को चलाएगी। इस ऊर्जा को स्थानांतरित करने के लिए, टरबाइन व्हील को घुमाते हुए रोटर शाफ्ट से जोड़ा जाता है। इस तरह, ऊर्जा को कंप्रेसर व्हील में स्थानांतरित किया जाता है। यह तत्व सिस्टम में हवा को मजबूर करने के साथ-साथ इसे संपीड़ित करने में लगा हुआ है। संपीड़ित हवा इंटरकूलर से होकर गुजरती है, जो इसे ठंडा करती है। उसके बाद, पदार्थ सीधे इंजन सिलेंडर में प्रवेश करता है।

अधिक जानकारी

टर्बोचार्जर डिवाइस और संचालन का सिद्धांत एक तरफ आंतरिक दहन इंजन से स्वतंत्र हैं, क्योंकि इंजन शाफ्ट के साथ कोई कठोर संबंध नहीं है। दूसरी ओर, घूर्णन की गति अभी भी किसी न किसी तरह से टरबाइन की दक्षता को प्रभावित करती है। यह निम्न प्रकार से जुड़ा हुआ है। इंजन जितना अधिक चक्कर लगाएगा, निकास गैसों का प्रवाह उतना ही अधिक शक्तिशाली होगा। इस वजह से टर्बाइन शाफ्ट के घूमने की गति बढ़ जाएगी, जिसका मतलब है कि सिलेंडर में प्रवेश करने वाली हवा की मात्रा बढ़ जाएगी।

टर्बोचार्जर के डिजाइन और संचालन के कई नकारात्मक पहलू हैं। कमियों में से एक को "टर्बो लैग" कहा जाता है। गैस पेडल पर एक तेज प्रेस के साथ, बिजली में तेजी से वृद्धि में कुछ देरी होगी। "टर्बोजम" से गुजरने के बाद दबाव में तेज उछाल आता है,जिसे "टर्बो लिफ्ट" कहा जाता है।

कमियों को ठीक करना

पहली खामी की उपस्थिति इस तथ्य के कारण है कि सिस्टम जड़त्वीय है। इस घटना के कारण, टरबाइन के प्रदर्शन और इंजन से आवश्यक शक्ति के बीच एक विसंगति है। इस समस्या को हल करने के तीन तरीके हैं। चूंकि डीजल टर्बोचार्जर का उपकरण गैसोलीन के समान होता है, इसलिए वे इसके लिए भी उपयुक्त होते हैं। यहाँ आप क्या कर सकते हैं:

1. परिवर्तनीय ज्यामिति टर्बाइन का प्रयोग करें।
2. श्रृंखला में दो समानांतर या दो कम्प्रेसर का प्रयोग करें।
3. संयुक्त बूस्ट सिस्टम का उपयोग करें।

वेरिएबल ज्योमेट्री टर्बाइन के लिए, यह इनलेट वाल्व के क्षेत्र को बदलकर समस्या को हल करने में काफी सक्षम है। ऐसी प्रणाली का प्रयोग अक्सर डीजल इंजनों में किया जाता है।

विभिन्न प्रणालियों का विवरण

उद्देश्य, टर्बोचार्जर का उपकरण पारंपरिक टरबाइन के समान ही है। मुख्य अंतर यह है कि यंत्र में केवल 5 मुख्य भाग होते हैं, 8 नहीं।

समानांतर में जुड़े टर्बाइनों की एक प्रणाली का उपयोग किया जाता है। ऐसी प्रणाली पर्याप्त शक्तिशाली वी-इंजन के लिए सबसे उपयुक्त है। इस मामले में, सिलेंडर की प्रत्येक पंक्ति के लिए एक छोटा टर्बोचार्जर स्थापित किया जाता है। लाभ यह है कि कई छोटे उपकरणों की जड़ता एक बड़े टरबाइन की तुलना में कम होती है।

कंप्रेसर के संचालन का उपकरण और सिद्धांत इसके आधार पर भिन्न नहीं होता हैहालांकि, इसकी मात्रा से, यह एक महत्वपूर्ण भूमिका निभाता है, उदाहरण के लिए, दो टर्बाइनों के सीरियल कनेक्शन का उपयोग करते समय। इस मामले में, प्रत्येक डिवाइस एक निश्चित गति से सक्रिय हो जाएगा।

एक बूस्ट सिस्टम का भी उपयोग किया जाता है, जो मैकेनिकल और टर्बोचार्जर दोनों का उपयोग करता है। यदि इंजन की गति कम है, तो हवा पंप करने के लिए यांत्रिक उपकरण चालू होता है। यदि एक निश्चित सीमा पार हो जाती है, तो यांत्रिक उपकरण बंद हो जाएगा, और टर्बोचार्जर काम करना शुरू कर देगा।

टरबाइन के क्या फायदे हैं

कंप्रेसर का उपयोग करते समय निम्नलिखित लाभ सामने आते हैं:

1. इस उपकरण का व्यापक उपयोग इसके डिजाइन की सादगी और विश्वसनीयता के कारण संभव हो गया है। इसके अलावा, इस उपकरण को आंतरिक दहन इंजन प्रणाली में शामिल करने से इंजन की शक्ति लगभग 20-35% बढ़ जाती है।
2. संपीड़क स्वयं टूटने का कारण नहीं बन सकता, क्योंकि इसका प्रदर्शन सीधे अन्य प्रणालियों पर निर्भर करता है, उदाहरण के लिए, गैस वितरण।
3. 5 से 20% ईंधन की बचत संभव है। यदि आप एक छोटे इंजन में टरबाइन स्थापित करते हैं, तो ईंधन दहन प्रक्रिया अधिक कुशल हो जाएगी, जिसका अर्थ है कि दक्षता में वृद्धि होगी।
4. ऐसे इंजनों का एक अच्छा लाभ सड़कों पर देखा जाता है, उदाहरण के लिए, पहाड़ों में। वायुमंडलीय समकक्षों की तुलना में यह विशेष रूप से ध्यान देने योग्य है।
5. टर्बोचार्जर के संचालन का डिजाइन और सिद्धांत इसे निकास प्रणाली में एक अतिरिक्त साइलेंसर के रूप में कार्य करने की अनुमति देता है।

आवेदन की विशेषताएं

इस तथ्य के बावजूद कि कंप्रेसर स्वयं व्यावहारिक रूप से विफल नहीं होता है, कभी-कभी स्थितियां उत्पन्न होती हैं जब इसका संचालन बंद हो जाता है।

आज, टर्बोचार्जर बंद होने का सबसे आम कारण यह है कि टरबाइन का केंद्रीय कारतूस तेल से भरा हुआ है। सबसे अधिक बार, ऐसी समस्या इस तथ्य के कारण होती है कि टर्बोचार्जिंग पर लंबे और गंभीर भार के बाद, इसका काम अचानक बंद हो जाता है। इस परेशानी से निजात पाने के लिए वाटर कूलिंग सिस्टम लगाना जरूरी है। इस प्रणाली की रेखाएं गर्मी अवशोषण प्रभाव पैदा करेंगी, जिससे केंद्रीय कारतूस में तापमान कम हो जाएगा। यह ध्यान देने योग्य है कि यह प्रभाव कुछ समय के लिए इंजन के पूरी तरह से बंद होने के साथ-साथ शीतलक परिसंचरण के पूर्ण समाप्ति के बाद भी होगा।

टर्बाइनों की किस्में

टर्बोचार्जर के प्रकार के लिए, स्लीव टाइप और बॉल बेयरिंग प्रकार हैं।

बुश टाइप टर्बोचार्जर्स की बात करें तो ये काफी लंबे समय से इस्तेमाल किए जा रहे हैं। हालाँकि, उनमें कई कमियाँ थीं, जो उनकी डिज़ाइन सुविधाओं से जुड़ी थीं। इसने ऐसी प्रणाली की क्षमता का 100% उपयोग करने की अनुमति नहीं दी। बॉल-बेयरिंग इकाइयाँ नई हैं, जिन्होंने कमियों को ध्यान में रखा है, और इसलिए वे धीरे-धीरे बुश कम्प्रेसर की जगह ले रही हैं।

इन दो प्रकार के टर्बाइनों की तुलना करते समय, बॉल बेयरिंग को अधिक किफायती माना जाता है, क्योंकि यह काफी खपत करता हैआस्तीन के प्रकार से कम तेल। इसके अलावा, कम्प्रेसर में एक संकेतक होता है जो गैस पेडल को दबाने के लिए टरबाइन की प्रतिक्रिया के लिए जिम्मेदार होता है। बॉल बेयरिंग प्रकार के टर्बाइनों के लिए, यह संकेतक बेहतर है, जो स्लीव वाले की तुलना में प्रतिक्रिया में लगभग 15% सुधार की अनुमति देता है।

डिवाइस में खराबी

यहाँ यह कहा जाना चाहिए कि टर्बोचार्जर इंजन का एकमात्र लगाव है, जो लगभग सभी अन्य वाहन प्रणालियों के साथ संचालन के दौरान निकटता से जुड़ा हुआ है। इसके आधार पर, यह बिल्कुल स्पष्ट हो जाता है कि किसी भी प्रणाली के संचालन में न्यूनतम विचलन इस तथ्य को जन्म देगा कि कंप्रेसर पहनने में काफी वृद्धि होगी। आज तक, कई कारण हैं जो अक्सर टरबाइन के संचालन में बाधा बनते हैं:

• विदेशी वस्तुओं का तंत्र में प्रवेश संभव है। मोटर के घूमने की तीव्र गति के कारण, इससे क्षति हो सकती है, उदाहरण के लिए, इंपेलर्स को।
• लुब्रिकेंट्स की कमी। गतिशील भार जितना अधिक होगा, तेल "फिल्म" के विनाश की संभावना उतनी ही अधिक होगी। यह, बदले में, "शुष्क" घर्षण को जन्म देगा, जो सिस्टम को सबसे नकारात्मक तरीके से प्रभावित करता है। इस खराबी का कारण कोई भी कारण हो सकता है जिसके कारण तेल पूरी तरह से नहीं पहुंच पाता है। उदाहरण के लिए, भरा हुआ तेल सिलेंडर, फिल्टर, तेल पंप पहनना आदि।