Constructia si functionarea echipamentului de turbosupraalimentare

Constructia si functionarea echipamentului de turbosupraalimentare

Supraalimentarea are rolul de a introduce mai mult amestec in motor .

Peroiectarea unui motor modern presupune realizarea unor criterii d.p.d.v. economic si functional care se refera la puterea dezvoltata de motor , consumul de carburant ,gradul de poluare , fiabilitate si prêt de cost .

P= Kw .

Putem creste puterea unui motor classic de o cilindree data prin cresterea cuplului prin interventii asupra mecanismului de distributie care duce la o umplere mai buna a cilindrilor ce creste cuplul si turatia deci si puterea, motoare multisupapa cu minim 3 supape pe cilindru sis au geometrie variabila ,modificarea lungimilor galeriilor de admisie .

O alta varianta o reprezinta umplerea prin supraalimentare ce consta in recomprimarea amestecului carburant inainte de intrarea acestuia in cilindrii la presiuni mai mari decat presiunea mediului ambiant .

Pentru un motor cu o cilindree data care dezvolta acceiasi putere atat in cel la care sa umblat asupra cresterii cuplului cat sic el la care sa modificat turatia solicitarile termice sunt aproape identice dar eforturile inertionale sunt mai mari la motorul la care sa intervenit prin cresterea turatiei .

Exista mai multe tipuri de supraalimentari : sau

Supraalimentarea aditionala

Se face de catre firme de tuning iar performantele obtinute sunt relative modeste dar superioare motorului aspirat .

Realizarile standard pot aduce un spor de putere maxima intre 20..25% ajungand si pana la 35% in conditiile in care uzurile motorului si siguranta in exploatare sa nu scada .

La un motor standard se fac modificari minime ale galeriilor de admisie si de evacuare in scopul adaptarii unui compressor mecanic sau a unui turbocompresor si in limitele posibilitatilor se incearca o micsorare rezonabila a raportului de comprimare .

Caracteristic supraalimentarii aditionale sunt lipsa modificarilor structurale ale motorului ,firmele de tuning livreaza in kitul de montaj o garniture de chiulasa mai groasa pentru micsorarea raportului de comprimare .si nu intervin asupra fazelor de distributie dar intervin asupra echipamentului de producere a scanteii electrice .Aceasta modificare a avansului este necesara in sensul micsorarii avansului in zona regimurilor maxime .

La motoarele cu system de injectie este necesara cresterea presiunii de alimentare prin inlocuirea regulatorului de presiune .

Supraalimentarea constructiva :este cea mai des utilizata ,elemental definitoriu il reprezinta proiectarea de catre partenerii uzinei constructoare a unui motor care sa ofere performante maxime in conditiile utilizarii unei presiuni de supraalimentare impuse .

Un alt element definitoriu il reprezinta functionarea motorului la sarcina totala cu clapeta de acceleratie deschisa la maxim cu aceeasi presiune de supraalimentare indifferent de turatie situatie ce apare in cazul utilizarii compresoarelor volumetrice antrenate mecanic echipate cu regulator mecanic .

O modificare majora fata de varianta aspirate o constituie necesitatea micsorarii raportului de comprimare ce se poate obtine prin redesenarea chiulasei si modificarea geometriei camerei de ardere fie prin modificarea pistoanelor dar se prefera redesenarea chiulasei in scopul preluarii si al sarcinilor ternmice mai mari .

La motoarele echipate cu 4 supape exista tendinta modificarii raportului alezaj-cursa mai mic decat la varianta aspirata aspect benefic d.p.d.v. al arderii detonante in schimb necesita reproiectarea intregului mechanism motor si uneori a baii de ulei .

O alta modificare apare la fazele de distributie a axuli cu came .

Datorita supraalimentarii poate aparea fenomenul de spalare a camerei de ardere in momentul de incrucisare a supapelor de aceea este obligatory realizarea unor timpi de incrucisare redusi.

La motoarele supraalimentate prin turbocompresor este necesara deschiderea rapida a supapelor si deci modificarea arborelui cu came .

Modificari suplimentare ce se aplica in cazul supraalimentarii constructive o reprezinta cresterea capacitatii la suprasarcini termice,mecanice si cresterea randamentului sistemului de supraalimentare.

Crestereacapacitatii de rezistenta la suprasarcina mecanica este data de modificarea parametrilor constructive ai pistonului in sensul ca acesta este intarit prin insertii metalice

Supraalimentarea parametrica

Permite cele mai spectaculoase cresteri ale performantelor in doua directii diametral opuse :

prima urmareste cresterea performantelor dinamice , a puterii litruice ,a raportului putere/greutate pentru motoarele de curse .

a doua directie urmareste sfera comerciala in care este necesara realizarea unui motor care sa imbine performantele legate de consumul de combustibil in conditiile functionarii la turatii reduse cu obtinerea de puteri ridicate .

Elementul definitoriu al acestei supraalimentari il reprezinta variatia si controlul electronic al presiunii de supraalimentare in functie de turatia motorului in scopul utilizarii cat mai rationale a resurselor motorului si ale agregatului de supraalimentare .

Arderea detonanta este principalul neajuns intalnit si mentinerea sub control se face pe 2 cai :

a).Micsorarea timpului absolute de ardere al amestecului carburant prin:

1. Camera de ardere cat mai compacta aproape o semisfera a.i. frontal de ardere sa aibe un parcurs cat mai scurt sau un raport cursa-alezaj cat mai mare .

Viteza de ardere cat mai mare prin amestec mai bogat si o turbulenta intensa in camera .

3.Dispunerea controlata a bujiei in scopul simetrizarii si minimizarii frontului de flacara sau montarea a doua bujii(TWIN SPARK) .

b).Micsorarea si mentinerea la temperature cat mai scazute a amestecului nears prin :

1.Racirea camerei de ardere in zona pozitionarii amestecului nears si o racier generala cat mai intense a camerei de ardere deci randament termic prost .

2 .Izolarea cat mai buna a galeriei de admisie .

3.Utilizarea amestecurilor stratificate ce realizeaza amestecuri foarte sarace inafara limitei de inflamabilitate la departare de bujii si amestecuri bogate in zona elecrozilor bujiei .

4).Dispunerea bujiei aproape de zona cu temperature cea mai ridicata din camera de ardere .

5).Injectia de apa sau alcool pentru inhibarea detonatiei .

Traductoare utilizate : de detonatie , de turatie ,de depresiune,de temperatura a apei din motor.

Traductorul de detonatie intervine asupra partii de aprindere modificand punctual de aprindere .

Supraalimentarea mecanica contine sisteme antrenate direct de motor prin intermediul unei curele .

Sunt doua tipuri:

compresoare mecanice volumetruce a caror energie e furnizata de arboreal motorului ;

turbocomresoare si comprex-uri antrenate de energia gazelor evacuate.