Ana içeriğe geç
tr

Turboşarjda harita ile gerçek çalışma arasındaki fark

Kompresör ve türbin haritaları kararlı akışta ölçülür. Motor ise türbine darbeli akış gönderir ve fark ihmal edilebilir değildir.

Turboşarj seçimi, üreticinin verdiği kompresör ve türbin haritaları üzerinden yapılır. Bu haritalar kararlı akış koşullarında, test tezgâhında ölçülür.

Gerçek motorda türbine gelen akış kararlı değildir: her egzoz supabı açılışında bir basınç darbesi gelir. Türbin, çevrim boyunca haritanın farklı noktaları arasında gezinir ve çevrim ortalaması, harita üzerindeki tek bir noktanın verdiğinden farklıdır.

Bu fark, özellikle küçük motorlarda ve düşük devirde belirgindir.

Turbo gecikmesi bir atalet problemidir

Gaz verildiğinde türbin hemen hızlanmaz: rotorun eylemsizlik momenti, egzoz enerjisinin birikmesini bekler. Gecikme süresi rotor ataletiyle doğrudan orantılıdır — küçük ve hafif rotorlar hızlı tepki verir ama üst devirde kapasiteyi sınırlar.

Bu, klasik bir takas kararıdır ve analizin işi takası ölçmektir.

Sıcaklık tarafı ihmal edilmemeli

Türbin gövdesi egzoz sıcaklığında, kompresör gövdesi ise nispeten soğukta çalışır; ikisi aynı gövdeye bağlıdır. Yatak bölgesi arada kalır ve yağ sıcaklığı kritik bir kriterdir — aşırı ısınma yağı kömürleştirir ve yatak ömrünü bitirir.

Bu, eşlenik bir problemdir: gaz tarafı, metal ve yağ devresi birlikte çözülmelidir. Ayrıca motor durduğunda soğutma da durur ve sıcaklık kısa süre yükselir (heat soak); bu geçici rejim ayrıca incelenmelidir. Bkz. kalıcı mı zamana bağlı mı notu.

Modelleme

Kompresör tarafında surge sınırı. Bkz. surge notu.

Türbin tarafında darbeli akış. Kararlı akış analizi haritayı doğrular; çevrim davranışı için zamana bağlı sınır koşulu gerekir.

Salyangoz geometrisi. Hem türbin hem kompresör salyangozu çevresel üniformluğu bozar; tek kanal periyodik model bu etkiyi göremez.

Kaynaklar

  1. Menter, F. R. (1994). Two-equation eddy-viscosity turbulence models for engineering applications. AIAA Journal, 32(8), 1598–1605. DOI: 10.2514/3.12149
  2. Shah, R. K. & Sekulić, D. P. (2003). Fundamentals of Heat Exchanger Design. John Wiley & Sons. DOI: 10.1002/9780470172605

Projenizi konuşalım

Analiz edilecek sistemi ve cevaplanması gereken soruyu birlikte netleştirelim.

Projenizi konuşalım