5 つの要因: ターボチャージャーがますます重要になる理由
5 つの要因: ターボチャージャーがますます重要になる理由。
自動車エンジンの出力は、ピストン シリンダーの数とサイズに依存しますか? これは歴史になりました。今日、自動車の全体的な性能は、電子エンジン制御システム、ターボチャージャー、またはコンプレッサーによって決定されます。特にターボチャージャーはその中で重要な役割を果たします。スイスの発明家が 1925 年にターボチャージャーを作って以来、エンジンの性能は大幅に向上しました。このコンポーネントの特徴、ますます重要になっている理由、および電解加工を使用する利点は何ですか - ターボチャージャーに関する 5 つの興味深い要素:
1.基本理念は変わりません。
発明は約100年の歴史がありますが、その基本原理は変わりません。排気ガスの流れは、シャフトによって別のホイールに接続されているタービン ホイールを駆動します。このインペラは、吸入した新鮮な空気を圧縮して燃焼室に押し込みます。この時点で、簡単な計算を行うことができます。このようにして燃焼室に入る空気が多いほど、燃焼中に燃料の炭化水素分子と結合する酸素分子が多くなり、より多くのエネルギーが得られます。
2. ほぼ 300000 回転。
最後に、ターボチャージャーは可能な限り高い空気圧を生成して、最良の結果を得ることができます。実際には、ターボチャージャーは非常に高い出力パラメーターを達成できます。最新のエンジンでは、コンプレッサー ローターの最大速度は毎分 290,000 回転に達することさえあります。さらに、コンポーネントは非常に高温になる可能性があります。したがって、ターボチャージャーの給気を水冷するためのインターフェースまたはシステムもあります。一般に、このコンポーネントの小さなスペースには、高温の排気ガス、冷たい給気、冷却水、およびオイル (オイル温度が高すぎてはならない) の 4 つの異なる物質が集められます。
3."電気化学的利点".
この前提の下で、ターボチャージャーの製造は、自動車製造業界で最も困難な作業の 1 つになります。これは、複雑なハウジングだけでなく、タービン シャフトにも当てはまります。それらは高性能材料でできており、摂氏 1000 度までの温度に問題なく耐えることができます。耐熱鋳鋼またはインコネル合金材料など。これらの部品の機械加工には、通常、前フライス加工からバリ取りまでのプロセス チェーン全体が含まれます。この場合、電気化学プロセスは大きな利点をもたらします。たとえば、このプロセスを使用する場合、ターボチャージャー シャフトのダイナミック バランスを完了するために必要な手順は 1 回だけです。さらに、材料に熱損傷を与えません。最も硬い材料でも工具の摩耗はほとんどありません。これは、従来の切削技術と比較して大きな利点です。結局、インコネルなどの被削材は工具寿命を縮めます。
4. 重要性の高まり。
ターボチャージャーの生産はますます厳しくなっています。これは、自動車のエネルギー節約と排出削減の一般的な傾向に関連しています。多くの内燃エンジンの排気量が減少していますが、ターボチャージャーの圧縮により、性能を一定に保つか、さらには改善することさえできます。興味深いことに、ターボチャージャーとチャージクーラーの重量が増加したため、排出削減エンジンの重量は、排出削減設計のない同様のエンジンの重量を上回っています。そのため、研究開発担当者は、重量を減らすためにシェルの壁の厚さを減らし始めました。これにより、処理要件がさらに増加しました。
5. 今後の課題。
ターボチャージャーは、依然として省エネで効率的なエンジンを開発するための重要な技術です。しかし、さまざまな技術動向は、新たな課題ももたらします。たとえば、排気ガスの一部を冷却し、給気と混合してエンジンに送り返す、いわゆる排気ガス再循環システムがますます使用されています。この排気ガス再循環 (EGR) システムは、ディーゼル エンジンの排出ガスを削減するための最も重要な手段の 1 つです。したがって、ターボチャージャーは、燃焼室に十分な酸素を供給するために、より多くの空気を燃焼室に押し込む必要があります。多くのメーカーは、ここで 2 つの異なるターボチャージャーを備えた 2 段階過給システムを使用しています。
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