Auto >> Automobiel >  >> Auto reparatie

Wat is een turbolader?- Typen en hoe werkt het

Wat is een turbolader?

Een turbocompressor, ook wel turbo genoemd, is een door een turbine aangedreven apparaat voor geforceerde inductie dat de prestaties van een verbrandingsmotor verhoogt door extra perslucht in de verbrandingskamer te persen.

Deze verbetering ten opzichte van de prestaties van een motor met natuurlijke aanzuiging is te danken aan het feit dat de compressor meer lucht en proportioneel meer brandstof in de verbrandingskamer kan duwen dan alleen atmosferische druk.

Een turbocompressor is een apparaat dat is bevestigd aan een voertuigmotor en is ontworpen om de algehele efficiëntie te verbeteren en de prestaties te verbeteren. Om deze reden kiezen veel autofabrikanten voor turbocompressoren in motoren van vrachtwagens, auto's, treinen, vliegtuigen en bouwmachines. Ze worden het meest gebruikt in verbrandingsmotoren met ottomotor en dieselmotoren.

Wie heeft de turbolader uitgevonden?

Een Zwitserse ingenieur genaamd Alfred Buchi ontwikkelde voor het eerst het turbocompressorontwerp in 1905 om de prestaties van dieselmotoren te verbeteren. Netjes!

Hoeveel extra vermogen kun je krijgen?

Dit is de vraag van elke transmissie, en helaas is er geen eenvoudig antwoord. Een normale turbocompressor biedt netwerkliefhebbers zo'n 20 tot 40 procent meer vermogen dan standaardproducten.

Hoeveel extra vermogen hangt echter af van verschillende variabelen, waaronder hoe groot of klein de turbocompressor is, welke wijzigingen u aan de interne onderdelen van de motor hebt aangebracht, welk type brandstof u gebruikt en welke ECU uw turbocompressor heeft. opstelling gebruikt. De winst van uw auto zal variëren.

Hoe werkt een turbolader?

Een turbocompressor is een systeem dat een motor helpt meer vermogen en koppel te produceren door middel van geforceerde inductie. In wezen zuigt een turbo lucht aan, koelt deze af en voedt vervolgens de motor, meer dan via de standaard inlaatpoort. Het eindresultaat is veel meer "whee!"

De turbocompressor van een auto gebruikt een principe dat erg lijkt op dat van een zuigermotor. Het gebruikt het uitlaatgas om een ​​turbine aan te drijven. Hierdoor draait een luchtcompressor die extra lucht (en zuurstof) in de cilinders duwt, zodat ze elke seconde meer brandstof kunnen verbranden.

Hoe werkt een turbolader:

  1. Koele lucht komt de luchtinlaat van de motor binnen en gaat richting de compressor.
  2. De compressorventilator helpt lucht naar binnen te zuigen.
  3. De compressor knijpt en verwarmt de binnenkomende lucht en blaast deze weer uit.
  4. Hete, gecomprimeerde lucht van de compressor gaat door de warmtewisselaar, die deze afkoelt.
  5. Gekoelde, gecomprimeerde lucht komt de luchtinlaat van de cilinder binnen. De extra zuurstof helpt om de brandstof in de cilinder sneller te verbranden.
  6. Omdat de cilinder meer brandstof verbruikt, produceert hij sneller energie en kan hij meer kracht naar de wielen sturen via de zuiger, assen en tandwielen.
  7. Afvalgas uit de cilinder gaat naar buiten via de uitlaat.
  8. De hete uitlaatgassen die langs de turbineventilator blazen, zorgen ervoor dat deze met hoge snelheid draait.
  9. De draaiende turbine is op dezelfde as gemonteerd als de compressor. Dus terwijl de turbine draait, draait de compressor ook.
  10. Het uitlaatgas verlaat de auto en verspilt minder energie dan anders het geval zou zijn.

Delen van een turbolader

1. De Turbine

De turbocompressorturbine, die bestaat uit een turbinewiel en een turbinehuis, zet het uitlaatgas van de motor om in mechanische energie om de compressor aan te drijven. Deze drukval wordt door de turbine omgezet in kinetische energie om het turbinewiel aan te drijven. Er zijn twee hoofdtypen turbines:axiale en radiale stroming.

2. Lagers.

Het lagersysteem van de turbocompressor ziet er eenvoudig uit, maar speelt een sleutelrol in een aantal kritieke functies. Enkele van de belangrijkste zijn het regelen van de radiale en axiale beweging van de as en wielen en het minimaliseren van wrijvingsverliezen in het lagersysteem.

3. De compressor

Compressorwielen zijn een van de meest besproken onderdelen van een turbocompressor. Het compressorgedeelte bestaat, net als de turbine, uit twee hoofdcomponenten:het compressorwiel en het compressordeksel. De taak van de compressor is om letterlijk verse lucht samen te persen en deze naar het gasklephuis te leiden.

4. Centrale behuizing/roterende assemblage (CHRA)

De CHRA mag dan niet zonder inkt komen te zitten, maar het is een van de meest kritieke onderdelen van een turbocompressor. In de praktijk dient de CHRA als montagepunt voor beide behuizingen en moet deze gemaakt zijn van een essentieel materiaal om de hitte en spanning op de turbine aan te kunnen.

5. Interkoeler

Als u begrijpt dat een turbocompressor lucht comprimeert, is het gemakkelijk in te zien waarom een ​​intercooler belangrijk is. Zonder al te veel rekenwerk te doen (we hebben het weer over de ideale gaswet), laten we zeggen dat naarmate de druk toeneemt, er binnen een bepaald volume warmte wordt gegenereerd.

6. Afvalpoorten

Een wastegate is gewoon een apparaat dat uitlaatgas afvoert voordat het de inlaat van het turbinehuis bereikt.

7. Afblaasventielen

Een ontlastklep is in wezen een overdrukklep die aan de compressorzijde van een turbosysteem is gemonteerd. Het is letterlijk zijn taak om de overtollige vuldruk die in het systeem vastzit, te laten ontsnappen wanneer het gasklepblad sluit.

8. Leidingen en spruitstukken

Piping is misschien wel het laatste waar de meeste fans aan denken bij het bouwen van een turbosysteem. Een juiste toepassing en maatvoering zijn echter essentieel om optimale prestaties te garanderen. In een typisch turbocompressorsysteem kunnen de leidingen in drie verschillende secties worden verdeeld:de spruitstukken, de warme kant en de koude kant.

Turbo-spruitstukken, die omgaan met extreme temperatuurveranderingen, ongelooflijke tegendruk en hoge belastingen, maken deze gebieden tot een van de meest waarschijnlijke gebieden in een turbosysteem om problemen te ervaren. Om de extremen te begrijpen die een ras dag in dag uit moet doorstaan, is het het beste om een ​​ras te ontwikkelen op basis van een lange levensduur en kracht, zelfs als dit betekent dat u een klein beetje prestatie moet inleveren.

9. Warme zijleidingen

Alle leidingen die verband houden met de beweging van het eigenlijke uitlaatgas, of het nu van of naar de turbocompressor is, worden gewoonlijk leidingen aan de warme zijde genoemd. Vanwege de extreme hitte die ontstaat wanneer uitlaatgassen worden overgebracht naar de turbinebehuizing, is het belangrijk om hier een sterk materiaal te gebruiken, en roestvrij staal is het materiaal bij uitstek voor veel fabrikanten.

10. Koude zijleidingen

De "koude kant" van een turbokit verwijst naar alle leidingen die verband houden met het verplaatsen van perslucht van de turbocompressor naar het gasklephuis. Als u een intercooler installeert, maakt deze ook deel uit van de koude kant en moet deze correct worden aangesloten om alles te laten werken.

Soorten turbolader

Er zijn een aantal verschillende soorten turboladers die worden gebruikt in de auto-industrie:

  • Single-turbo
  • Twin-Turbo
  • Twin-Scroll Turbo
  • Turbo met variabele geometrie
  • Variabele Twin Scroll Turbo
  • Elektrische turbo

1. Enkele turbo's

Enkele turbo's zijn wat de meeste mensen als turbo's beschouwen. Door de verschillende afmetingen van de elementen in de turbo kunnen totaal verschillende koppeleigenschappen worden bereikt. Grote turbo's zorgen voor een hoger topvermogen, terwijl kleinere turbo's sneller kunnen spoelen en een beter laagvermogen leveren.

Ze zijn een goedkope manier om het motorvermogen en de efficiëntie te verhogen, en als gevolg daarvan worden ze steeds populairder. Ze stellen kleinere motoren in staat de efficiëntie te verhogen door hetzelfde vermogen te produceren als grotere motoren met natuurlijke aanzuiging met minder gewicht.

Ze werken echter meestal het beste in een smal toerentalbereik en bestuurders ervaren vaak "turbovertraging" totdat de turbo begint te werken binnen het maximale toerentalbereik.

2. Twin-Turbo

Zoals de naam al doet vermoeden, betekent dubbele turbo het toevoegen van een tweede turbo aan een motor. Voor V6- of V8-motoren kan dit worden gedaan door aan elke cilinderbank een enkele turbo toe te wijzen.

Als alternatief kan een kleinere turbo worden gebruikt bij lage snelheden en een grotere turbo voor hogere snelheden. Deze tweede configuratie (bekend als dubbele sequentiële turbolader) zorgt voor een groter snelheidsbereik en levert een beter koppel bij lage snelheden (vermindert de turbovertraging), maar levert ook vermogen bij hoge snelheden. Het is niet verwonderlijk dat het hebben van twee turbo's aanzienlijke complexiteit en bijbehorende kosten met zich meebrengt.

3. Twin-Scroll Turbo

Twin scroll-turbocompressoren vereisen een turbinehuis met een gesplitst inlaat- en uitlaatspruitstuk dat de juiste motorcilinders aan elke scroll koppelt. onafhankelijk. In een viercilindermotor (met een 1-3-4-2 ontstekingsvolgorde) kunnen bijvoorbeeld cilinders 1 en 4 worden toegevoerd aan één scroll van de turbo, terwijl cilinders 2 en 3 aan een aparte scroll worden toegevoerd.

Deze opstelling zorgt ervoor dat uitlaatenergie efficiënter aan de turbo wordt geleverd en resulteert in dichtere en schonere lucht in elke cilinder. Er wordt meer energie naar de uitlaatturbine gestuurd, wat meer vermogen betekent. Nogmaals, er is een kostenboete voor het omgaan met de complexiteit van een systeem dat ingewikkelde turbinebehuizingen, uitlaatspruitstukken en turbo's vereist.

4. Turbolader met variabele geometrie (VGT)

Typisch bevatten VGT's een ring van aerodynamisch gevormde schoepen in het turbinehuis bij de turbine-inlaat. In turbo's voor personenauto's en lichte bedrijfsvoertuigen roteren deze schoepen om de gaswervelingshoek en het dwarsdoorsnede-oppervlak te variëren.

Deze interne schoepen veranderen de verhouding van het turbogebied tot de straal (A / R) om het motortoerental aan te passen, wat zorgt voor topprestaties. Bij een laag toerental zorgt een lage A/R-verhouding ervoor dat de turbo snel opspoelt door de uitlaatsnelheid te verhogen. Bij hogere snelheden neemt de A/R-verhouding toe, waardoor een grotere luchtstroom mogelijk is. Dit resulteert in een lage laaddrempel die de turbovertraging vermindert en zorgt voor een brede en gelijkmatige koppelband.

Hoewel VGT's doorgaans worden gebruikt in dieselmotoren waar uitlaatgassen een lagere temperatuur hebben, zijn VGT's tot nu toe beperkt in toepassingen met benzinemotoren vanwege hun kosten en de vereiste dat componenten van exotische materialen zijn gemaakt.

Door de hoge temperatuur van de uitlaatgassen moeten de schoepen gemaakt zijn van exotische hittebestendige materialen om schade te voorkomen. Dit heeft hun gebruik beperkt tot luxe, krachtige motortoepassingen.

5. Variabele Twin-Scroll Turbocharger (VTS)

Zoals de naam al doet vermoeden, combineert een VTS-turbocompressor de voordelen van een twin-scroll turbo en een turbo met variabele geometrie. Dit wordt gedaan door een klep te gebruiken die de uitlaatluchtstroom naar slechts één scroll kan omleiden, of door de hoeveelheid die de klep wordt geopend te variëren, kunnen de uitlaatgassen in beide scrolls worden gesplitst.

Het ontwerp van de VTS-turbolader biedt een goedkoper en robuuster alternatief voor VGT-turbo's, wat betekent dat het een haalbare optie is voor toepassingen met benzinemotoren.

6. Elektrische turboladers

Een elektrische turbocompressor wordt gebruikt om turbolag te elimineren en om een ​​normale turbocompressor te ondersteunen bij lagere motortoerentallen waar een traditionele turbocompressor niet het meest efficiënt is. Dit wordt bereikt door een elektromotor toe te voegen die de compressor van de turbo vanaf het begin en door de lagere snelheden laat draaien totdat het vermogen uit het uitlaatvolume hoog genoeg is om de turbo te laten draaien.

Door deze aanpak behoort turbolag tot het verleden en wordt het snelheidsbereik waarin de turbo efficiënt werkt aanzienlijk vergroot. Tot nu toe, zo goed. Het lijkt erop dat elektronische turbo's het antwoord zijn op alle negatieve eigenschappen van traditionele turbo's, maar er zijn enkele nadelen.

De meeste gaan over kosten en complexiteit, aangezien de elektromotor moet worden ondergebracht en gevoed, en ook moet worden gekoeld om betrouwbaarheidsproblemen te voorkomen.

Veelgestelde vragen.

Wat is een turbolader?

Een turbocompressor (technisch een turbosupercharger), in de volksmond bekend als turbo, is een door een turbine aangedreven apparaat met geforceerde inductie dat het vermogen van een verbrandingsmotor verhoogt door extra gecomprimeerde lucht in de verbrandingskamer te persen.

Hoe werken turboladers?

De turbocompressor op een auto past een zeer vergelijkbaar principe toe op een zuigermotor. Het gebruikt het uitlaatgas om een ​​turbine aan te drijven. Hierdoor draait een luchtcompressor die extra lucht (en zuurstof) in de cilinders duwt, waardoor ze elke seconde meer brandstof kunnen verbranden.

Wat zijn de soorten turboladers?

Verschillende soorten turbocompressor:

  • Single-turbo
  • Twin-Turbo
  • Twin-Scroll Turbo
  • Turbo met variabele geometrie
  • Variabele Twin Scroll Turbo
  • Elektrische turbo

Hoeveel HP voegt een turbo toe?

Een turbocompressor werkt met het uitlaatsysteem en kan u potentieel 70-150 pk opleveren. Een supercharger is rechtstreeks aangesloten op de motorinlaat en zou 50-100 pk extra kunnen leveren.

Wat is het probleem met de turbolader?

De meeste storingen worden veroorzaakt door de drie 'turbokillers' van oliehonger, olieverontreiniging en schade door vreemde voorwerpen. Meer dan 90% van de storingen aan turbocompressoren wordt veroorzaakt door oliegebrek of olieverontreiniging. Geblokkeerde of lekkende leidingen of gebrek aan voorvulling op de fitting veroorzaakt meestal oliegebrek.

Wat is het verschil tussen een supercharger en een turbocharger?

Een supercharger wordt aangedreven door de krukas van de motor door een riem, as of ketting, terwijl turbocompressoren hun kracht halen uit een turbine die energie haalt uit de uitlaatgassen van de motor. Simpel gezegd is een turbo een luchtpomp die het mogelijk maakt om meer lucht bij hogere druk in de motor te pompen.

Wat betekent turbolading in een auto?

Een turbomotor is een motor die de door een turbine aangedreven geforceerde inductiemethode gebruikt om het voertuig aan te drijven. Deze methode dwingt gerecyclede uitlaatgassen van auto's in de verbrandingskamer van de motor. Een turbomotor kan tot 50% meer lucht doorlaten dan een traditionele motor.

Hoe kan ik 100 pk aan mijn auto toevoegen?

Dit zijn de meest effectieve manieren die we hebben gevonden om het vermogen van uw truck te vergroten.

  • Schoon huis om het aantal pk's te vergroten.
  • Voer een afstelling van de motor uit.
  • Installeer een turbokit of supercharger.
  • Installeer een koudeluchtinlaat.
  • Installeer een aftermarket-uitlaatsysteem.
  • Koop een Engine Tuner.

Wat is de goedkoopste manier om het aantal pk's te vergroten?

5 manieren om het aantal pk's te verhogen voor minder dan $ 500

  • Upgrade de luchtinlaat. De meeste opkomende gearheads beginnen hier.
  • Upgrade de uitlaat. Meer lucht die de motor binnenkomt, betekent dat er meer lucht de motor moet verlaten.
  • Installeer een prestatietuner.
  • Installeer een boostcontroller.
  • Upgrade naar synthetische smeermiddelen.

Hoeveel kost het om een ​​turbo te vervangen?

De gemiddelde kosten voor het vervangen van een turbocompressor liggen tussen $ 1.857 en $ 2.150. De arbeidskosten worden geschat tussen $ 469 en $ 591, terwijl onderdelen worden geprijsd tussen $ 1.388 en $ 1.559. Dit assortiment is exclusief belastingen en toeslagen en houdt geen rekening met uw specifieke voertuig of unieke locatie.

Kan turbocompressor worden gerepareerd?

Ja! In de juiste handen kunnen bijna alle problemen met turboladers worden gerepareerd. Wat belangrijker is, is om het probleem met de turbolader te identificeren en te repareren. Om te begrijpen hoe u een reparatie van een turbocompressor kunt diagnosticeren, volgen hier een paar belangrijke reparatietips om te onthouden.

Wat zijn de symptomen van een defecte turbocompressor?

Turbostoringssymptomen:

  • Stroomuitval. Als u merkt dat uw auto niet zo krachtig accelereert als vroeger, of traag reageert op uw input, kan dit een teken zijn dat uw turbo het begeeft.
  • Zeurmotor.
  • Uitlaatrook.
  • Controleer motorlampje.
  • Olie/smering.
  • Beschadigde zegels.
  • Buitenlandse voorwerpen/deposito's.
  • Slijtage.

Kun je elke auto turbo maken?

Met behulp van de wetenschap van compressorkaarten en enig idee van de grootte en het toerentalbereik van uw motor, kunt u vrijwel elke turbo aan elke motor toevoegen. De truc is de beschikbaarheid van de kaarten en de A/R-verhoudingen van het turbinehuis en de afmetingen van de turbinewielen.

Is een turbomotor beter?

Het meest voor de hand liggende voordeel van het hebben van een turbomotor is dat het je meer vermogen geeft vanwege de inlaat van lucht, wat betekent dat je een veel snellere en krachtigere rit zult hebben. Een motor met turbo is veel kleiner en lichter dan een motor die hetzelfde vermogen levert zonder turbo.

Is turbo hetzelfde als turbo?

Een turbocompressor (technisch gezien een turbosupercharger), in de volksmond bekend als turbo, is een door een turbine aangedreven apparaat met geforceerde inductie dat het vermogen van een verbrandingsmotor verhoogt door extra gecomprimeerde lucht in de verbrandingskamer te persen.

Maakt een turbo een auto sneller?

Een kleine turbocompressor zal sneller en bij lagere motortoerentallen een boost geven, maar kan mogelijk niet veel boost geven bij hogere motortoerentallen wanneer er een echt grote hoeveelheid lucht in de motor gaat.

Wat is het nadeel van een turbomotor?

Welnu, meer vermogen betekent meer energie-output per seconde. Dit betekent dat je er meer energie in moet steken als je hem gebruikt. Je moet dus meer brandstof verbranden. In theorie betekent dit dat een motor met een turbolader niet zuiniger is dan een zonder.

Is een 4-cilinder turbo sneller dan een V6?

Moderne viercilindermotoren met turbocompressor, mits goed ontworpen, zullen in bijna elke categorie een V6 met natuurlijke aanzuiging verslaan of evenaren. Turbo-fours zijn lichter, efficiënter en kunnen krachtiger zijn dan een atmosferische V6. Het enige dat een V6 altijd beter zal doen, is het trekvermogen.

Verhogen bougies het aantal pk's?

Kortom, ja, in sommige situaties kunnen bougies het vermogen verhogen.

Hoeveel HP winst uit koude luchtinlaat?

Dus als u koelere lucht in uw motor kunt krijgen, kan uw auto meer brandstof met die lucht mengen, waardoor er meer vermogen ontstaat. Combineer dat met meer lucht door het grotere en minder beperkende filter en de inlaatbuis en je kunt een toename van 10-15 pk zien.

Hebben turbo's onderhoud nodig?

Een turbocompressor is in wezen een extra onderdeel dat meer lucht in de verbrandingskamer dwingt. Het zorgt ervoor dat de auto meer vermogen produceert, terwijl het brandstofverbruik behouden blijft. Wat het onderhoud betreft, heeft een turboauto, in tegenstelling tot de zorgen die sommige autobezitters hebben, dezelfde zorg nodig als een gewone auto.

Hoe test je of je turbo werkt?

Kun je rijden met een defecte turbo?

Het voertuig kan rijden zonder een efficiënt werkende turbocompressor, maar het zal slecht presteren en uw beslissing kan mogelijk dramatische gevolgen hebben. Als het probleem een ​​probleem met de olietoevoer of een intern onderdeel is, is een volledige storing aanstaande.

Wanneer moet ik mijn turbo vervangen?

Kan een turbomotor draaien zonder de turbo?

Als u geen turbo heeft, zal uw motor starten en lopen zonder een turbo, maar zorg ervoor dat de olieleiding niet is aangesloten op de motor.

Kan een slechte turbo motorschade veroorzaken?

Het goede nieuws is dat motorschade zelden optreedt als gevolg van een defecte turbo. Als de waaier afbladdert, komt deze meestal in de intercooler en katalysator terecht.

Wat zijn de voordelen van een turbomotor?

De twee belangrijkste voordelen van een turbomotor zijn een grotere vermogensdichtheid en een hoger brandstofverbruik. Omdat een turbolader een kleine motor in staat stelt meer vermogen te produceren, kunnen fabrikanten hun cilinderinhoud verkleinen.