¿Qué es un turbocompresor?
Un turbocompresor es en realidad un compresor de aire que aumenta el volumen de admisión comprimiendo el aire. Utiliza el impulso de inercia de los gases de escape emitidos por el motor para impulsar la turbina dentro de la cámara de la turbina, que a su vez impulsa un impulsor coaxial. El impulsor presuriza el aire enviado por la tubería del filtro de aire al cilindro. Cuando aumenta la velocidad del motor, la velocidad de descarga de los gases de escape y la velocidad de la turbina también aumentan de manera sincronizada, y el impulsor comprime más aire en el cilindro. La presión y la densidad del aire aumentan, lo que puede quemar más combustible. En consecuencia, aumentar la cantidad de combustible y ajustar la velocidad del motor puede aumentar la potencia de salida del motor.
Principio estructural
En primer lugar, hablemos del principio estructural general de un turbocompresor. El turbocompresor de gases de escape se compone principalmente de una rueda de bomba y una turbina, así como otros componentes de control. La rueda de bomba y la turbina están conectadas por un eje, que es el rotor. Los gases de escape del motor impulsan la rueda de bomba, que impulsa la turbina para que gire. Después de que la turbina gira, presuriza el sistema de admisión. El turbocompresor está instalado en el lado de escape del motor, por lo que la temperatura de trabajo del turbocompresor es muy alta. Además, la velocidad del rotor del turbocompresor durante el funcionamiento es muy alta, alcanzando decenas de miles de revoluciones por minuto. Una velocidad y una temperatura tan altas hacen que los cojinetes mecánicos de agujas o bolas comunes no puedan funcionar para el rotor. Por lo tanto, los turbocompresores generalmente utilizan cojinetes totalmente flotantes, lubricados con aceite y enfriados con refrigerante. Anteriormente, los turbocompresores se usaban principalmente en motores diésel porque los métodos de combustión de la gasolina y el diésel eran diferentes, por lo que la forma de los turbocompresores utilizados en los motores también era diferente. Un motor de gasolina se diferencia de un motor diésel en que entra en el cilindro no con aire, sino con una mezcla de gasolina y aire. Una presión excesiva puede provocar fácilmente una detonación. Por ello, al instalar un turbocompresor es necesario evitar la detonación, lo que implica dos cuestiones relacionadas: el control de la temperatura alta y el control del tiempo de encendido.
Después de la turboalimentación obligatoria, la temperatura y la presión durante la compresión y la combustión de los motores de gasolina aumentarán, lo que provocará una mayor tendencia a la detonación. Además, la temperatura de escape de los motores de gasolina es más alta que la de los motores diésel, y no es aconsejable aumentar el ángulo de superposición de válvulas (el momento en que las válvulas de admisión y escape se abren simultáneamente) para mejorar la refrigeración del escape. Reducir la relación de compresión también puede provocar una combustión incompleta. Además, los motores de gasolina tienen velocidades de motor más altas que los motores diésel, lo que da como resultado cambios significativos en el caudal de aire, lo que puede provocar fácilmente reacciones retardadas del turbocompresor. Los ingenieros han realizado mejoras específicas para abordar una serie de problemas con el uso de turbocompresores en motores de gasolina, lo que les permite utilizar también turbocompresores de gases de escape.
Nota
Debido al funcionamiento frecuente de los turbocompresores a altas velocidades y temperaturas, la temperatura en el extremo de la turbina de gases de escape del turbocompresor es de alrededor de 600 grados y el rotor del turbocompresor gira a una alta velocidad de 8000-11000 r/min. Por lo tanto, para garantizar el funcionamiento normal del turbocompresor, se deben tener en cuenta los siguientes puntos durante el uso:
No lo dejes en el coche
Después de arrancar el motor, especialmente en invierno, se debe dejar que funcione al ralentí durante un tiempo para lubricar completamente los cojinetes con aceite lubricante antes de que el rotor del turbocompresor funcione a alta velocidad. Por lo tanto, después de arrancar, no pise con fuerza el acelerador para evitar dañar el sello de aceite del turbocompresor.
No apague inmediatamente el motor.
Después de funcionar a alta velocidad durante mucho tiempo, el motor no se puede apagar inmediatamente. Durante el funcionamiento del motor, una parte del aceite se suministra a los cojinetes del rotor del turbocompresor para lubricarlos y enfriarlos. Después de que el motor en funcionamiento se detiene repentinamente, la presión del aceite cae rápidamente a cero y la alta temperatura en la sección de la turbina del turbocompresor se transmite al medio. El calor en la carcasa de soporte del cojinete no se puede eliminar rápidamente, mientras el rotor del turbocompresor todavía gira a alta velocidad bajo la inercia. Por lo tanto, si el motor se detiene repentinamente en un estado de motor caliente, provocará que el aceite atrapado en el turbocompresor se sobrecaliente y dañe los cojinetes y el eje. Tenga especial cuidado para evitar que el motor se cale repentinamente después de pisar el pedal del acelerador varias veces.
Limpio
Al desmontar el turbocompresor, es importante mantenerlo limpio y bloquear todas las uniones de las tuberías con un paño limpio para evitar que caigan residuos en el turbocompresor y dañen el rotor. Al repararlo, tenga cuidado de no chocar y dañar el impulsor. Si es necesario reemplazar el impulsor, se debe realizar una prueba de equilibrio dinámico. Después de la reinstalación, elimine la obstrucción.
Para limpiar
Debido al funcionamiento frecuente del turbocompresor a altas temperaturas, su conducto de aceite lubricante es propenso a la coquización parcial del aceite interno debido al efecto de la alta temperatura, lo que puede provocar una lubricación insuficiente de los cojinetes del turbocompresor y daños. Por lo tanto, el conducto de aceite lubricante debe limpiarse después de un período de funcionamiento.
Preste atención al mantenimiento
Antes de salir y después de recibir el vehículo, se debe verificar la conexión de cada tubería de las vías de aire para evitar que estén flojas o desprendimientos, lo que puede provocar que el turbocompresor falle y que entre aire en cortocircuito al cilindro.
De esto se desprende que, tras la turboalimentación del motor, la estructura de los componentes se ha reforzado. Desde el punto de vista del uso y el mantenimiento, es necesario reforzar las tareas de mantenimiento obligatorias del motor y prestar atención a la utilización de los métodos operativos correctos.