CAPÍTULO 19 TURBOCHARGING Y SUPERCHARGING LOS OBJETIVOS

CAPÍTULO 19
TURBOCHARGING Y SUPERCHARGING
LOS OBJETIVOS
Después de estudiar Capítulo 19, el lector podrá:
1.
Prepárese para área de contenido de prueba de certificación de Función ASE Engine (A8) “ C ”
(la Conscripción de Combustible, de Aire, y el Diagnóstico Eductor de Sistemas y la Reparación).
2.
Explique la diferencia entre una turbina alimentadora y un supercargador.
3.
Describa cómo se controlan los niveles de estímulo.
4.
Discuta métodos de mantenimiento para turbinas alimentadoras y supercargadores.
TECLEE TÉRMINOS
La barra (p. 326)
El estímulo (p. 326)
La válvula desviadora (p. 328)
La válvula desviadora del compresor (CBV) (p. 332)
Seque Sistema (p. 334)
La válvula de descarga (p. 332)
Intercooler (p. 330)
Naturalmente (p (normalmente) Aspirated. 326)
El óxido nitroso (p. 333)
El desplazamiento positivo (p. 327)
El sumador de poder (p. 333)
La válvula de seguridad (p. 333)
Root-Type Supercharger (p. 327)
Supercharger (p. 327)
El atraso del turbo (p. 330)
La turbina alimentadora (p. 328)
La válvula del respiradero (p. 332)
La eficiencia volumétrica (p. 325)
La válvula de expulsión (p. 331)
Moje Sistema (p. 334)
LOS REQUISITOS DE CORRIENTE DE AIRE
Los motores con naturalidad aspirados con cuerpos humanos del obturador confían en presión
atmosférica para empujar un aire – la mezcla de combustible en el vacío de la cámara de
combustión creado por la carrera descendente de un pistón. La mezcla es entonces comprimida
antes de ignición para aumentar la fuerza del ardor, expandiendo gases. Mientras mayor la
compresión de la mezcla, mayor el poder resultando de combustión.
Todos los motores del automóvil de gasolina comparten cierto aire – dele pábulo a los requisitos.
Por ejemplo, un motor de cuatro tiempos puede ingerir sólo tanto aire, y cuánto el combustible
consume depende cuánto el aire ingiere. Los ingenieros calculan requisitos de corriente de aire del
motor usando estos tres factores:
• el desplazamiento del motor
• las revoluciones por minuto del motor (RPM)
• la eficiencia volumétrica
La Eficiencia Volumétrica
La eficiencia volumétrica es una comparación del volumen real de aire – la mezcla de
combustible dibujada en un motor para el volumen máximo teórico que podría ser aspirado. La
eficiencia volumétrica es expresada como un porcentaje, y los cambios con motor aceleran. Por
ejemplo, un motor podría tener eficiencia de 75 % de volumétrico en 1000 RPM. El mismo motor
podría ser evaluado en 85 % en 2000 RPM y 60 % en 3000 RPM.
Si el motor se da cuenta del volumen de corriente de aire lentamente, un cilindro podría llenarse
para la aptitud. Toma que una cantidad definitiva de tiempo por la corriente de aire atraviese todas
las curvas del el puerto de toma del tubo múltiple y de la válvula. Por consiguiente, la eficiencia
volumétrica decrece como la velocidad del motor aumenta. A gran velocidad, puede caerse para
como el punto bajo como 50 %.
El motor callejero común nunca alcanza eficiencia de 100 % de volumétrico. Con un motor
callejero, la eficiencia volumétrica es aproximadamente 75 % en la velocidad punta, o 80 % en el
pico de fuerza de torsión. Un motor callejero muy efectivo en el funcionamiento es
aproximadamente 85 % eficiente, u otro poquito de eficiente en la fuerza de torsión culminante. Un
motor de carrera usualmente tiene 95 % o la mejor eficiencia volumétrica. Estas figuras se aplican
sólo naturalmente motores aspirados, sin embargo, y los motores equipados con turbo y
supercargados a la cuenta fácilmente logran eficiencia de más que 100 % de volumétrico. Muchos
vehículos son equipados con un supercargador o una turbina alimentadora para aumentar poder.
Vea 19-1 de Figuras y 19-2.
La Compresión del Motor
La compresión superior aumenta la eficiencia termal del motor porque sube temperaturas de
compresión, dando como resultado más caliente, combustión más completa. Sin embargo, una
compresión superior puede causar un incremento en emisiones NOX y podría requerir el uso de
gasolina de alto octanaje con aditivos efectivos de antidetonante.
SUPERCHARGING PRINCIPLES
La cantidad de fuerza un aire – el combustible que el cargo produce cuando está en llamas está
mayormente en función de la densidad de cargo. La densidad es populacho de una sustancia en una
cantidad dada de espacio. Vea 19-3 de la Figura.
Mientras mayor la densidad de un aire – el cargo de combustible obtuvo a la fuerza en un cilindro,
mientras mayor la fuerza produce cuando es encendida, y lo más gran el poder del motor.
Un motor que usa presión atmosférica para toma es llamado un motor con naturalidad
(normalmente) aspirado. Una mejor forma para aumentar densidad de aire en el cilindro debe
usar una bomba.
Cuando el aire es bombeado al cilindro, la cámara de combustión recibe un incremento de presión
atmosférica conocido como el estímulo y está medida en libras por la pulgada cuadrada (PSI),
atmósferas (el cajero automático), o barra. Mientras los incrementos de presión de estímulo
exteriorizan densidad, los calores de fricción exteriorizan en el movimiento y las causas un
incremento en la temperatura. Este incremento en la temperatura surte efecto en dirección opuesta,
disminuyendo densidad de aire. Por estos y otras variables, un incremento en la presión no siempre
da como resultado mayor densidad de aire.
Otra forma de lograr un incremento en mezcla que la compresión es designada superyendo a la
carga. Este método usa una bomba para empacar un aire más denso – el cargo de combustible en
los cilindros. Desde que la densidad del aire – – y directamente poder está relacionada con el peso
de un cargo de combustible de aire – es mayor, así también es su peso cargo de combustible
consumido dentro un lapso de tiempo dado. El resultado es similar a eso de una proporción de alta
compresión, pero el efecto puede controlarse durante sin valor y la desaceleración para evitar
emisiones altas.
El aire se traza en un motor con naturalidad aspirado por la presión atmosférica metiéndolo a la
fuerza en el área de baja presión barométrica del tubo múltiple de la toma. La presión baja o vacío
en el tubo múltiple resulta del movimiento reciprocante de los pistones. Cuando un pistón se mueve
hacia abajo durante su golpe de la toma, crea un espacio vacío, o un vacío, en el cilindro. Aunque la
presión atmosférica empuja aire para llenarse tan mucho de este espacio vacío tan posible, tiene un
camino difícil para viajar. El aire debe atravesar el filtro de aire, el cuerpo humano del obturador, el
tubo múltiple, y el puerto de la toma antes de entrar en el cilindro. Las curvas y las restricciones en
este límite de la senda la cantidad de aire alcanzando el cilindro antes de los finales de la válvula de
admisión; Por consiguiente, la eficiencia volumétrica está menos de 100 %.
Bombeando el aire al sistema de la toma bajo presión lo hace pasar a la fuerza a través de las curvas
y restricciones en una mayor velocidad que viajaría bajo la presión atmosférica normal, dejar más
aire entrar en el puerto de la toma antes de que cierra. Aumentando la corriente de aire en la toma,
más combustible puede mezclarse con el aire al el silencio manteniendo el mismo aire – dele
pábulo a la proporción. Mientras más denso el aire – el cargo de combustible introduciendo el
motor durante su golpe de la toma, lo más gran que la energía potencial lanzó al mercado durante la
combustión. Además del poder aumentado resultando de combustión, hay varias otras ventajas de
supercargar a la cuenta un motor incluyendo:
• Aumenta la apariencia – la densidad de cargo de combustible para proveer presión de alta
compresión cuando el poder es requerido, pero deja el motor seguir corriendo presiones inferiores
cuando el poder adicional no es requerido.
• el aire bombeado empuja los demás tubo de escape de la cámara de combustión durante el
traslapo de toma y de la válvula de escape.
• la remoción y corriente de aire forzada de gases eductores calientes baja la temperatura de la
culata de cilindro, pistones, y válvulas, y las ayudas prolongan la vida del motor.
Un supercargador presuriza aire para más gran que la presión atmosférica. La presurización por
encima de la presión atmosférica, o el estímulo, puede ser medida al modo de la presión
atmosférica. Las caídas de presión atmosférica como la altitud aumenta, pero la presión de estímulo
permanece igual. Si un supercargador desarrolla 12 estímulo PSI (83 kPa) a nivel del mar,
desarrollará la misma cantidad en una altitud de 5,000 pies porque fomentará presión es interior
medido el tubo múltiple de la toma. Vea 19-4 de la Figura.
El Estímulo y los índices de Compresión
El estímulo aumenta la cantidad de aire dibujado en el cilindro durante el golpe de la toma. Este
aire adicional causa que el índice de compresión efectivo sea mayor que el índice de compresión
mecánico diseñado en el motor. Mientras más alto la presión de estímulo, mayor el índice de
compresión. Vea la siguiente mesa para un ejemplo de cuánto el índice de compresión efectivo
aumenta comparada para la presión de estímulo.
SUPERCHARGERS
Un supercargador es una bomba de aire conducida en motor que da abasto más de lo que la
cantidad normal de aire en el tubo múltiple de la toma y fomenta fuerza de torsión del motor y
poder. Un supercargador provee un incremento instantáneo en el poder sin el retraso o el atraso a
menudo se asoció con turbinas alimentadoras. Sin embargo, un supercargador, porque eso es
conducido por el motor, requiere que caballo de fuerza funcione y no es tan eficiente como una
turbina alimentadora.
En el concepto básico, un supercargador no es nada más que una bomba de aire mecánicamente
conducida por el motor mismo. Los engranajes, los ejes, las cadenas, o los cinturones del cigüeñal
pueden usarse para revolver la bomba. Esto quiere decir que la bomba de aire o el supercargador
bombea aire en la relación directa para equipar con una máquina velocidad.
El Final Compression Ratio Chart en Niveles Diversos de Estímulo
El estímulo del soplador (PSI)
Comp Ratio
2
18
20
4
6
8
10
12
14
16
6.5 7.4
8.3 9.2
10
10.9
11.8
12.7
13.6
14.5
9.9 10.8
11.8
12.7
13.6
14.5
15.3
16.2
9.5 10.6
11.6
12.6
13.6
14.6
15.7
16.7
10.2 11.3
12.4
13.4
14.5
15.6
16.7
17.8
10.8 12
13.1
14.3
15.4
16.6
17.8
18.9
11.4 12.7
13.9
15.1
16.3
17.6
18.8
20
12.1 13.4
14.7
16
17.3
18.5
19.8
21.1
18.2
19.5
20.9
22.2
23.6
15.3
7
88.9
7.5 8.5
17.8
8
9.1
18.9
8.5 9.7
19.8
9
10.2
21.2
9.5 10.8
22.4
10
11.4
12.7
14.1
15.4
16.8
Hay dos tipos generales de supercargadores:
El supercargador de tipo de raíces. Denominados para Don Juan y Francis Roots, dos hermanos
de Connersville, Indiana, quien patentaron el diseño en 1860 como un tipo de bomba de agua para
ser usados en minas. Más tarde se usó para mover aire y es usado hoy en motores Dieseles ciclistas
Detroit de dos tiempos y otros motores supercargados a la cuenta. El supercargador de tipo de
raíces es llamado un diseño positivo de desplazamiento porque todo el aire que entra es hecho
pasar a la fuerza a través de la unidad. Los ejemplos de un supercargador de tipo de raíces incluyen
al GMC 6-71 (usado originalmente en diesel de la General Motors equipa con una máquina eso si
tuviesen seis cilindros cada uno con 71 cu. adentro.) Y Eaton utilizado adelante superacusado 3800
General Motors V-6 los motores. Vea 19-5 de la Figura.
El supercargador centrífugo. Un supercargador centrífugo es similar a una turbina alimentadora
pero es mecánicamente conducido por el motor en lugar de estar accionado por los gases eductores
calientes. Un supercargador centrífugo no es una bomba positiva de desplazamiento y todo el aire
que entra no es hecho pasar a la fuerza a través de la unidad. El aire entra en un supercargador
centrífugo alojando en medio y egresa en los bordes exteriores de las ruedas del compresor en una
velocidad muy superior debido a la fuerza centrífuga. La velocidad de las hojas tiene que ser
superior que la velocidad del motor así es que una polea más pequeña está usada en el
supercargador y las superdirectas del cigüeñal el impeller a través de una caja del engranaje de
dientes interiores logrando aproximadamente siete veces la velocidad del motor. Los ejemplos de
supercargadores centrífugos incluyen a Vortech y Paxton.
El Control de Estímulo del Supercargador
Muchos supercargadores instalados en fábrica son equipados con una válvula desviadora que deja
aire de la toma desembocar directamente en el tubo múltiple de la toma bordeando el
supercargador. La computadora controla el accionador de la válvula desviadora. Vea 19-6 de la
Figura.
La corriente de aire es dirigida alrededor del supercargador cuandoquiera cualquiera de las
siguientes condiciones ocurre:
• la presión de estímulo, tan medido por el sensor del MAPA, señala que la presión del tubo
múltiple de la toma alcanza el nivel predeterminado de estímulo.
• durante la desaceleración.
• cada vez que la marcha atrás es seleccionada.
Supercharger Service
Superchargers está usualmente lubricado con aceite de motor sintético dentro de la unidad. Este
nivel de aceite debería ser comprobado y reemplazado tan especificado por el vehículo o fabricante
del supercargador. La correa de transmisión también debería ser inspeccionada y reemplazada tan
necesaria.
LAS TURBINAS ALIMENTADORAS
La desventaja principal de un supercargador es su confianza en el poder del motor para conducir la
unidad. En algunas instalaciones, tanto como 20 % de poder del motor sea usado por un
supercargador mecánico. Sin embargo, conectando un supercargador centrífugo para una rueda
motriz de la turbina e instalándolo en el camino eductor, el caballo de fuerza perdido del motor es
recobrado para realizar otro trabajo y la energía de calor de combustión perdida en el tubo de
escape del motor (tanto como 40 % para 50 %) puede ser implementada para hacer trabajo útil. Éste
es el concepto de una turbina alimentadora.
La ventaja principal de la turbina alimentadora sobre un supercargador mecánicamente conducido
es que la turbina alimentadora no reduce drásticamente poder del motor. En un motor con
naturalidad aspirado, cerca de la mitad de el calor la energía contenida en el combustible sale del
sistema eductor. Vea 19-7 de la Figura. Otro que 25 % está perdido a través del enfriamiento del
radiador. Sólo aproximadamente 25 % es realmente convertido a poder mecánico. Una bomba
mecánicamente conducida usa una parte de esta salida mecánica, pero una turbina alimentadora
pone su energía de los gases eductores, a convertir más de energía de calor del combustible en la
energía mecánica.
Una turbina de la turbina alimentadora se ve mucha como una típica bomba centrífuga destinada
para superir a la carga. Vea 19-8 de la Figura. Los gases calientes del tubo de escape fluyen de la
cámara de combustión para la rueda de la turbina. Los gases son calientes y expandidos como dejen
el motor. No es la velocidad de fuerza de los gases eductores que le fuerza la rueda de la turbina a
cambiar de dirección, tal cual comúnmente pensó, pero la expansión de gases calientes en contra de
las hojas de la rueda de la turbina.
El Diseño de la Turbina Alimentadora y la Operación
Una turbina alimentadora consta de dos cámaras conectadas por una vivienda del centro. Las dos
cámaras contienen una rueda de la turbina y una rueda del compresor conectada por un eje que
atraviesa la vivienda del centro.
Tomar ventaja completa del calor eductor que provee la fuerza rotativa, una turbina alimentadora
debe ser colocado como cerca como posible para el tubo múltiple eductor. Esto le da pasada al tubo
de escape caliente directamente en la unidad con un mínimo de pérdida de calor. Como el gas
eductor entra en la turbina alimentadora, rota las hojas de la turbina. La rueda de la turbina y la
rueda del compresor están en el mismo eje a fin de que cambien de dirección en la misma
velocidad. La rotación de la rueda del compresor aspira aire en a través una ensenada central y
bombas impelentes centrífugas eso a través de una conexión de salida al borde de la vivienda. Un
par de composturas en el soporte de la vivienda del centro la turbina y el eje de la rueda del
compresor, y están lubricados por aceite de motor. Vea 19-9 de la Figura.
Ambos la turbina y el compresor al que las ruedas deben dirigir con sumamente despejos cercanos
minimizan fuga posible alrededor de sus hojas. Cualquier fuga alrededor de las hojas de la turbina
causa una disipación de la energía de calor requirió para la rotación del compresor. La fuga
alrededor de las hojas del compresor impide la turbina alimentadora de desarrollar su presión
completa de estímulo.
Cuando el motor comienza y las carreras en la velocidad de punto bajo, ambos calor del tubo de
escape y presión son bajos y las carreras de la turbina en una velocidad de punto bajo
(aproximadamente 1000 RPM). Porque el compresor no cambia de dirección lo suficientemente
rápido para desarrollar presión de estímulo, el aire simplemente lo atraviesa y las obras del motor
les gusta cualquier motor con naturalidad aspirado. Como el motor corre más rápido o la carga
aumenta, ambos agotan incrementos de calor y de flujo, causando la turbina y las ruedas del
compresor para rotar más rápido. Desde que no hay freno y muy poca resistencia rotativa en el eje
de la turbina alimentadora, la turbina y las ruedas del compresor aceleran como la energía eductor
de calor aumente. Cuando un motor corre a toda potencia, la turbina alimentadora típica gira en las
velocidades entre 100,000 y 150,000 RPM.
La desaceleración del motor de poder completo a haraganear requiere sólo un segundo o dos por su
fricción interna, infundiendo resistencia, y la carga drivetrain. La turbina alimentadora, sin
embargo, no tiene tal carga en su eje, y ya cambia de dirección muchas veces más rápido que el
motor a toda velocidad. Como consecuencia, puede tomar tanto como un minuto o más después de
que el motor ha regresado a la velocidad sin valor antes de que la turbina alimentadora también
haya regresado a marchar al ralentí. Si el motor es desacelerado para marchar al ralentí y luego
cerrar inmediatamente, la lubricación del motor deja de fluir para el centro alojando composturas
mientras la turbina alimentadora todavía da vueltas en miles de RPM. El aceite en la vivienda del
centro es luego expuesto a calor extremo y lata gradualmente “ coque ” u oxide. El aceite
convertido en coque puede atascar pasajes y podrá reducir la vida de la turbina alimentadora.
Las velocidades altas que rota y los despejos sumamente cercanos de la turbina y las ruedas del
compresor en sus viviendas requieren igualmente despejos críticos de compostura. Las composturas
deben conservar despejos radiales del 0.003 al 0.006 la pulgada (0.08 para 0.15 mm). El despejo
axial (el juego longitudinal) debe ser mantenido a las 0.001 para 0.003 la pulgada (0.025 para 0.08
mm). Si correctamente mantenido, la turbina alimentadora también es un dispositivo libre de
problemas. Sin embargo, para impedir problemas, las siguientes condiciones deben ser encontradas:
• las composturas de la turbina alimentadora deben estar todo el tiempo lubricadas con aceite
limpio del motor – los motores equipados con turbo deberían tener cambios de aceite normales en
la mitad de las veces o los intervalos de kilometraje especificados para motores poco equipados con
turbo.
• las partículas de suciedad y otra contaminación deben ser mantenidas apartado de la toma y las
viviendas eductores.
• cada vez que un motor antiácido aguantando (el cigüeñal o el árbol de levas) ha estado dañado,
la turbina alimentadora debe estar ruborizada con aceite de motor limpio después de que la
compostura haya sido reemplazada.
• si la turbina alimentadora está dañada, el aceite de motor debe ser reducido drásticamente y
ruborizado y el filtro de aceite reemplazado como parte del método de reparación.
Las turbinas alimentadoras modelo a Late todas tienen composturas centrales de calmas líquida
para impedir daño de calor. En una turbina alimentadora de calma líquida, el líquido de
refrigeración del motor es circulado a través de molde de pasajes en medio alojando para quitarse el
calor excedente. Esto deja las composturas correr sistema de enfriamiento y minimizar la
probabilidad de aceite coquificándose cuando el motor es clausurado.
El Tamaño de la Turbina Alimentadora y el Tiempo de Respuesta
Un intervalo ocurre entre un incremento en la velocidad del motor y el incremento en la velocidad
de la turbina alimentadora. Este retraso entre la aceleración y el turbo que el estímulo es llamado
atraso del turbo. Guste cualquier material, el gas eductor en movimiento tiene inercia. La inercia
también está presente en la turbina y las ruedas del compresor, así como también la corriente de
aire de la toma. A diferencia de un supercargador, la turbina alimentadora no puede suministrar una
cantidad adecuada de estímulo en la velocidad baja.
El tiempo de respuesta de la turbina alimentadora está directamente relacionado con el tamaño de la
turbina y las ruedas del compresor. Las ruedecitas aceleran rápidamente; Las ruedas grandes
aceleran lentamente. Mientras las ruedecitas parecerían tener una ventaja sobre mayores, no pueden
tener bastantes aptitud de corriente de aire para un motor. Para minimizar atraso del turbo, la toma
y aptitudes de respiración del tubo de escape de un motor deben ser a las que se correspondió para
el tubo de escape y capacidades de corriente de aire de la toma de la turbina alimentadora.
FOMENTE CONTROL
Ambos superfueron a la carga y los sistemas equipados con turbo son diseñados para proveer una
presión más gran que la presión atmosférica en el tubo múltiple de la toma. Esta presión aumentada
mete cantidades adicionales de aire a la fuerza en que la cámara de combustión sobre lo que
normalmente estaría metido a la fuerza en por la presión atmosférica. Este cargo aumentado
aumenta poder del motor. La cantidad de “ estímulo ” (PSI) es medida en libras por la pulgada
cuadrada (adentro (o la presión en el tubo múltiple de la toma), en pulgadas de mercurio. Hg), en
bar's, o en atmósferas. Los siguientes valores diferirán debido a la altitud y las condiciones
atmosféricas (la presión barométrica).
1 atmósfera = 14.7 PSI
1 atmósfera = 29.50 adentro. Hg
1 atmósfera = 1.0 la barra
1 barra = 14.7 PSI
Mientras más alto el nivel de estímulo (la presión), mayor el potencial de caballo de fuerza. Sin
embargo, otros factores deben ser considerados al aumentar presión de estímulo:
1.
Como la presión de estímulo aumenta, la temperatura del aire también aumenta.
2.
Como la temperatura de los incrementos de aire, la combustión que las temperaturas también
aumentan, que aumente la posibilidad de detonación.
3.
El poder puede ser aumentado enfriando el aire comprimido después de que deja la turbina
alimentadora. El poder puede ser aumentado acerca de 1 % por 10 ° F por la cual el aire es
enfriado. Un dispositivo típico de enfriamiento es llamado un interenfriador y es similar a un
radiador, en donde fuera de aire puede estar de paso, enfriando lo presurizado aire caliente. Vea 1910 de la Figura. Algunos interenfriadores usan líquido de refrigeración del motor para enfriar el aire
comprimido caliente que fluye de la turbina alimentadora para la toma.
4.
Como la presión de estímulo aumenta, la temperatura de combustión y las presiones aumentan,
cuál, si no limitado, puede hacer daño severo del motor. La máxima temperatura eductor del gas
debe ser 1550 ° F (840 ° C). Las temperaturas superiores disminuyen la durabilidad de la turbina
alimentadora y el motor.
La válvula de expulsión
Una turbina alimentadora usa gases eductores para aumentar estímulo, lo cual causa que el motor
haga más gases eductores, lo cual a su vez aumenta el estímulo de la turbina alimentadora. Para
impedir sobre-estímulo y daño severo del motor, la mayoría de sistemas de la turbina alimentadora
usan una válvula de expulsión. Una válvula de expulsión es una válvula parecido a una puerta que
puede abrir y final. La válvula de expulsión es una válvula desviadora en la ensenada eductor para
la turbina. Permite todo el tubo de escape en la turbina, o puede encaminar parte del pasado eductor
la turbina al sistema eductor. Si la válvula es cerrada, todo el tubo de escape viaja para la turbina
alimentadora. Cuando una cantidad predeterminada de presión de estímulo se desarrolla en el tubo
múltiple de la toma, la válvula de la válvula de expulsión es abierta. Como la válvula se abre, la
mayor parte del tubo de escape fluye directamente fuera del sistema eductor, bordeando la turbina
alimentadora. Con menos tubo de escape fluyendo a través de las veletas de la turbina
alimentadora, la turbina alimentadora se agota poco a poco en la velocidad y la presión de estímulo
se acorta. Cuando el estímulo que la presión descarta, la válvula de la válvula de expulsión cierra
para dirigir el tubo de escape sobre las veletas de la turbina alimentadora y otra vez dejar la presión
de estímulo aumentar. La operación de la válvula de expulsión es un proceso continuo para
controlar presión de estímulo.
Tech Tip
EL ESTÍMULO ES EL RESULTADO DE RESTRICCIÓN
La presión de estímulo de una turbina alimentadora (o el supercargador) está comúnmente medida
en libras por la pulgada cuadrada. Si una culata de cilindro está restringida por puertos y válvulas
pequeñas, la turbina alimentadora rápidamente proveerá estímulo. Fomente resultados cuando el
aire siendo metido a la fuerza en las culatas de cilindro no puede desembocar en los cilindros lo
suficientemente rápido y “ montones arriba ” en el tubo múltiple de la toma, aumentando presión de
estímulo. Si un motor tuviese puertos y válvulas grandes, la turbina alimentadora podría proveer
una cantidad muy mayor de aire en el motor en la misma presión de estímulo como un motor
idéntico de puertos y válvulas más pequeñas. Por consiguiente, aumentando el tamaño de las
válvulas, un motor equipado con turbo o supercargado a la cuenta serán capaces de producir poder
muy mayor.
La válvula de expulsión es la válvula de control de presión de un sistema de la turbina
alimentadora. La válvula de expulsión es usualmente controlada por la computadora del onboard a
través de un solenoide de control de estímulo. Vea 19-11 de la Figura.
Las Válvulas De Seguridad
Una válvula de expulsión controla el lado eductor de la turbina alimentadora. Una válvula de
seguridad controla el lado de la toma. Una válvula de seguridad respiraderos presurizó aire de la
tubería de conexión entre la conexión de salida de la turbina alimentadora y el obturador cada vez
que el obturador está cerrado durante el estímulo, tan durante cambios. Si la presión no es lanzada
al mercado, la turbina alimentadora que la turbina la rueda despacio derribará, crear un atraso
cuando el obturador es abierto otra vez después de un cambio ha sido completada. Hay dos tipos
básicos de válvulas de seguridad incluyendo:
• la válvula desviadora del compresor o CBV Este tipo de rutas de la válvula de seguridad el
aire presurizado para el lado de la ensenada de la turbina alimentadora para el aprovechamiento y
guarda silencio durante la operación.
Quite soplando válvula o BOV ésta es también llamado una válvula de descarga o una válvula
del respiradero y presenta un diseño primaveral regulable que mantiene la válvula cerrada hasta
una liberación repentina del obturador. El incremento resultante de presión abre la válvula y
despresuriza el aire presurizado directamente en la atmósfera. Este tipo de válvula de seguridad es
chillón en funcionamiento y uno que crea pasa como un silbido sonido cuando la válvula se abre.
Vea 19-12 de la Figura.
LOS FRACASOS DE LA TURBINA ALIMENTADORA
Cuando las turbinas alimentadoras dejan de operar para funcionar correctamente, una caída en el
poder es notada. Para restaurar operación correcta, la turbina alimentadora debe estar reconstruida,
reparada, o debido reemplazar. No cabe simplemente quitar la turbina alimentadora, sellar
cualquier aberturas, y todavía mantener driveability decente. Soportar fracaso es una causa común
de fracaso de la turbina alimentadora, y las composturas del reemplazo están usualmente sólo
disponibles a reconstruidores. Otro problema común de la turbina alimentadora es consumo
excesivo y continuo de aceite resultando en humo eductor azul. Las turbinas alimentadoras usan
anillos pequeños parecido a anillos de pistón en el eje para impedir tubo de escape (la combustión
asfixia con gas) de introducir la compostura central. Porque no hay sellos para conservar aceite
adentro, el consumo excesivo de aceite es usualmente causado por ahí:
Tech Tip
SI UNO ES BUENO, DOS SON MEJORES
Una turbina alimentadora usa el tubo de escape del motor para hacer girar una turbina, lo cual está
relacionado a un impeller dentro de una turbina alimentadora. Este impeller luego mete aire a la
fuerza en el motor a presión más alto que es normalmente logrado sin una turbina alimentadora. El
más aire que puede ser metido a la fuerza en un motor, lo más gran el potencial de poder. Un motor
de V-Type tiene dos tubos múltiples eductores y así es que dos turbinas alimentadoras pequeñas
pueden usarse para ayudar a forzarle mayores cantidades de aire en un motor, como se muestra en
19-13 de la Figura.
1.
Un sistema positivo falsificado de ventilación del cárter (PCV) dando como resultado aceite
excesivo de forzamiento de presiones del cárter en la boca de aspiración. Este fracaso no está
relacionado con la turbina alimentadora, pero la turbina alimentadora es a menudo culpada.
2.
Un filtro atascado de aire, que cause un área de baja presión barométrica en la ensenada, que
pueda provocar pasado de aceite que el eje del turbo timbra y en el tubo múltiple de la toma.
3.
Una línea atascada de regreso de aceite (el tubo de desagüe) de la turbina alimentadora para el
cárter de aceite (el pozo negro), que puede causar la presión de aceite de motor para el pasado de
aceite de fuerza que el eje de la turbina alimentadora timbra y en la toma y los tubos múltiples
eductores. Obviamente, el ser aceites le forzó en ambos la toma y el tubo de escape crearía lotes de
humo.
EL ÓXIDO NITROSO (N2O)
Los principios
El óxido nitroso es un gas incoloro y poco inflamable. El óxido nitroso fue descubierto por un
químico británico, Joseph Priestly (1733–1804), quien también descubrió oxígeno. Él se encontró
con que el óxido nitroso causó que una persona sea insensata cuando fue respirado y pronto en el
que se convirtió sabe como gas hilarante. El óxido nitroso fue usado en la odontología durante la
extracción dental para reducir el dolor o al menos hacerle al paciente olvidar lo que ocurrió.
El óxido nitroso tiene dos átomos de nitrógeno y un átomo de óxido. Aproximadamente 36 % del
peso de la molécula es oxígeno. El óxido nitroso es un gas artificial porque, si bien ambos
nitrógeno y oxígeno están presentes en nuestra atmósfera, no están combinados en una molécula y
requieren que el calor y un catalizador estén combinados.
El Sumador de Poder del Motor
Un sumador de poder es un dispositivo o el sistema agrandó un motor como un supercargador,
turbina alimentadora, o óxido nitroso para aumentar poder. Cuando el óxido nitroso es inyectado en
un motor junto con gasolina, el motor que el poder es aumentado. La adición de N2O suministra el
oxígeno necesitado para el combustible adicional. Por sí mismo, N2O no se quema, pero más bien
provee el oxígeno para a combustible adicional que se abasteció junto con el N2O para producir
más poder.
NOTA: El óxido nitroso fue utilizado como un sumador de poder en la Segunda Guerra
Mundial en alguna aeronave peleadora. Salvando varios centenares de caballo de fuerza más
para poco tiempo muchas vidas.
La Presión y la Temperatura
Requiere acerca de 11 libras de presión por el Fahrenheit de grado para condensar gas de óxido
nitroso en óxido nitroso líquido. Por ejemplo, en 70 ° F que requiere una presión de
aproximadamente 770 PSI para condensar a N2O en un líquido. Cambiar a N2O de un líquido bajo
presión para un gas, tan es necesario debe aminorar su presión debajo de la presión a la que se
inclina causa que eso se convierta en un líquido.
La temperatura también afecta la presión de N2O. Vea la siguiente gráfica.
La Temperatura (F/ °C)
- 30 ° F / - 34 ° C
67 PSI/468 kpa
- 20 ° F / - 29 ° C
203 PSI/1,400 kpa
- 10 ° F / - 23 ° C
240 PSI/1,655 kpa
0 ° F / - 18 ° C283 PSI/1,950 kpa
10 ° F / - 12 ° C335 PSI/2,310 kpa
20 ° F / - 7 ° C387 PSI/2,668 kpa
30 ° F / - 1 ° C460 PSI/3,172 kpa
40 ° F/4 ° C 520 PSI/3,585 kpa
50 ° F/10 ° C590 PSI/4,068 kpa
60 ° F/16 ° C675 PSI/4,654 kpa
La presión (PSI/kPa)
70 ° F/21 ° C760 PSI/5,240 kpa
80 ° F/27 ° C865 PSI/5,964 kpa
90 ° F/32 ° C985 PSI/6,792 kpa
100 ° F/38 ° C
1,120 PSI/7,722 kpa
El óxido nitroso se guarda en un envase presurizado de almacenamiento e instalado en ángulo así es
que el tubo de arresto está en el líquido. El frente de fin de descarga de la botella de
almacenamiento debería estar hacia el frente del vehículo. Vea 19-14 de la Figura.
Moje y Sistemas Secos
Hay dos tipos diferentes de sistema N2O que dependen en si el combustible adicional es
suministrado al mismo tiempo que cuando el óxido nitroso es lanzado con jeringa (la gasolina). Si
el combustible adicional es también inyectado, este tipo de sistema es llamado un sistema húmedo.
Un sistema húmedo es identificado como tener ambos un rojo y una boquilla azul con la gasolina
afluente roja y el óxido nitroso afluente azul. En un sistema como un motor usando injefción
portuaria de combustible, sólo el óxido salitral necesita ser inyectado porque el PCM puede ser
ordenado para proveer más combustible cuando el N2O está siendo rociado. Como consecuencia, el
tubo múltiple de la toma contiene sólo aire y el N2O gaseoso inyectado, lo cual es llamado un
sistema seco.
Los Cambios de Motor Necesitados para N2O
Si el óxido nitroso va a usarse para aumentar caballo de fuerza más que 50 hp, el motor debe ser
diseñado y construido para resistir el mayor calor y presión que ocurrirá en las cámaras de
combustión. Por ejemplo, los siguientes artículos deberían ser considerados al agregar a un
turbochargar, supercargador, o sistema de óxido nitroso:
• los pistones falsificados son más convenientes capaces para resistir la presión y la temperatura
cuando el óxido nitroso utilizador u otro energiza sumador.
El cilindro para amurallar despejo debería ser aumentado. Debido a la mayor cantidad de calor
creado por el combustible adicional y la inyección N2O, el pistón que la temperatura será
aumentada. Mientras los pistones falsificados utilizadores ayudarán, la mayoría de expertos
recomiendan usar cilindro aumentado para amurallar despejo. Compruebe las instrucciones del
proveedor de óxido nitroso para los detalles y otros cambios propuestos.
Tech Tip
LA PRESIÓN DE LA BOTELLA DE INCREMENTO
Para aumentar la presión del óxido nitroso en una botella, una manta eléctrica de caldeamiento
puede ser usada como vista en 19-15 de la Figura. Mientras más alto la temperatura, más alto la
presión y la mayor cantidad de flujo de N2O ocurrirán cuando sean energizadas.
CUIDADO: El uso de un sistema de la inyección de óxido nitroso puede causar daño
catastrófico del motor. Siempre siga las instrucciones tan originadas con el juego y tenga la
seguridad de que todo el partes internas del motor encuentren el estándar especificado para
ayudar a evitar daño severo del motor.
La Instalación de Sistema y la Calibración
Los sistemas de óxido nitroso son usualmente comprados como un juego con todo el componentes
necesitados incluidos. El juego también incluye uno o más tamaños de boquilla (s), cuáles son
calibrados controlar el flujo de óxido nitroso en el tubo múltiple de la toma. La instalación de un
juego de óxido nitroso también incluye la instalación de uno en interruptor / feriado y un interruptor
adelante o cerca el obturador, lo cual se usa para activar el sistema sólo en la posición del obturador
totalmente abierto (WOT).
El resumen
1.
La eficiencia volumétrica es una comparación del volumen real de aire – la mezcla de
combustible dibujada en el motor para el volumen máximo teórico que puede trazarse en el
cilindro.
2.
Un supercargador funciona del motor por una correa de transmisión y, mientras eso
consume algún poder del motor, mete una mayor cantidad de aire a la fuerza en los cilindros
para aun más poder.
3.
Una turbina alimentadora usa la energía de calor normalmente desperdiciada del tubo de
escape para revolver un impeller a gran velocidad. El impeller es asociado a una rueda de la
turbina en el mismo eje y se usa para meter aire a la fuerza en el motor.
4.
Hay dos tipos de supercargadores: El tipo de raíces y centrífugo.
5.
Una válvula desviadora se usa para controlar la presión de estímulo en la mayoría de
supercargadores instalados en fábrica.
6.
Un interenfriador es usado en muchos equipado con turbo y algunos motores
supercargados a la cuenta para reducir la temperatura de aire entrando en el motor para el
poder aumentado.
7.
Una válvula de expulsión es usada en la mayoría de sistemas de la turbina alimentadora a
limitar y controlar presiones de estímulo, así como también una válvula de seguridad, para
prevenirle la velocidad de la rueda de la turbina de bajar la velocidad durante la
desaceleración del motor.
8.
La inyección de óxido nitroso puede ser utilizada como un sumador de poder, pero sólo
con excesiva cautela.
Revise Preguntas
1.
¿Qué las razones por qué supercargan a la cuenta los incrementos equipa con una
máquina poder?
2.
¿Cómo la válvula desviadora surte efecto en un motor supercargado a la cuenta?
3.
¿De qué es las ventajas y las desventajas superyendo a la carga?
4.
¿Cuáles son las ventajas y las desventajas de turbocharging?
5.
¿Qué las válvulas de control de la turbina alimentadora son necesarias para la operación
correcta del motor?
El Examen de Capítulo
1.
La presión de estímulo está generalmente medida adentro.
uno Adentro. Hg
b.
PSI
c
Adentro. H2O
d
En. lb
2.
Dos tipos de supercargadores incluyen.
a.
El Rotario y reciprocando
b.
El tipo de raíces y centrífugo
c.
Dóblese y singularice actuar
d.
La turbina y el pistón
3.
¿Cuál válvula es usada en un supercargador de la fábrica para limitar estímulo?
a.
Una válvula desviadora
b.
Una válvula de expulsión
c.
Un golpe fuera de válvula
d.
Un orificio de aeración
4.
¿Cómo están la mayoría de supercargadores lubricados?
a.
Por motor aceitan líneas directas a presión del motor
b.
Por un estanque interno de aceite
c.
Por ahí las composturas engrasadas
d.
Ninguna lubricación es necesaria porque lo entrante enfría por aire el supercargador
5.
¿Cómo están la mayoría de turbinas alimentadoras lubricadas?
a.
Por motor aceitan líneas directas a presión del motor
b.
Por un estanque interno de aceite
c.
Por ahí las composturas engrasadas
d.
Ninguna lubricación es necesaria porque lo entrante enfría por aire el supercargador
6.
Dos técnicos discuten el término “ el atraso del turbo.” La A del técnico dice que se refiere al
retraso de en medio cuándo las hojas eductores el cilindro y cuándo él los contactos las hojas
de la turbina de la turbina alimentadora. La B del técnico dice que se refiere al retraso en la
presión de estímulo que ocurre cuando el obturador es primero abierto. ¿Cuál técnico está en lo
correcto?
a.
La A del técnico sólo
b.
La B del técnico sólo
c.
La A Technicians y B
d.
7.
Ni la A del Técnico Ni B
¿Cuál es el propósito de un interenfriador?
a.
Para reducir la temperatura del aire entrando en el motor
b.
Para enfriar la turbina alimentadora
c.
Para enfriar el aceite de motor en un motor equipado con turbo
d.
Enfriar el tubo de escape antes de eso entra en la turbina alimentadora
8.
¿La clase de válvula de seguridad usada en un motor equipado con turbo es ruidosa?
a.
Una válvula desviadora
b.
Un BOV
c.
Una válvula de descarga
d.
La b y c
9.
La A del técnico dice que una válvula de expulsión del claro pegado puede causar que el motor
opere con aceite. La B del técnico dice que un sistema atascado PCV puede causar que el
motor opere con aceite. ¿Cuál técnico está en lo correcto?
a.
La A del técnico sólo
b.
La B del técnico sólo
c.
La A Technicians y B
d.
Ni la A del Técnico Ni B
10. ¿Qué repara operación es más importante en motores equipados con una turbina alimentadora?
a.
Reemplazando el filtro de aire regularmente
b.
Reemplazando el filtro de combustible regularmente
c.
El aceite normal cambia
d.
El mantenimiento eductor normal de sistema
EL 19-1 DE LA FIGURA
Un supercargador en una V-8 Ford.
EL 19-2 DE LA FIGURA
Una turbina alimentadora en un motor Toyota.
EL 19-3 DE LA FIGURA
El más aire y más combustible que se empacó en un cilindro, lo
más gran la densidad del aire – el cargo de combustible.
EL 19-4 DE LA FIGURA
La presión atmosférica decrece con incrementos en la altitud.
EL 19-5 DE LA FIGURA
Un supercaballo de batalla de tipo de raíces usa dos lóbulos
para forzarle el aire alrededor del exterior de la vivienda y lo mete a la fuerza en el tubo múltiple de
la toma.
EL 19-6 DE LA FIGURA Los claros del accionador de la carretera de circunvalación la válvula
desviadora para controlar presión de estímulo.
RESUELVO usos de la turbina alimentadora de la A DEL 19-7 algunos de la energía de calor que
normalmente sería desaprovechada.
EL 19-9 DE LA FIGURA
El tubo de escape conduce la rueda de la turbina a la izquierda,
lo cual está relacionado a la rueda del impeller a la derecha a través de un eje. Los bujes que
soportan el eje están lubricados con aceite de motor a presión.
EL 19-8 DE LA FIGURA
Una rueda de la turbina es revuelta por los gases eductores en
expansión.
EL 19-10 DE LA FIGURA La unidad en parte superior de este Subaru que aspecto general como
un radiador es el interenfriador, lo cual enfría el aire después de que ha sido comprimido por la
turbina alimentadora.
EL 19-11 DE LA FIGURA
Una válvula de expulsión es usada en el primera diesel de la
generación Duramax para controlar máxima presión de estímulo.
EL 19-12 DE LA FIGURA
Un golpe fuera de válvula es usado en algunos sistemas
equipados con turbo para aliviar presión de estímulo durante la desaceleración.
EL 19-13 DE LA FIGURA
Un sistema de la turbina alimentadora dual instalado en
un motor pequeño del bloque Chevrolet V-8.
EL 19-14 DE LA FIGURA
Las botellas salitrales tienen que ser en las que se encaramó en
ángulo para asegurar que el tubo de arresto está en el N2O líquido.
EL 19-15 DE LA FIGURAUna alfombrilla eléctrica de calefacción es instalada en la botella de óxido nitroso para aumenta