Hoe werkt een turbolader?

Een verbrandingsmotor is afhankelijk van de luchtstroom om goed te kunnen werken, evenals de juiste hoeveelheid brandstof om het verbrandingsproces te creëren. Door natuurlijke aanzuiging vertrouwt een motor op de drukverschillen die ontstaan ​​door het openen en sluiten van de inlaatkleppen, waardoor er lucht in de verbrandingskamer stroomt.

Met de vooruitgang van de technologie en het streven naar toenemende efficiëntie in een motor, zijn er naast het vergroten van de cilinderinhoud vele manieren om de prestaties van een motor te verbeteren. Een van die technologieën is turbolader.

Hoe werkt een turbo?

Een turbocompressor is een centrifugale krachtopteller die de uitlaatgasdruk, het volume en de temperatuur gebruikt om een ​​turbine in de uitlaatstroom te laten draaien. De belangrijkste componenten van een turbocompressor zijn de turbine, het turbinehuis, de middenlager, de compressor en het compressorhuis.

De turbine is met een as verbonden met het compressorwiel, dat de luchtlading comprimeert voordat deze de motor binnengaat. Wanneer een motor draait, ontstaan ​​er drukverschillen door de werking van bewegende zuigers en het openen van kleppen. Wanneer de uitlaatklep opent, verlaat de hogedruk- en hogetemperatuurpuls de verbrandingskamer en wordt deze naar het turbinehuis van de turbocompressor geleid.

Terwijl de lucht door de behuizing stroomt, roteert de uitlaatpuls de turbine, die op zijn beurt het compressorwiel laat draaien. Het compressorwiel heeft twee functies:ten eerste trekken de schoepen van het wiel de inlaatlucht aan en vervolgens gebruiken de schoepen de centrifugale kracht om de lucht in het compressorhuis te duwen.

Wanneer de lucht in de compressorbehuizing wordt geduwd, komt deze onder druk te staan ​​vanwege het luchtvolume en de middelpuntvliedende kracht. Wanneer er voldoende volume door de compressor wordt geperst, bereikt het een punt waarop het de cilinderinhoud van de motor overwint en een positieve druk in het inlaatspruitstuk creëert.

Wanneer dit gebeurt, wordt er een boost gecreëerd. Wanneer er meer lucht beschikbaar is voor de motor, kan de motor meer brandstof verbruiken. Met meer brandstof en lucht gecomprimeerd in de verbrandingskamer, is de druk groter, waardoor de zuigers harder en sneller naar beneden worden gedrukt, waardoor er meer vermogen ontstaat!

Er zijn twee veelvoorkomende manieren om de vuldruk op een turbocompressor te regelen:

• Wastegate: De wastegate is een klep aan de uitlaatzijde van de turbo. Het gaat open om uitlaatgassen de turbinebehuizing te laten passeren. Deze kunnen extern worden gemonteerd of in het turbinehuis worden gegoten.
• Afblaasklep: Een afblaasklep (BOV) wordt in de inlaatluchtstroom geplaatst om de druk te regelen en te ontlasten voordat deze de motor ingaat. Deze klep opent wanneer het gasklepblad wordt gesloten om overspanning te voorkomen.

Turbocompressoren zijn een geweldige manier om de prestaties van een verbrandingsmotor te verbeteren zonder de motor te belasten. Omdat een turbocompressor voor zijn werking afhankelijk is van uitlaatgassen, is er geen mechanische verbinding met de motor. Een ding om in gedachten te houden is dat alles wat de motor moet draaien een zekere mate van motorvermogen nodig heeft om te werken.

Hoe ziet een turbo eruit?

Benieuwd hoe een turbolader eruitziet? De eigenlijke eenheid ziet eruit als een paar slakvormige ventilatoren:

Wat u moet weten voordat u een turbolader installeert

Installatie van een turbocompressor op een motor kan vrij eenvoudig zijn. Er zijn echter veel factoren waarmee u rekening moet houden voor uw specifieke motorconstructie voordat u al die extra lucht toepast, waaronder:

Basismotorcomponenten

Fabrikanten van originele apparatuur gebruiken doorgaans gegoten aluminium zuigers, gepoederde stalen drijfstangen en gietijzeren krukassen. Hoewel deze onderdelen betrouwbaar zijn voor motoren met natuurlijke aanzuiging, zal hun kracht in het gedrang komen bij het toevoegen van een boost aan een motor.

Afhankelijk van uw bouw kunnen zuigers en drijfstangen van gesmeed aluminium worden aanbevolen. Stalen krukassen zijn verkrijgbaar in de aftermarket en zijn veel sterker dan gietijzer.

Interkoeler

Wanneer lucht wordt gecomprimeerd, neemt ook de temperatuur van de lucht toe. Het grootste probleem met de temperatuur van hete lucht is dat de dichtheid van de zuurstofmoleculen verder uit elkaar ligt, wat een dramatische invloed kan hebben op uw vermogen.

Om deze temperatuurstijging tegen te gaan, moet een interkoeler worden gebruikt om de luchttemperaturen te verlagen voordat ze de motor binnenkomen. De temperatuurdaling vermindert ook het risico op motorkloppen en detonatie, wat zeer schadelijk kan zijn voor uw motor!

Extra brandstoftoevoer

Wanneer u meer lucht aan een motor toevoegt, is er meer brandstof nodig om een ​​efficiënte verbranding te behouden. In sommige gevallen kan uw fabrieksbrandstofsysteem de benodigde brandstoftoevoer mogelijk niet bijhouden. Brandstofpompen met groot volume, grotere brandstofleidingen en instelbare brandstofdrukregelaars kunnen ervoor zorgen dat u onder alle belastingsopdrachten voldoende brandstof beschikbaar heeft voor de motor.

Computer afstemmen

Met nieuwere voertuigen die computergestuurd zijn, is het wat moeilijker om de toename van de luchtstroom te compenseren. Er zijn veel aftermarket-bedrijven die flash-melodieën en programmeurs leveren die ervoor zorgen dat een motormanagementsysteem alles onder controle kan houden.

Regelgeving

Een ding dat belangrijk is om te controleren voordat u een turbolader installeert, is om ervoor te zorgen dat het legaal is om dit in uw regio te doen. Californië heeft bijvoorbeeld emissievoorschriften die het gebruik van bepaalde onderdelen vereisen als er turbo's worden toegevoegd. Zorg ervoor dat u de wet- en regelgeving in uw regio opzoekt!

Leer Engine Performance Tuning bij UTI

Studenten die zich inschrijven voor het Automotive Technology-programma aan het Universal Technical Institute (UTI) krijgen de kans om hands-on te werken met motoren, inclusief onderdelen zoals turbochargers en superchargers.

De cursus Emission Legal Performance Tuning leert specifiek hoe u verschillende tuningsoftware kunt gebruiken om de juiste turbocompressor voor een specifieke motor te berekenen. Met deze cursus kunnen studenten wijzigingen aanbrengen en parameters wijzigen in de motorcomputer.

Je kunt in minder dan een jaar afstuderen aan het programma⁷ met deze waardevolle kennis, die kan worden toegepast op een veelgevraagde carrière in de branche.¹ Zet de eerste stap en vraag vandaag nog meer informatie aan!