SPECIAL TURBO: Regulace turbodmychadel

, 26 októbra 2020, 14:52

Přeplňované spalovací motory jsou dnes stále ještě nejefektivnější pohonnou jednotkou motorových vozidel. Mají za sebou mnoho let vývoje a obrovský skok u spalovacího motoru můžeme pozorovat též u turbodmychadel.

Z podoby jednoduché sestavy, která čítala turbínovou skříň, turbínu, dmychadlovou skříň, dmychadlové kolo a centrální ložiskovou část, jsme skočili rovnýma nohama do všech možných regulačních členů a typů. Které to jsou?

Wastegate

Prvním a nejjednodušším typem byl klasický regulační ventil s obtokovou klapkou, jehož ovládání bylo prováděno plnícím tlakem z dmychadla.

Turbodmychadlo s obtokovou klapkou
Turbodmychadlo s obtokovou klapkou
Obtoková klapka
Znázornění obtokové klapky, která si při určitém tlaku otevírá a reguluje tak přísun výfukových plynů.

Zprvu se tento systém objevoval pouze u motorů osobních vozidel, ale postupem času se prosadil i v motorech nákladních vozů, traktorů, lokomotiv.

Variabilní geometrie lopatek

Druhý a mnohem sofistikovanější systém je systém natáčení lopatek, případně posuvné stěny turbínové skříně. Můžeme ho také nazvat systém proměnlivé geometrie turbínové skříně.

Průkopníkem se opět staly motory pro osobní vozidla. Postupem času došlo i na nákladní vozy a systém proměnlivé geometrie turbínové skříně se později začal prosazovat dokonce i u traktorů a dalších zemědělských strojů.

Systém proměnlivé geometrie byl zpočátku ovládán u motorů pro osobní vozy podtlakovou regulací.

Z důvodů vyšších plnících tlaků byl systém regulace u motorů pro nákladní vozy ovládán i tlakovou regulací.

S příchodem nových emisních limitů byly současně zvýšeny nároky na plynulejší a inteligentnější regulaci dodávky vzduchu do spalovacího prostoru. A jako nejefektivnější se ukázalo elektronické řízení ovládacích systémů turbodmychadla.

Elektronické regulace REA či SREA (REA Rotary Electronic Actuator or SREA Simple Rotary Electronic Actuator) umožňují vysoký nárůst přesnosti a efektivity regulace turbodmychadel. Tyto mechanické systémy s rozsáhlou regulační elektronikou daly nový rozměr pro vývoj zpracování signálu jak příchozího, tedy přímo regulačního, tak i odezvy na dané nastavení.  REA systémy jsou aplikovány na různé typy turbodmychadel, od běžných pro spalovací motory automobilů, tak systémy přeplňování určených pro nákladní automobily či těžební stroje.

Elektronická regulace turbodmychadla Garrett
Elektronická regulace turbodmychadla Garrett

REA mechanika je založena na stejnosměrném krokovém motoru tzv. DC (Direct Current) motoru, zaměřeném na přímou a přesnou aretaci polohy. DC motor byl užit z důvodu malých zástavbových rozměrů, poměru sil vyvozených na ovládací mechanismus, nízkých provozních nákladů a také na základě praktických zkušeností v automobilovém průmyslu. Prvním vývojovým krokem užitým v REA systému byla kombinace DC motoru s nástrčným šroubem a potenciometrickým snímačem. Druhou vývojovou generací byla REA vybavená větším DC, rotačním výstupem pro ovládací mechanismus a standardním potenciometrickým snímačem.

Zde vývoj samozřejmě nekončí, dnes se pracuje na mnohem sofistikovanějších zařízeních, která by zlepšila rychlost a přesnost regulace ale taktéž snížila výrobní náklady samotného systému. A to hlavně v případě nastupující další generace turbodmychadel, která již mají v ložiskové skříni integrován generátor elektrické energie a která sestavu spalovacího motoru posouvá na další level.

Další informace můžete získat na stránkách SPECIAL TURBO.

Komentáre

Komentár musí byť dlhší ako 5 znakov!

Potvrďte pravidlá!

Ešte nikto nekomentoval tento článok. Buďte prvý!