Выпускной клапан
( Продувочный клапан также называемый сбросным клапаном или перепускным клапаном компрессора ) — это система сброса давления, присутствующая в большинстве бензиновых с турбонаддувом двигателей . Продувочные клапаны используются для снижения давления во впускной системе при закрытии дроссельной заслонки, предотвращая тем самым помпаж компрессора . [1]
Дизайн
[ редактировать ]
Ключевой функцией продувочных клапанов является предотвращение помпажа компрессора , явления, которое в противном случае возникло бы при закрытии дроссельной заслонки в двигателе с турбонаддувом. Если колесо компрессора турбокомпрессора вращается с высокой скоростью, когда дроссельная заслонка внезапно закрывается (например, во время переключения передач), поток уменьшается за пределы линии помпажа компрессора. В этот момент изменение давления в компрессоре уменьшается, что приводит к падению потока и, возможно, даже к реверсу потока и падению давления в камере сгорания. [2] Поскольку компрессор все еще вращается на высокой скорости, как только поток достаточно уменьшится, изменение давления в компрессоре начнет расти, и поток снова поступит в камеру сгорания. [1] [3] Этот быстрый цикл повышения и снижения давления повторяется до тех пор, пока компрессор не замедлится достаточно или дроссель не откроется снова. Звук, производимый компрессором, называется турбофлаттером , и повторяющаяся езда на высокой скорости вызывает циклический крутящий момент компрессора и может привести к увеличению нагрузки на подшипники и крыльчатку компрессора. [2]
Продувочный клапан предназначен для сброса давления во впускной системе при закрытии дроссельной заслонки. Выпускной клапан «рециркуляционного» типа выпускает сжатый воздух обратно в секцию впуска без давления (т.е. перед турбокомпрессором), тогда как продувочный клапан типа «выпуск воздуха из атмосферы» сбрасывает воздух непосредственно в атмосферу.
Операция
[ редактировать ]Вакуумный шланг, подсоединенный к впускному коллектору после дроссельной заслонки, обеспечивает опорное давление для продувочного клапана.
Когда дроссельная заслонка открыта, давление воздуха по обе стороны поршня продувочного клапана одинаково, поэтому пружина удерживает клапан закрытым. Когда дроссельная заслонка закрывается, давление во впускном коллекторе падает ниже давления перед дроссельной заслонкой, что приводит к открытию клапана. Это позволяет сбросить избыточное давление из турбонагнетателя либо в атмосферу, либо во впускной коллектор.
Измерение всасываемого воздуха
[ редактировать ]В случае, когда датчик расхода воздуха присутствует перед продувочным клапаном и продувочный клапан выпускает воздух в атмосферу, система впрыска топлива не знает, что часть всасываемого воздуха была выпущена вместо того, чтобы попасть в цилиндры. Этот объем стравливаемого воздуха уже не имеет отношения к двигателю, однако он по-прежнему учитывается в расчетах необходимого количества топлива, что приводит к впрыску избыточного топлива и поэтому после каждой продувки двигатель кратковременно работает на богатой топливной смеси. срабатывание клапана. Последствия такой богатой работы могут включать загрязнение свечей зажигания , повреждение каталитического нейтрализатора , остановку двигателя и колебания при открытии дроссельной заслонки.
Один из способов избежать этой проблемы — разместить датчик воздушного потока после продувочного клапана (известный как установка продувки , в отличие от традиционной установки продувки ). При использовании метода продувки на MAF не будет влиять открытие продувочного клапана, поскольку давление сбрасывается до того, как воздух достигнет MAF.
Другие решения включают использование продувочного клапана, который рециркулирует воздух обратно во впуск, или использование датчика абсолютного давления в коллекторе (вместо датчика расхода воздуха) для определения необходимого количества топлива.
См. также
[ редактировать ]Ссылки
[ редактировать ]- ^ Jump up to: а б «Все, что вам нужно было знать о продувочных клапанах» . www.gfb.com.au. Проверено 1 сентября 2018 г.
- ^ Jump up to: а б «Что такое помпаж компрессора?» . www.turbobygarrett.com . Проверено 1 сентября 2018 г.
- ^ Сюэ, Сян; Ван, Тонг; Чжан, Тунтун; Ян, Бо (2018). «Механизм срыва и помпажа в центробежном компрессоре с регулируемым лопаточным диффузором» . Китайский журнал аэронавтики . 31 (6): 1222–1231. дои : 10.1016/j.cja.2018.04.003 .
Дальнейшее чтение
[ редактировать ]- Аллард, Алан. Турбонаддув и наддув. Кембридж, Англия: Патрик Стивенс Лимитед, 1982.
- Горла, Рама, и Хан, Айджаз. Проектирование и теория турбомашин. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Марсель Деккер, 2003.
- Общество инженеров автомобильной промышленности. Турбокомпрессоры и двигатели с турбонаддувом. Уоррендейл, Пенсильвания, 1979 год.
- Уотсон Н. и Джанота Н. Турбонаддув двигателя внутреннего сгорания. Лондон, Англия: Macmillan Press Ltd, 1982.