I. Arbejdsprincip for udstødningsturbolader.
Kompressoren er opdelt i tre dele: turbineenden (udstødningssiden), kompressorenden (indsugningssiden) og mellemlegemet (leje, oliekøling, oliepassage). De er stift forbundet koaksialt.
1. Udstødnings-drevet turbine.
Den varme og høje{0} højtryksudstødningsgas fra motorforbrændingsprocessen skynder sig ind i turbinehuset gennem udstødningsmanifolden. Det påvirker turbinebladene ved høj hastighed, hvilket får turbineakslen til at rotere med høj hastighed (normal rotationshastighed er 80.000 til 200.000 omdrejninger i minuttet). Udstødningsgassens energi udledes oprindeligt direkte gennem udstødningsrøret, men turbinen genvinder denne kinetiske energi.
2. Koaksialdrev til at komprimere luft ved kompressoren.
I den anden ende af turbineakslen er den forbundet til kompressorrotoren. Rotoren roterer synkront med høj hastighed, trækker frisk luft fra luftfilteret og komprimerer det med magt.
3. Intercooler reducerer temperaturen og øger indsugningsluftens tæthed.
Trykluft vil varme op, og dens massefylde vil falde. Den komprimerede høj-luft afkøles først i intercooleren (enten luft-afkølet eller vand-afkølet), og derefter sendes luften med lav-temperatur og høj-densitet ind i cylinderen.
4. Cyklisk logik.
Mere luft=Mere brændstofindsprøjtning=Større drejningsmoment, højere effekt; Lille slagvolumen opnår stor slagkraft, samtidig med at brændstoføkonomien forbedres og udstødningsemissionerne reduceres.
5. Smøre- og kølestruktur.
Motorolie strømmer kontinuerligt ind i det mellemliggende flydende leje for at smøre den høje-roterende aksel og fjerne friktionsvarme; Nogle modeller har uafhængig vandkølingscirkulation, som forsinker afkøling efter nedlukning for at forhindre kulstofaflejringer ved høje-temperaturer i at erodere lejet.
II. Når motoren når en vis rotationshastighed, begynder turbinen at gå i indgreb og etablere ladetrykket.
Den er opdelt i tre trin: hastigheden, hvormed turbinen roterer, trykstigningshastigheden (effektiv boosting) og den maksimale drejningsmomenthastighed (fuldt tryk).
1. Turbinen begynder at rotere (uden boost-effekt).
Ved tomgangshastigheder under 1000 rpm er udstødningsgasstrømmen lille, og turbinen roterer langsomt i tomgangstilstand, hvilket næsten ikke genererer noget boost; ved omkring 1200 rpm roterer turbinen betydeligt med kun svag for-kompression, og der er ingen mærkbar stigning i kraftfornemmelsen.
2. Forøgelse af start-hastigheden (betydelig acceleration, effektiv boost).
For indenlandske 1,2T/1,5T små-benzinmotorer: 1500-1700 o/min begynder at etablere et boost på omkring 0,4 bar, og effekten øges markant;
For almindelige 2.0T brændstofkøretøjer: 1400-1600 o/min starter boostet;
For diesellastbilsturboladere: Stærkt drejningsmoment ved lave omdrejninger, 1200-1400 o/min kan starte boostet.
3. Maksimal boost fuldt-trykområde.
Benzinmotor: Oprethold nominel boost ved 1800 - 4000 rpm; når omdrejningshastigheden overstiger 4000, bliver udstødningsstrømmen for stor, og omløbsventilen udløser tryk.
Bemærk: I øjeblikket begynder lav-inerti-turbiner med små-vinger (letvægtsturbiner) at generere tryk tidligere, hvilket effektivt øger ved 1300 rpm; de gamle-store turbiner har en alvorlig forsinkelse, der ikke begynder at udøve kraft før 2000 rpm.
III.To typer omløbsventiler
(1) Bypassventil for udstødning (mekanisk overtryksventil, den mest almindelige type): Installeret på turbinens udstødningsside blokerer en metalventil turbinens udstødningspassage.
(2) Elektronisk trykaflastningsventil (elektrisk kontrolaktuator, til nye modeller): Motor-drevet, med præcis kontrol over åbningsgraden.
2. Kernefunktion
(1) Begræns det maksimale ladetryk for at beskytte motoren og turbinen. Bypass-ventilen afleder overskydende udstødningsgas og styrer den maksimale boostværdi (for benzinmotorer er den nominelle boost 0,8 til 1,2 bar).
(2) Reducer turbineforsinkelse
Ved lave motorhastigheder er ventilen helt lukket, og 100% af udstødningsgassen går gennem turbinen, hvilket resulterer i hurtig trykstigning; ved høje motorhastigheder afledes udstødningsgassen, og trykket stabiliseres.
(3) Tøm olie og aflast trykket for at beskytte kompressoren
Gashåndtaget slippes, og gasspjældet lukker øjeblikkeligt. Trykluften kan ikke komme ind i cylinderen. Det høje-tryk i rørledningen skubber pumpehjulet i den modsatte retning, hvilket kan beskadige pumpehjulet; bypass-ventilen bruges sammen med trykaflastning for at forhindre overspænding.
(4) Optimer udstødningsstrømningshastigheden i kold motor og tomgang
Tomgangshastigheden øges lidt, når motoren er kold, hvilket accelererer opvarmningen af tre-katalysatoren og reducerer kuldeemissioner.
3. Aktiveringstid (mekanisk bypass-ventillogik)
Den mekaniske model er drevet af en ladetryksmembran:
Lav hastighed (1200 - 1800 rpm): Indsugningsboosttrykket er lavt, membranen har ingen tryk, bypass-ventilen er helt lukket, og al udstødningsgassen driver turbinen.
Når rotationshastigheden stiger til det fulde trykområde (over 1800 rpm): Indsugningsmanifoldens ladetryk når den indstillede tærskel (ca. 0,9 bar), og høj-luft indføres i aktuatormembranen og skubber plejlstangen for at åbne bypass-ventilen.
Jo højere omdrejningshastighed og jo større belastning: Ventilens åbningsgrad øges, mere udstødningsgas afledes, ladetrykket forbliver konstant, og det fortsætter ikke længere med at stige.
Nødacceleration med høj belastningsstigning: Sluk fuldstændigt i en kort periode, og øg derefter hurtigt trykket; Slip gashåndtaget med det samme for at åbne helt og lette trykket.
Elektronisk bypass-ventillogik: ECU'en justerer ventilåbningen baseret på motorhastighed, gasspjældåbning, indsugningstryk og vandtemperatursignaler i realtid, hvilket opnår mere præcis kontrol og eliminerer muligheden for mekaniske ventiltryksvingninger.