Was ist ein Turbo mit variabler Geometrie und wie funktioniert er?
Inhalt
Wenn Sie von Ihrem Turbo ein höheres Ansprechverhalten ohne Einbußen bei der Spitzenleistung benötigen, ist ein Turbo mit variabler Geometrie möglicherweise genau das Richtige für Sie. Hier erklären wir Ihnen, was VGT ist und wie es funktioniert sowie welche Vorteile es gegenüber einem Turbolader mit fester Geometrie hat.
Turbolader sind großartig, weil sie unerwünschte Energie absorbieren und zur Steigerung der Motorleistung nutzen. Der Turbolader mit variabler Geometrie ist eine fortschrittliche Version dieser Technologie, die eine Reihe von Vorteilen bei gleichzeitig erhöhter Komplexität bietet. Dank eines Videos von KF Turbo auf Instagram konnten wir einen genaueren Blick darauf werfen, was einen Turbo mit variabler Geometrie so besonders macht.
Wie funktioniert ein Turbolader mit variabler Geometrie?
Das Video zeigt uns das Innere eines typischen Turboladers mit variabler Schaufel. Es besteht aus einem um die Abgasturbine angeordneten Schaufelsatz, dessen Winkel durch einen Aktuator gesteuert wird. Es gibt beispielsweise andere Ausführungen mit Paddeln, die sich auf und ab bewegen; Sie treten häufiger bei schwereren Maschinen wie Lastkraftwagen oder anderen großen Fahrzeugen auf.
Was ist der Unterschied zwischen einem Turbolader mit fester Geometrie?
Bei einem herkömmlichen Turbolader mit fester Geometrie strömen die Abgase durch eine Turbine und drehen diese, wodurch ein angeschlossener Kompressor gedreht wird, der den Motor auflädt. Bei niedrigen Drehzahlen erzeugt der Motor nicht genügend Abgasstrom, um die Turbine zu drehen und einen erheblichen Ladedruck zu erzeugen. Zu diesem Zeitpunkt soll sich das System unterhalb der Boost-Schwelle befinden.
Sobald das Triebwerk eine Drehzahl erreicht, die hoch genug ist, um Schub zu erzeugen, dauert es noch einige Zeit, bis die Turbine die richtige Drehzahl erreicht. dies wird als Turboloch bezeichnet. Bei größeren Turbos, die zum Drehen mehr Leistung benötigen, sind die Turboverzögerung und der Boost-Schwellenwert höher. Diese Turbinen mit höherer Strömungsgeschwindigkeit sind jedoch in der Lage, mehr Leistung zu erzeugen. Es ist ein Kompromiss, wie so viele andere Dinge im Ingenieurwesen.
Was ist der Vorteil eines Turboladers mit variabler Geometrie?
Ein Turbolader mit variabler Geometrie versucht, dies zu ändern, indem er Leitschaufeln oder andere Merkmale hinzufügt, die die Geometrie des Turbinensystems funktional verändern. Bei einem Turbolader mit rotierenden Schaufeln wie dem hier gezeigten bleiben die Schaufeln bei niedrigen Motordrehzahlen weitgehend geschlossen, wodurch der Abgasstrom zu den Schaufeln eingeschränkt wird. Diese Begrenzung erhöht die Durchflussrate, was dazu beiträgt, dass die Abgase die Turbine schneller beschleunigen. Dadurch wird die Boost-Schwelle gesenkt und die Turboverzögerung verringert.
Drehzahlstrafe
Bei höheren Drehzahlen, wenn der Motor mehr Abgase pumpen muss, um Leistung zu erzeugen, wäre eine solche Begrenzung jedoch ein schwerwiegender Nachteil. In diesem Zustand öffnen sich die Schaufeln, um so viel Abgas wie möglich durch den Turbolader strömen zu lassen und so eine Verengung zu vermeiden, die den Gegendruck erhöhen und die Leistung verringern würde.
Warum ist ein Turbolader mit variabler Geometrie praktischer?
Der Turbomotor mit variabler Geometrie ist also wirklich das Beste aus beiden Welten. Der VGT kann viel Leistung liefern, ohne die üblichen Kompromisse einer hohen Boost-Schwelle und einer Turboverzögerung, die normalerweise mit einem großen Turbo-Setup einhergehen. Auch der Gesamtwirkungsgrad wird verbessert und in manchen Fällen können die Schaufeln sogar als Motorbremse eingesetzt werden. Das Video unten ist eine großartige Erklärung, wie diese Technologie funktioniert, mit einem hilfreichen Whiteboard-Diagramm.
**********
:
