Turbo engine: description, caractéristiques, principe de fonctionnement et photo

Chaque automobiliste sait que les moteurs à combustion interne sont divisés en atmosphère et en turbine selon leur conception et leur principe de fonctionnement. Mais tout le monde ne comprend pas la différence entre ces unités de puissance. Examinons la différence entre un moteur turbo, son fonctionnement et son fonctionnement. Nous allons nous familiariser avec ces moteurs à l'exemple des agrégats modernes du groupe VAG.

Turbo-moteurs à essence

Le moteur turbo à essence est un moteur à combustion interne avec une augmentation artificielle du taux de compression de la turbine dans les chambres. Une augmentation de cet indicateur donne une augmentation de la puissance et d'autres caractéristiques techniques. Depuis la création du premier moteur à combustion interne, les ingénieurs ont essayé d'ajouter de l'énergie sans modifier considérablement le volume de travail du moteur.

À première vue, cette solution était presque en surface – il fallait aider le moteur à «respirer» plus efficacement. Cela permettrait d'obtenir de meilleures caractéristiques de combustion du mélange de carburant. Cela peut être obtenu grâce à une alimentation en air supplémentaire. Par conséquent, il est nécessaire de le fournir aux cylindres à force, sous pression. Grâce au volume supplémentaire d'air, le carburant brûlera complètement, ce qui contribuera à augmenter la puissance. Mais ces technologies ont été introduites très lentement. Au tout début, l'équipement du turbocompresseur était utilisé uniquement pour les gros moteurs des navires et des aéronefs.

Historique des moteurs turbo à essence

Le premier moteur turbo a été installé au siècle dernier. Pour la première fois, les ICE de turbocompresseur ont commencé à être fabriquées en 1938. Au début des années 60, les États-Unis ont commencé à produire les premiers moteurs avec une turbine pour les voitures particulières. Ces voitures sont Oldmobile Jetfire et Chevrolet Corvair Monza. Avec toutes leurs caractéristiques, les moteurs ne se distinguent pas par une grande fiabilité et durabilité.

Le début de la popularité

Les moteurs populaires avec un turbocompresseur étaient dans les années 70. Ensuite, ils ont été massivement installés sur des voitures de sport. Mais dans les voitures civiles, le moteur turbo n'est pas devenu populaire en raison de la consommation élevée de carburant. Cet inconvénient a été distingué par tous les moteurs à essence turbo de cette époque. Mais la consommation de carburant était très importante à cette époque. Cette fois, c'était la crise du pétrole dans les années 70.

Le périphérique de l'essence turbo-DVS

L'algorithme de l'unité de puissance de turbine à gaz consiste à utiliser un compresseur spécial. La tâche de ce dernier est d'injecter un volume supplémentaire d'air dans les chambres de combustion. En améliorant le remplissage des bouteilles avec un mélange d'air et de carburant, la pression effective moyenne par cycle augmente et la puissance augmente. En tant que moteur du système turbo, les gaz résiduaires sont utilisés, dont l'énergie rend utile.

Un compresseur moderne est un boîtier avec des paliers, une roue, une vanne de dérivation, un boîtier de turbine. Dans ce dernier cas, il existe des canaux pour le mouvement du lubrifiant. L'arbre du rotor, les roulements à glissière, le compresseur, le système de dérivation pneumatique sont également présents dans la conception . Le rotor est installé dans le boîtier où les roulements sont montés. C'est un arbre avec des roues de turbine et de compresseur qui y sont attachées. Sur ce dernier, il y a des lames. Ce rotor peut être tourné par des paliers à glissière. Pour leur lubrification et leur refroidissement, l'huile est fournie par le système de lubrification du moteur. Pour s'assurer que le boîtier de palier est encore refroidi, des canaux de liquide de refroidissement sont également utilisés. Cet élément de compresseur est réalisé sous forme d'escargot.

Principe de fonctionnement

La buse de la turbine est connectée au collecteur d'échappement. Un compresseur – avec une entrée. Comme déjà indiqué, le turbocompresseur est alimenté par l'énergie des gaz d'échappement. Quand ils frappent la turbine, ils tournent le rotor, ce qui donne de l'énergie. En outre, à travers le tuyau d'admission, les gaz entrent dans le système d'échappement.

La roue du compresseur et les "escargots" sont montés sur le même arbre. En raison de la rotation de la turbine, la roue du compresseur suce l'air du filtre à air et l'emmène dans les chambres de combustion. En fonction du niveau de boost, l'appareil peut augmenter la force de pression de 30% à 80%. Avec l'aide de ce moteur, le même volume peut prendre le mélange en grandes quantités. C'est grâce à cela que la capacité de l'unité passe de 20% à 50%. Les gaz d'échappement et leur énergie augmentent considérablement l'efficacité du moteur.

Unités génératrices de Turbo Diesel

Le moteur turbo (diesel) est approximativement le même. Le principe du turbocompresseur ne diffère pas de l'essence. La seule différence est l'intercooler. C'est un mécanisme spécial qui refroidit l'air avant d'atteindre les cylindres. Le volume d'air froid est inférieur au chaud. Cela signifie que l'air froid peut être "poussé" dans le cylindre en plus grande quantité.

Moteurs TSI

Ces unités sont installées sur des modèles modernes de voitures de Volkswagen, Audi et Skoda. Tous appartiennent à la même préoccupation. Les producteurs affirment qu'il s'agit d'une nouvelle génération de moteurs qui combinent avec succès la puissance et l'économie. Dans le cas d'un moteur classique ordinaire avec un petit volume, il n'est pas nécessaire d'en prévoir une puissance spéciale. Si le poids de la voiture est d'une tonne et que le moteur a une faible puissance, cela entraînera une consommation de carburant élevée due à de petites dynamiques et à un fonctionnement à grande vitesse.

Le moteur avec un volume important a un débit élevé en raison de la chambre de combustion accrue. Turbo-moteurs ("Skoda Octavia", "Volkswagen" et "Audi") – c'est un véritable miracle de l'ingénierie. Ces groupes motopropulseurs combinent une consommation de carburant modeste et une puissance suffisante avec un volume relativement faible.

STI: appareil

En volume, ces agrégats peuvent être différents. Donc, produire ICE à 1,2; 1,4; 1,6 litre. Et aussi un moteur 1.8 turbo, 2.0 litres. La puissance du moteur augmente en raison d'un volume plus important. Et c'est la bonne décision. Ensuite, nous allons parler des différences.

Turbine et compresseur

TSI est à la fois une turbocompresseur et une unité de compresseur. L'équipe VAG a appliqué cette conception pour résoudre le problème moteur standard. Ce sont des creux à faible vitesse du moteur. Si l'on considère les moteurs turbo classiques, l'escargot fonctionne en raison des gaz d'échappement. La force de pression lorsque vous travaillez à basse vitesse ne permet pas au suralimentateur de créer la force requise et de fournir suffisamment d'air de combustion aux chambres de combustion.

Un compresseur est installé sur le moteur 1.8 turbo ("Volkswagen"). Il ne permet pas de tomber. Le couple maximal dans un moteur atmosphérique ordinaire est d'environ 5000 tr / min. Dans le cas des moteurs TSI, le couple maximal est compris entre 1500 tr / min et 4500 tr / min. C'est l'intervalle de travail que la plupart des pilotes utilisent. Dans les moteurs TSI, l'application de deux turbines génère une pression allant jusqu'à 2,5 bar.

Compresseur

Cet appareil fonctionne à partir d'un lecteur de courroie séparé. Il a un ratio élevé. Le compresseur ne s'allume que lorsque le conducteur appuie sur le gaz. À des vitesses proches des usagers, la pression est de 0,8 BAR – c'est beaucoup. En raison de cela, d'excellentes caractéristiques dynamiques sont obtenues. Ainsi, le moteur «Audi» 1.8 turbo avec TSI fonctionne. La dernière génération de ces moteurs n'est pas équipée d'un compresseur. Il n'y a qu'une turbine ici.

Moteur à turbocompresseur 1.8 de Volkswagen

Cette unité est présente sur le marché depuis environ 20 ans. Ce modèle de ICE est très populaire et a laissé place à la demande de moteurs à turbocompresseur. Ce moteur a été équipé de nombreux modèles de voitures du groupe VAG. Les débuts de cette centrale ont eu lieu en 1995.

Pour la première fois, le moteur ("Volkswagen Passat" б5) 1.8 turbo a été installé sur Audi "A4" (oui, ils utilisent les mêmes moteurs). En ce qui concerne les caractéristiques, il existe plusieurs modèles d'une capacité de 150 et 210 chevaux. En 2002, un moteur d'une capacité de 190 chevaux a été construit. Le moteur à turbocompresseur de Volkswagen est devenu le début d'une toute nouvelle philosophie concernant les moteurs à essence. Il a donné de bonnes performances avec un volume relativement faible en raison de la turbine. L'avantage de cette unité est un appétit modéré. Le modèle «A4» de «Audi» consomme jusqu'à 8 litres par 100 kilomètres le long de l'autoroute. Dans les conditions urbaines, la consommation de carburant ne dépasse pas 10 litres. En raison de la présence de 20 soupapes dans la culasse et un turbocompresseur, les ingénieurs de Volkswagen ont pu obtenir des valeurs de couple plus élevées avant que les retombées atteignent 2 000.

Ainsi, ce moteur combine une excellente élasticité, typique des moteurs turbo diesel, mais en même temps la culture de travail est de l'essence. Cette unité peut également être facilement convertie en gaz. La centrale électrique est l'une des meilleures de toute la ligne. La productivité, la consommation de carburant modérée et la haute fiabilité peuvent se vanter d'un moteur. "Passat" (1.8 turbo) n'a aucun inconvénient de conception de l'unité. Même maintenant, à l'ère de la TSI moderne, il n'y a pratiquement pas d'égal à égal à ce moteur.

Moteurs turbo: avantages et inconvénients

L'avantage principal d'un moteur turbo est une puissance accrue. C'est l'objectif principal qui a été réalisé sans changements significatifs dans la conception. Avec le même volume avec les moteurs atmosphériques, le moteur turbo peut fournir jusqu'à 70% de plus de couple et de puissance. Le compresseur réduit le pourcentage de substances nocives dans les gaz d'échappement. Le moteur équipé d'une turbine a un niveau de bruit nettement inférieur. Ces unités d'alimentation peuvent être installées sur n'importe quelle voiture. Le principal inconvénient est la consommation élevée de carburant. Le volume d'air augmente et la quantité de carburant consommée augmente. Les ingénieurs ne peuvent pas résoudre ce problème. En outre, les inconvénients incluent des difficultés d'exploitation. Ces moteurs sont très sensibles à la qualité du carburant et de l'huile. En plus des inconvénients, il y a une faible durée de vie des filtres à huile et de nettoyage. Le moteur tourne à des vitesses accrues. En raison de cela, l'huile perd rapidement ses propriétés.