Turbo diesel

Turbodieselový nápis vznětového motoru z 80. let ( BMW M21 )

Turbodiesel je hovorový termín pro na přeplňovaný dieselovým motorem , ve kterém je spalovací vzduch přiváděný do motoru předem stlačený jedním nebo více turbodmychadel . Výsledkem je, že na začátku komprese je ve válci více vzduchové hmoty, takže lze dodávat a spalovat více kyslíku a následně více motorové nafty . Přeplňované vznětové motory mají vyšší maximální výkon a vyšší stupeň účinnosti než atmosférické motory se stejným zdvihovým objemem.

Vzhledem k nižší teplotě výfukových plynů za turbínou se používá část entalpie výfukových plynů , což zvyšuje tepelnou účinnost. Tím, chlazení předem stlačeného vzduchu, tepelná účinnost vznětového turbo motoru se může zlepšit ještě více. U daného výkonu lze spotřebu paliva také snížit použitím přeplňovaného motoru s menším zdvihovým objemem.

příběh

Poté, co v roce 1905 získal Švýcar Alfred Büchi v Německu patent na turbodmychadlo, se v roce 1924 objevil první lodní dieselový motor s turbodmychadlem. Saurer se pokusil již v roce 1938 poplatek za truck vznětové motory, ale nejprve pracoval s šrouby nakladačů. V roce 1972 použila ve vznětovém motoru DIKL poprvé turbodmychadlo s výfukovými plyny. Před lety bylo do F88 implementováno turbodmychadlo výfukových plynů od společnosti Volvo , přičemž samotné turbodmychadlo dodala společnost Schwitzer-Holset . Během této doby byla k dispozici také turbodmychadla s kompaktními rozměry. V roce 1978 provedl Daimler-Benz testy s přeplňovanými vznětovými motory v experimentálních vozidlech C 111 . Ve stejném roce se poprvé v sériové výrobě osobních automobilů objevil exportní přeplňovaný vznětový motor (stále bez přímého vstřikování) v exportním modelu 300 SD řady W 116 s motorem OM-617 . Tento motor (92 kW / 125 k, točivý moment 250 Nm) byl od roku 1979 použit také v turbodieselovém modelu 300 TD řady W 123 . V Evropě francouzská automobilka Peugeot poprvé nabídla přeplňovaný vznětový motor (59 kW / 80 k, točivý moment 184 Nm) v osobním automobilu s 604 v únoru 1979. V oblasti osobních automobilů Daimler a BMW představily osmiválcové motory v roce 1999 a Volkswagen představil desetiválcový přeplňovaný vznětový motor v roce 2002 . Osmiválec dosahoval točivých momentů 560 Nm, V10 750 Nm; v roce 2006 vyrobilo BMW stejně výkonnou verzi osmiválce. Šestiválcový vznětový motor N57 představený BMW v roce 2008 ve verzi se třemi turbodmychadly (280 kW / 381 k, točivý moment 740 Nm) měl jen o málo menší točivý moment . Dieselový motor BMW B57 B57D30S0, představený v roce 2015, měl 294 kW / 400 k a se čtyřmi turbodmychadly (dvěma nízkotlakými a dvěma vysokotlakými turbodmychadly) dosahoval točivého momentu 760 Nm. V Evropě není nabízen od ledna 2020.

V současné době

Mezitím se vyrábějí téměř pouze turbodiesely s přímým vstřikováním . Konstrukce s krátkým zdvihem a velkým průměrem pístu umožňuje vysoké rychlosti a tím i vysokou hustotu výkonu s kompaktním designem.

Turbo zpoždění

Turbo zpoždění je účinek, který se vyskytuje pouze u přeplňovaných motorů : když je výkon motoru nízký, množství výfukových plynů je nedostatečné na to, aby udrželo turbínu výfukových plynů ve vysokých otáčkách. V případě náhlého zvýšení zátěže (plynový pedál je rychle sešlápnut naplno) turbína a s ní i kompresor stále běží na nízké otáčky, takže je plnicí tlak nízký. Proud výfukových plynů musí nejprve zrychlit rotor (turbínu a kolo ventilátoru) na vysokou rychlost, aby mohly dodat dostatečný plnicí tlak. Motor proto reaguje na změnu zatížení se zpožděním; výkon se zvyšuje až po znatelném časovém období.

Turbodmychadla s nastavitelnými vodicími lopatkami ve vstupu turbíny ( turbodmychadla VTG) mají vyšší otáčky turbodmychadla a menší zpoždění turba, a to i při nižším množství výfukových plynů.

Dalším způsobem, jak zrychlit odezvu turbomotoru, je použít co nejmenší nabíječku s nižším momentem setrvačnosti a u vysoce výkonných motorů několik nabíječek paralelně ( biturbo ).

Turbo zpoždění může být také přemostěno zásobníkem stlačeného vzduchu s příslušným řídicím systémem nebo pohonem kompresoru elektromotorem tak, aby jeho rychlost byla nezávislá na hmotnostním toku výfukových plynů.

literatura

Individuální důkazy

  1. Konrad Reif (ed.): Správa dieselových motorů na první pohled . 2. vydání. Springer Fachmedien, Wiesbaden 2014, ISBN 978-3-658-06554-6 . S. 41
  2. https://www.kfz-tech.de/Biblio/Aufgabe/AufgabeLkw.htm , přístup 27. února 2021.
  3. Volvo FB 88 - silniční vlak pro motorovou dopravu. In: Automobilová technologie . 5/1967, s. 145-147.
  4. ^ Dieselové motory pro užitková vozidla , v Karl A. Zinner, Nabíjení spalovacích motorů, Springer-Verlag Berlin Heidelberg 1985, ISBN 978-3-540-15902-5 , strana 298.
  5. ^ Roger Barlow: The Diesel Car Book , Grove Press 1981, s. 189
  6. ^ Eric Smith: Motor BMW N57 v australských recenzích automobilů. Získaný 7. května 2021
  7. auto-motor-und-sport.de ze dne 3. ledna 2020, Aus für den Super-Diesel-BMW přeruší čtyřválcový diesel (s výkresy), přístup 7. května 2021.