Турбоқозғалтқыштардағы қысымды төмендету клапаны – blow-off клапаны. Ол компрессордың қысымын түсіріп, жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Компрессорлық серпілістен сақтайды.
Ағылшыншамен салыстырыңыз: абзацты басыңыз — түпнұсқа терезеде ашылады. Абзац астындағы EN түймесі оны мәтін ішінде көрсетеді.
Мазмұны
Кіріспе
Турбокомпрессорлы қозғалтқыштардағы қысымды түсіру жүйесі
A pressure release system in turbocharged engines
Блоу-офф клапаны (сонымен қатар, төгу клапаны немесе компрессорды айналып өту клапаны деп те аталады) – көптеген бензинді турбокомпрессорлы қозғалтқыштарда кездесетін қысымды түсіру жүйесі. Блоу-офф клапандары газ педалі жабылатын кезде сору жүйесіндегі қысымды төмендету үшін қолданылады, осылайша компрессордың секіруін (surge) алдын алады.
A blowoff valve (also called dump valve or compressor bypass valve) is a pressure release system present in most petrol turbocharged engines. Blowoff valves are used to reduce pressure in the intake system as the throttle is closed, thus preventing compressor surge.
Дизайн
Ауаны түсіретін клапанның басты міндеті – компрессордың құбылуын болдырмау, бұл құбылыс турбоқозғалтқышта газ педалі жабылатын кезде пайда болады. Егер турбокомпрессордың роторы газ педалі кенеттен жабылатын кезде (мысалы, жылдамдық қоробкасын ауыстырғанда) жоғары жылдамдықпен айналып тұрса, ағын компрессордың құбылу шегінен асып кетеді. Осы кезде компрессордағы қысымның айырмасы төмендейді, бұл ағынның тоқтауына, тіпті кері ағынға және пленум қысымының күрт төмендеуіне әкеледі. Компрессор әлі де жоғары жылдамдықпен айналып тұрғандықтан, ағын жеткілікті деңгейде төмендегеннен кейін, компрессордағы қысымның айырмасы қайтадан арта бастайды және ағын пленумға қайта орналасады. Бұл қысымның арту және төмендеу циклі компрессор жеткілікті мөлшерде баяулағанға дейін немесе газ педалі қайта ашылғанға дейін қайталанады. Компрессордың құбылуынан туындайтын дыбыс турбо-флаттер деп аталады, ал осы үнемі қайталанушы, жоғары жылдамдықты цикл компрессорға циклдық момент тудырып, подшипниктерге және компрессор роторына қосымша жүктеме түсіруі мүмкін. Ауаны түсіретін клапан газ педалі жабылатын кезде сору жүйесіндегі қысымды төмендету үшін жасалған. "Қайта айналымды" типтегі ауаны түсіретін клапан қысымды турбокомпрессордың алдындағы қысымсыз аймаққа қайтарады, ал "атмосфераға шығару" типтегі клапан ауаны тікелей атмосфераға шығарады.
A key function of blowoff valves is to prevent compressor surge, a phenomenon that would otherwise occur as the throttle is closed in a turbocharged engine. If the turbocharger's compressor wheel is spinning at high speed when the throttle is suddenly closed (such as during a gear change), the flow reduces beyond the surge line of the compressor. At this point the change in pressure across the compressor reduces, leading to a collapse in flow and possibly even flow reversal and a collapse in plenum pressure. As the compressor is still spinning at high speed, once the flow has reduced sufficiently, the change in pressure across the compressor begins to rise and flow is re established into the plenum. This rapid cycle of pressurisation and depressurisation repeats until the compressor has slowed sufficiently or the throttle is re opened. The sound produced by compressor surge is called turbo flutter and the repeated, high speed cycling will cause a cyclic torque on the compressor and may lead to increased stresses on the bearings and compressor impeller. A blowoff valve is designed to release pressure in the intake system when the throttle is closed. A "recirculating" type blowoff valve releases the pressurised air back into the non pressurized section of the intake (i. e. upstream of the turbocharger), while an "atmospheric venting" type blowoff valve dumps the air directly into the atmosphere.
Операция
Газ педалінен кейінгі газ түтікшесіне қосылған вакуумдық шланг, соққы клапаны үшін эталондық қысымды қамтамасыз етеді. Газ педалі ашық болғанда, соққы клапаны поршенінің екі жағындағы ауа қысымы тең болады, сондықтан серіппе клапанды жабық ұстайды. Газ педалі жабылғанда, газ түтікшесіндегі қысым газ педалінен бұрынғы қысымнан төмендейді, бұл клапанның ашылуына себеп болады. Бұл турбокомпрессордың артық қысымын атмосфераға немесе газ түтікшесіне шығаруға мүмкіндік береді.
A vacuum hose connected to the intake manifold downstream of the throttle provides a reference pressure for the blowoff valve. When the throttle is open, the air pressure on both sides of the blowoff valve's piston is equal, therefore the spring holds the valve closed. As the throttle closes, the pressure in the intake manifold drops below the pressure upstream of the throttle, which causes the valve to open. This allows the excess pressure from the turbocharger to be released into either the atmosphere or the intake manifold.
Ауаны қабылдау өлшегіші
Егер ауа ағыны сенсоры қақпа клапанынан бұрын орналасқан болса және қақпа клапаны атмосфераға шығарылса, жанармай шашырату жүйесі кіретін ауаның бір бөлігі цилиндрлерге емес, сыртқа шығарылғанын білмейді. Бұл шығарылған ауа көлемі енді қозғалтқыш үшін маңызды емес, бірақ қажетті жанармай мөлшерін есептеу кезінде де ескеріледі, бұл артық жанармай шашыратылуына және нәтижесінде әрбір қақпа клапанының жұмыс істеуінен кейін қозғалтқыш қысқа мерзімге жанармайға толы қоспамен жұмыс істеуіне себеп болады. Мұндай толы қоспамен жұмыс істеудің салдарынан тұтандыру шамдарының ластануы, катализатордың зақымдануы, газ педалін басу кезінде қозғалтқыштың тоқтауы және тежелуі мүмкін. Бұл мәселенің алдын алудың бір жолы – ауа ағыны сенсорын қақпа клапанынан кейін орналастыру (дәстүрлі сору арқылы орнатудың орнына, қақпа арқылы орнату деп аталады). Қақпа арқылы орнатуды пайдалану арқылы, қақпа клапанының ашылуы MAF сенсорына әсер етпейді, себебі ауа MAF сенсорына жеткенге дейін қысым төмендетіледі. Басқа шешімдерге ауаны қайтадан кіріс құбырына қайтаратын қақпа клапанын пайдалану немесе қажетті жанармай мөлшерін анықтау үшін ауа ағыны сенсорының орнына, коллектордың абсолюттік қысым сенсорын пайдалану кіреді.
In the case where an airflow sensor is present upstream from the blowoff valve and the blowoff valve vents to atmosphere, the fuel injection system is unaware that some of the intake air has been vented instead of going into the cylinders. This volume of vented air is no longer relevant to the engine, however it is still included in the calculations for the required amount of fuel, which causes excess fuel to be injected and therefore the engine briefly operates with a fuel rich mixture after each blowoff valve actuation. Effects of this rich running can include fouling the spark plugs, damaging the catalytic converter, stalling and hesitation when the throttle is opened. One method to avoid this issue is by locating the airflow sensor downstream of the blowoff valve (known as a blow through setup, as opposed to the traditional draw through setup). By using a blow through method, the MAF won't be affected by the blowoff valve opening, since the pressure is vented before the air reaches the MAF. Other solutions include using a blowoff valve that recirculates the air back into the intake or using a manifold absolute pressure sensor (instead of an airflow sensor) to determine the amount of fuel required.