Cinco fatores: Por que os turbocompressores estão se tornando mais importantes?
Cinco fatores: Por que os turbocompressores estão se tornando mais importantes?
A potência de um motor de carro depende do número e tamanho dos cilindros do pistão? Isso se tornou história. Hoje, o desempenho geral de um carro é determinado por sistemas de controle eletrônico do motor, turbocompressores ou compressores. Em particular, o turbocompressor desempenha um papel crucial - desde que o inventor suíço criou o turbocompressor em 1925, o desempenho do motor melhorou bastante. Quais são as características dessa peça, por que ela está se tornando mais importante e quais são as vantagens do uso da usinagem eletroquímica? --Cinco coisas interessantes sobre turbocompressores:
1. O princípio básico permanece inalterado
A invenção tem cerca de 100 anos, mas seus princípios básicos permanecem inalterados. O fluxo de gases de escape aciona a rotação da roda da turbina, que é conectada a outra roda por um eixo. Este impulsor comprime o ar fresco que entra e o pressiona na câmara de combustão. Um cálculo simples pode ser feito neste ponto: quanto mais ar entra na câmara de combustão dessa forma, mais moléculas de oxigênio se ligam às moléculas de hidrocarbonetos do combustível durante o processo de combustão – o que, por sua vez, fornece mais energia.
2. Quase atinge 300.000 rpm
Finalmente, a pressão de ar mais alta possível é gerada através do turbocompressor para melhores resultados. Na prática, parâmetros de potência extremamente altos podem ser alcançados com o turbocompressor: em motores modernos, o rotor do compressor pode até atingir uma velocidade máxima de 290.000 rpm. Além disso, os componentes geram temperaturas extremamente altas. Portanto, há também uma interface ou sistema para resfriamento a água do ar de admissão no turbocompressor. Em geral: Quatro substâncias diferentes se juntam no espaço muito pequeno desta parte: gás de exaustão quente, ar de carga frio, água de resfriamento e óleo (a temperatura do óleo não deve ser muito alta).
3."A vantagem eletroquímica"
Sob essa premissa, a produção de turbocompressores tornou-se uma das tarefas mais desafiadoras da indústria automotiva. Isso não é apenas para carcaças complexas, mas também para turboeixos. Eles são feitos de materiais de alto desempenho e podem suportar temperaturas de até 1000 graus Celsius sem problemas. Como aço fundido resistente ao calor ou materiais de liga Inconel. A usinagem desses componentes geralmente inclui uma cadeia de processo completa, desde o pré-fresamento até a rebarbação. Neste caso, a utilização de processos eletroquímicos pode trazer grandes vantagens. Usando este processo, por exemplo, apenas uma etapa repetitiva é necessária para completar o balanceamento dinâmico do eixo do turbocompressor. Também não há danos térmicos ao material e muito pouco desgaste da ferramenta, mesmo nos materiais mais duros – grandes vantagens em relação aos processos de corte convencionais.
4. Cada vez mais importante
A produção de turbocompressores está se tornando cada vez mais exigente, o que está relacionado à tendência geral de economia de energia e redução de emissões em automóveis: a cilindrada de muitos motores de combustão interna está diminuindo, mas a compressão do turbocompressor pode manter o desempenho consistente ou mesmo melhorar. Curiosamente, devido ao peso adicional do turbocompressor e do resfriador de carga, o motor de redução pesa ainda mais do que um motor comparável sem o design de redução. Como resultado, os desenvolvedores começaram a reduzir a espessura da parede da carcaça para reduzir o peso, o que, por sua vez, aumentou ainda mais seus requisitos de usinagem.
5. Desafios futuros
A turboalimentação continua sendo a tecnologia chave para o desenvolvimento de motores eficientes e energeticamente eficientes. No entanto, várias tendências tecnológicas também trazem novos desafios. Por exemplo, os chamados sistemas de recirculação dos gases de escape são cada vez mais utilizados, ou seja, uma parte dos gases de escape é arrefecida, misturada com o ar de admissão e enviada de volta ao motor. Este sistema de recirculação dos gases de escape (EGR) é uma das medidas mais importantes utilizadas para reduzir as emissões dos motores diesel. Portanto, o turbocompressor deve pressionar mais ar na câmara de combustão para fornecer oxigênio suficiente. Muitos fabricantes usam um sistema turbo de dois estágios com dois turbocompressores diferentes aqui.
