Turbo-aanjaer: Verskil tussen weergawes

in Wikipedia, die vrye ensiklopedie
Content deleted Content added
RAM (besprekings | bydraes)
RAM (besprekings | bydraes)
Lyn 27: Lyn 27:
Die sukses van klein, turbo-aangedrewe, [[vierwielaandrywing|vierwielaangedrewe]] voertuie in tydrenne, wat begin het met die [[Audi Quattro]] het gelei tot die ontwikkeling van padvoertuie soos die [[Lancia Integrale]], [[Toyota Celica GT-four]], [[Subaru Impreza WRX]] en die [[Mitsubishi Lancer Evolution]].
Die sukses van klein, turbo-aangedrewe, [[vierwielaandrywing|vierwielaangedrewe]] voertuie in tydrenne, wat begin het met die [[Audi Quattro]] het gelei tot die ontwikkeling van padvoertuie soos die [[Lancia Integrale]], [[Toyota Celica GT-four]], [[Subaru Impreza WRX]] en die [[Mitsubishi Lancer Evolution]].


== Ontwerpbesonderhede ==
===Komponente===
[[Beeld:Turbo-compressor.jpg|thumb|250px|right|Kompressor stuwer sy-aansig]]
[[Beeld:Turbo-turbine.jpg|thumb|250px|right|Turbine met sy-omhulsel verwyder.]]


'n Turbo-aanjaer het vier hoofkomponente:
<!-- Moet nog vertaal word
* Die [[turbine|turbinewiel]]
In the late 1970s, Ford and GM looked to the turbocharger to gain power, without sacrificing fuel consumption, during not only the emissions crunch of the federal government but also a gas shortage. GM released turbo versions of the Pontiac Firebird, Buick Regal, and Chevy Monte Carlo. Ford responded with a turbocharged Mustang in the form of the 2.3L from the Pinto. The engine design was dated, but it worked well. The bullet-proof 2.3L Turbo was used in early carburated trim as well as fuel injected and intercooled versions in the Mustang SVO and the Thunderbird Turbo Coupe until 1988. GM also liked the idea enough to evolve the 3.8L V6 used in early turbo Buicks into late 80's muscle in the form of the Buick Grand National and the pinical GNX.
* Die [[stuwer]]
* Koniese omhulsels vir elke wiel
* Die sentrale roterende spil


Die omhulsel rondom die kompressor se stuwer en turbine versamel en stuur die gasvloeie deur die wiele. Die grootte en die vorm van die omhulsel bepaal baie van die werkverrigtingseienskappe van die turbo-aanjaer. Die oppervlakte van die koniese deel vanaf die spil tot die wye tuit word uitgedruk as 'n verhouding. Sommige vervaardigers verskaf 'n basiese samestelling met verskeie keuses van bogenoemde verhouding. Dit laat die ontwerper toe om 'n doelgemaakte ontwerp daar te stel in terme van die werkverrigting, reaksiesnelheid en doeltreffendheid na gelang van die spesifieke ontwerpdoelwit. Die turbine- en stuwerwiel groottes dikteer ook die hoeveelheid lug of uitlaatgas wat deur die stelsel kan vloei en die relatiewe doeltreffendheid van hul werking. 'n Algemene reël is dat hoe groter die turbine- en kompressorwiele hoe groter die lugvloeikapasiteit. Mates en vorms, asook die kromming van- en die aantal lemme op die wiele wissel. Die as verbind die stuwer en turbine aanmekaar. Die as moet ook laers bevat om wrywing te verlaag.
Although late to use turbocharging, [[Chrysler|Chrysler Corporation]] turned to turbochargers in 1984 and quickly churned out more turbocharged engines than any other manufacturer, using turbocharged, fuel-injected 2.2 and 2.5 litre four-cylinder engines in minivans, sedans, convertibles, and coupes. Their 2.2 litre turbocharged engines ranged from 142 hp to 225 hp, a substantial gain over the normally aspirated ratings of 86 to 93 horsepower; the 2.5 litre engines had about 150 horsepower and had no intercooler. Though the company stopped using turbochargers in 1993, they returned to turbocharged engines in 2002 with their 2.4 litre engines, boosting output by 70 horsepower. <ref>[http://www.allpar.com/mopar/22t.html Chrysler turbocharged engines (Allpar)]</ref>


<!-- Moet nog vertaal word
==Design details==
===Stages===

Turbocharger implementations are often referred to in terms of stages, where a simple turbocharger setup may be denoted Stage I and more advanced developments as Stage II, III etc.
In terms of motorcycle turbochargers, a Stage I system is usually a 'bolt-on' upgrade that requires only minimal alteration to the engine, whereas a later stage may involve increasing injector sizes and fuel pressure regulators, and so on.
(More information needed)

===Components===
[[Image:Turbo-chra.jpg|thumb|250px|right|On the left, the brass oil drain connection. On the right are the braided oil supply line and water coolant line connections.]]
[[Image:Turbo-compressor.jpg|thumb|250px|right|Compressor impeller side with the cover removed]]
[[Image:Turbo-turbine.jpg|thumb|250px|right|Turbine side housing removed.]]
[[Image:Turboexternalgate.jpg|thumb|250px|right|A wastegate installed next to the turbocharger.]]

The turbocharger has four main components. The [[turbine]] and [[impeller]] wheels are each contained within their own folded conical housing on opposite sides of the third component, the center hub rotating assembly (CHRA).

The housings fitted around the compressor impeller and turbine collect and direct the gas flow through the wheels as they spin. The size and shape can dictate some performance characteristics of the overall turbocharger. The area of the cone to radius from center hub is expressed as a ratio (AR, A/R, or A:R). Often the same basic turbocharger assembly will be available from the manufacturer with multiple AR choices for the turbine housing and sometimes the compressor cover as well. This allows the designer of the engine system to tailor the compromises between performance, response, and efficiency to application or preference. Both housings resemble [[snail]] shells, and thus turbochargers are sometimes referred to in [[slang]] as ''angry snails''.

The turbine and impeller wheel sizes also dictate the amount of air or exhaust that can be flowed through the system, and the relative efficiency at which they operate. Generally, the larger the turbine wheel and compressor wheel, the larger the flow capacity. Measurements and shapes can vary, as well as curvature and number of blades on the wheels.

The center hub rotating assembly houses the shaft which connects the compressor impeller and turbine. It also must contain a bearing system to suspend the shaft, allowing it to rotate at very high speed with minimal friction. For instance, in automotive applications the CHRA typically uses a thrust bearing or ball bearing lubricated by a constant supply of pressurized engine oil. The CHRA may also be considered "water cooled" by having an entry and exit point for engine coolant to be cycled. Water cooled models allow engine coolant to be used to keep the lubricating oil cooler, avoiding possible oil [[Coke (fuel)|coking]] from the extreme heat found in the turbine.


===Boost===
===Boost===

Wysiging soos op 21:07, 11 Junie 2007

'n Deursnit van 'n Turbo-aanjaer met luglaers soos vervaardig deur Mohawk Innovative Technology Inc.

'n Turbo-aanjaer is 'n meganiese induksietoestel aangedryf deur uitlaatgas wat gebruik word in binnebrandenjins om die werkverrigting te verbeter deur saamgeperste lug in die verbrandingskamers in te dwing. Dit maak dit moontlik om meer brandstof per slag te verbrand wat lei tot 'n groter kraglewering.

Beginsel van werking

'n Turbo-aanjaer bestaan uit 'n turbine en 'n kompressor wat aan 'n gemeenskaplike as gekoppel is. Die turbine-inlaat ontvang die uitlaatgasse vanaf die verdelerpyp op die enjin-uitlaat wat die turbine se wiel laat draai. Die rotasie van die uitlaatgasse dryf die kompressor aan wat die lug saampers en dit na die inlaatverdeelpyp voer.

Die doel van 'n turbo-aanjaer is om die doeltreffendheid van 'n enjin se kraglewering te verbeter deur een van die hoofbeperkinge daarvan te oorkom. 'n Natuurlik geaspireerde enjin gebruik slegs die afwaartse slag van 'n suier om 'n lae druk te skep om lug by die silinder in te suig. Die getal lug- en brandstofmolekules bepaal die beskikbare potensiële energie om suier afwaarts te dwing tydens die kragslag. Gegewe dat die atmosferiese lugdruk relatief konstant bly sal daar dus 'n beperking wees tot die hoeveelheid lug en gevolglik die hoeveelheid brandstof wat in die verbrandingskamer ingesuig kan word. Die vermoë om die silinder met lug te vul word na verwys as die volumetriese doeltreffendheid. Aangesien die turbo-aanjaer die lugdruk verhoog voor dit die silinder binnegaan en die hoeveelheid lug wat ingelaat word grootliks 'n funksie van druk en tyd is, sal meer lug ingelaat word as die druk verhoog word. Die funksie van die turbo-aanjaer is dus om hierdie inlaatdruk op 'n beheerbare manier te verhoog.

Die gebruik van 'n kompressor om die inlaatdruk na die silinder te verhoog word dikwels na verwys as meganiese induksie. Sentrifugale drukaanjaers werk op dieselfde manier as 'n turbo-aanjaer; die verskil is egter dat die energie om die kompressor aan te dryf in die geval van 'n drukaanjaer vanaf die enjin se krukas verkry word in plaas van die uitlaatgas soos in die geval van 'n turbo-aanjaer. Om hierdie rede is turbo-aanjaers meer doeltreffend, aangesien hulle turbienes hitte-enjins is, wat die kinetiese energie van die uitlaatgas wat andersins vermors sou word, omskakel na nuttige werk. Die energie is anders as wat algemeen aanvaar word nie geheel en al verniet nie. Die turbo-aanjaer veroorsaak 'n terugdruk wat deur die enjin oorkom moet word. Drukaanjaers gebruik weer die uitsetkrag van die enjin om 'n verhoging in kraglewering te verkry wat 'n vermindering van die enjin se totale moontlike kraguitset veroorsaak.

Geskiedenis

Die turbo-aanjaer is deur die Switserse ingenieur Alfred Buchi uitgevind wat werk gedoen het op stoomturbienes. Hy het in 1905 aansoek gedoen om die patent vir die interne-verbrandingturbo-aanjaer. Dieselskepe en -lokomotiewe wat toegerus is met turbo-aanjaers het hul verskyning in die 1920's begin maak. Een van die eerste geruike van turbo-aanjaers wat nie in Diesel-enjins gebruik is nie het plaasgevind toe Sanford Moss, 'n ingenieur van General Electric, 'n turbo op 'n V12 vliegtuigenjin geïnstalleer het. Die enjin het die voordeel gehad dat dit nie soveel krag verloor het soos ander vliegtuigenjins wat met binnebrandenjins as hulle hoog gevlieg het nie.

Turbo-aanjaers is vir die eerste keer in vliegtuigenjins gebruik tydens die 1930's voor die Tweede Wêreldoorlog. Die hoofdoel vir die aanwending van turbo's in vliegtuigenjins was dan om die hoogte waarteen die vliegtuie kon vlieg te verhoog deur te vergoed vir die laer atmosferiese druk by hoë hoogtes. Vliegtuie soos die Lockheed P-38 Lightning, Boeing B-17 Flying Fortress en B-29 Superfortress het almal uitlaatgas gedrewe "turbo-aanjaers" gebruik om die kraglewering van hul enjins op hoë hoogtes te verhoog. Dit is belangrik om kennis te neem dat die oorgrootte meerderheid vliegtuie van hierdie tydperk beide rataangedrewe sentrifugale drukaanjaers asook uitlaatgasgedrewe turbo-aanjaers op dieselfde enjin gebruik het.

Turbo-Diesel vragmotors is in Europa en Amerika (veral Cummins) na 1949 vervaardig. Die turbo-aanjaer het groot opslae in 1952 gemaak toe Fred Agabashian die voorste wegspringplek behaal het tydens die kwalifiserende rondtes van die Indianapolis 500 en voorgeloop het totdat meganiese probleme sy motor gebreek het.

Die Corvair se vindingryke turbo-aangedrewe plat 6 Chevrolet Corvair enjin; Die turbo, regs bo, voer die saamgepersde lug na die enjin deur die chroombuise.

Na aanvanklike vroeëre minder suksesvolle pogings deur General Motors met turbo-aangejaagde passasiersmotors het BMW die herlewing van turbo-aanjaers in 1973 ingelui met die 2002 Turbo met Porsche kort op hulle hakke met die bekendstelling van die 911 Turbo by die Paryse Motorskou in 1974. Buick was die eerste van GM se afdelings wat die turbo weer heringestel het in die 1978 Buick Regal, gevolg deur Mercedes-Benz met die 300D en Saab 99 in 1978. Die wêreld se eerste passasiersmotor met 'n turbodiesel is ook in 1978 bekendgestel deur Peugeot met die loods van die Peugeot 604. Vandag word byna alle passasiersvoertuie met Dieselenjins met Turbo-aanjaers toegerus.

Alfa Romeo was die eerste Italiaanse vervaardiger met 'n motor met 'n turbo-aanjaer met hul Alfetta GTV 2000 Turbodelta in 1979. Pontiac het 'n motor met 'n turbo in 1980 bekendgestel gevolg deur Volvo in 1981. Renault het 'n nuwe rigting ingeslaan deur 'n turbo-aanjaer in hul kleinste en ligste motor, die R5 te installeer in 1980.

In Formule Een staan die tydperk tussen 1977 tot 1989 as die "Turbo Era" bekend. Dit was die tydperk toe enjins met verplasings van 1500 cc kraglewering van tussen 746 tot 1119 kW kon bereik. Renault was die eerste vervaardiger om turbotegnologie in 1977 in F1 te gebruik. Turbo-aanjaers het die sport oorgeneem, maar die FIA het besluit dat dit die sport te gevaarlik en duur gemaak het en het beperkinge begin plaas op die druktoename in 1987 en is turbo-aanjaers in 1989 uiteindelik geheel en al verban.

In tydrenne is turbo-aangedrewe enjins met 'n verplasing van meer as 2000cc al lank die gunsteling kragbron by die Groep A/Wêreldtydrenkampioenskap (topvlak) mededingers vanweë die uitstaande krag-tot-gewig verhouding (en besonderse hoë wringkrag) wat bereikbaar is. Die FIA het eerder as om die tegnologie in tydrenne te verban, beperkings geplaas op die inlaatdeursnee en sodoende die druktoename beperk.

Die sukses van klein, turbo-aangedrewe, vierwielaangedrewe voertuie in tydrenne, wat begin het met die Audi Quattro het gelei tot die ontwikkeling van padvoertuie soos die Lancia Integrale, Toyota Celica GT-four, Subaru Impreza WRX en die Mitsubishi Lancer Evolution.

Ontwerpbesonderhede

Komponente

Kompressor stuwer sy-aansig
Turbine met sy-omhulsel verwyder.

'n Turbo-aanjaer het vier hoofkomponente:

  • Die turbinewiel
  • Die stuwer
  • Koniese omhulsels vir elke wiel
  • Die sentrale roterende spil

Die omhulsel rondom die kompressor se stuwer en turbine versamel en stuur die gasvloeie deur die wiele. Die grootte en die vorm van die omhulsel bepaal baie van die werkverrigtingseienskappe van die turbo-aanjaer. Die oppervlakte van die koniese deel vanaf die spil tot die wye tuit word uitgedruk as 'n verhouding. Sommige vervaardigers verskaf 'n basiese samestelling met verskeie keuses van bogenoemde verhouding. Dit laat die ontwerper toe om 'n doelgemaakte ontwerp daar te stel in terme van die werkverrigting, reaksiesnelheid en doeltreffendheid na gelang van die spesifieke ontwerpdoelwit. Die turbine- en stuwerwiel groottes dikteer ook die hoeveelheid lug of uitlaatgas wat deur die stelsel kan vloei en die relatiewe doeltreffendheid van hul werking. 'n Algemene reël is dat hoe groter die turbine- en kompressorwiele hoe groter die lugvloeikapasiteit. Mates en vorms, asook die kromming van- en die aantal lemme op die wiele wissel. Die as verbind die stuwer en turbine aanmekaar. Die as moet ook laers bevat om wrywing te verlaag.