Turbo ve İntercooller hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum teknik yönden..

04.10.2008
4,134
195

[size=10pt]TURBOCHARGER NEDİR?
Turbocharger sistemleri, güçlendirilmiş endüksiyon sistemleridir. Bir akışkan olan havayı, kompresyonla yanma odası olan silindirlere gönderirler. Havayı sıkıştırmanın avantajı, silindirlere daha fazla oksijen gönderebilme imkanı demektir. Böylece; daha fazla yakıt (benzin) girdisi sağlanır. Bu sayede her patlamadan daha fazla güç elde edilir. Turbocharger uygulanmış bir motor, standart motorlardan daha fazla güç sağlar. Ayrıca şunu da gözardı etmemek gerekir ki motorun ağırlık/performans oranı önemli oranda artar.

Güç artışı; egzost manifolduyla motorun egzost çıkışının birleştiği bu araya bağlı olan ve yüksek hızdaki atık egzost gazıyla tahrik edilen bir türbinin çevrilmesiyle başlar. Bu türbin, bir hava pompasına bağlıdır. Esas olarak türbinin amacı bu hava pompasının tahrik edilmesini sağlamaktır ve dakikada 150.000 devirle döner. Egzost manifolduna bağlı olmasından dolayı türbinde sıcaklık oldukça yüksektir.

GENEL PRENSİPLER
Motordan güç elde etmenin en emin yolu motora daha fazla yakıt girdisi sağlamaktır. Silindir sayısının arttırılması bir yöntemdir. Veyahut, mevcut silindir çapını büyütmekle yanma odasındaki patlamanın şiddetini arttırmak başka bir metottur. Bazen, bu tür değişiklikler mümkün olmamaktadır. Özellikle fabrikasyon haldeki motorlarda bu işlem, daha büyük hacimli motor/blok değişikliği gerektirir. Ama kaide olarak, orijinal motorlara turbocharger beslemesi uygulanabilir.

Normal bir turbocharger, motora ilave 6-8 PSI arası ek basınçlı hava sağlar. Standart şartlarda deniz seviyesindeki atmosferik basıncın 14.7 PSI olduğunu göz önüne alırsak, %50 verim artışı olduğunu görürüz. Ancak bu artış genelde %30-40 larda kalır. Bunun nedeni, egzost gazının basınçlı çıkışının bir türbini çevirmesi gerekliliğinden ileri gelir. Çünkü türbin, kütle olarak bir ağırlıktır ve gaz tarafından çevirilmesi ek bir güç gerektirir; silindirlerin ürettiği gücün bir kısmını burada harcar.

NASIL ÇALIŞIR
Türbin, egzost manifolduna monte edilir demiştik. Bir mille hava kompresörüne (pompa) bağlanan türbin, pompayı çevirir. Pompanın emme tarafı bir hava filtresi vasıtasıyla atmosferden hava çeker, basma tarafı da intercooler adı verilen bir radyatöre bağlıdır. Esas olarak intercooler standart su radyatöründen farklı değildir. Tek fark, turbo işleminde kullanılan havayı depolama ve yoğunlaştırma amacını taşımasıdır. Emme manifoldu da, Intercooler ' dan aldığı basınçlı ve yoğunlaştırılmış havayı kullanır. Unutulmamalıdır ki temel prensip, silindirlerde daha fazla hava-yakıt karışımı yanmasını sağlamaktır ve turbonun amacı budur.
Silindirlerden çıkan egzost gazı ana türbini çevirir. Ne kadar hızlı egzost gazı çıkışı olursa türbin devrinde de o oranda artış sağlanır.
Burada kullanılan hava pompası da santrifüj tip bir pompadır. Genellikle yataklandığı yerde rulmanlarla desteklenirler ancak 150.000 d/d ile dönen bi elemanda rulmanlar sağlıklı olmadığından dolayı yağlı yataklar tercih edilir. Bu yataklar, mil etrafında düzenli ve sürekli olarak ince bir yağ tabakasının oluşumuna yardımcı olurlar. Bunun birçok yararı vardır; örneğin, türbin-kompresör bağlantısını sağlayan mil’in soğutulması, diğer parçaların soğutulması, aşınmanın azaltılması v.s.

TASARIMDA VARSAYIMLAR
Tasarımla ilgili verilerden önce, karşılaşılabilecek bazı problemler üzerinde durulacaktır.

Aşırı Basınç
Turbo tarafından pistonlara gönderilen basınçlı hava; sonraki aşamada pistonlar tarafından daha fazla sıkıştırılarak aşırı bir basınç oluşturulur. Bu basınçta gaz ısınabilir (yüksek basınçta termodinamik olarak ısınma gerçekleşir), ateşleme zamanından önce alev alabilir. Buda knock dediğimiz bir olaya neden olur. Turbo basıncını düşürmek yada yüksek oktanlı benzin kullanmak bunu önler.

Knock : Vurma; vuruntulu çalışma;sağlıksız yanma-egzost zamanları.

Turbo Zamanı
Çoğunlukla, küçük boyutlu turbo donanımlı araçlarda, akselerasyon anında ani gaz komutlarına hızlı cevap vermeyen bir yığılma görülür. Bu durum, türbinin spinel hareketinin yavaş gelişmesinden kaynaklanır. Belli bir devirden sonra çalışmaya başlayan turbo (2000-2500 d/d), ani gaz komutlarında 1-2 saniyelik gecikmeyle çalışmaya başlar ve araç akselerasyona geçer. İstenmeyen bu gecikme türbin parçalarının ağırlığından dolayıdır, zira ağır bir pervaneyi çevirmek için daha fazla güç gerekir. Gecikme tamamen yokedilemez, ancak daha hafif malzemeden yapılmış parçalarla yüksek oranda azaltılır.

Büyük – Küçük Turbocharger Kıyaslaması : Küçük hacimli turbo uygulamalarında turbo açma zamanında kayda değer gecikme olmaz ve daha düşük motor devirlerinde çalışmaya başlarlar. Ancak, yüksek devirlerde yeterli güç üretimi gerçekleşemez. Büyük hacimlilerde ise yüksek devirlerde de daha fazla güç üretilir, daha iyi hızlanma değerleri elde edilir ancak gecikme zamanı önlenemez çünkü daha büyük boyutta türbin ve pompa kullanılır. Bunu elimine etmenin yöntemi incelenecektir.

Türbin valfi: Bu valf, fazla gelen egzost gazını tahliye ederek türbinin çalışma basıncını ayarlar. Türbin içerisinde farklı bir yoldan egzosta çıkışına aktarılır.
Rulmanlar: Burada kullanılan rulmanlar, istisnai olarak yağlı yatak uygulamasının haricinde kullanılır. Ancak özel malzemelerden mamuldürler ve hafiftirler. Aşınma, korozyon, sıcağa dayanımları iyidir.
Seramik Türbin Kanatçıkları:Seramik malzemeler konvansiyonel metal malzemelerden daha hafif bir yapıya sahiptir. Ayrıca aşınma dirençleri de çok yüksektir. Üstelik, yüksek sıcaklıklarda kullanılma avantajları vardır. Zira; seramikler metallere oranla çok daha yüksek yumuşama ve ergime sıcaklığına sahiptirler. Bu da türbin malzemesi olarak seramik kullanımını önemli hale getirmektedir.
İkili turbocharger uygulamaları: Bazı durumlarda, düşük devirlerde üstün akselerasyon için kullanılan küçük turbonun yanı sıra, yüksek devirlerde bunun yetersiz kalmasından dolayı büyük turbo ilave edilir.

INTERCOOLER
Intercooler, üstte de açıkladığımız gibi araçlarda kullanılan su radyatöründen farklı değildir. Amaç, kompresör tarafından basılan havanın burada toplanmasıdır. Ancak, depolanan basınçlı hava, basınçtan dolayı ısınma gösterir. Bu nedenle soğutma görevi de gören intercooler ortalama 7 PSI basınçtaki havayı emme manifolduna sağlar. Esas önemli olan havanın basıncından ziyade, emilen havanın daha fazla sayıda oksijen molekülü içermesidir. Intercooler bir nevi yoğunlaştırıcı olarak görev yapar.
(alıntı)
[/size]

[size=10pt]
arkadaslar bu bilgileri dahada geliştirelim istiyorum.. mesela turbo bi motorun guçunu en fazla %kaç artırabilir veya en idael güç artırımı %kaç olmalı.. intercooler içinde aynı soru gecerli nekadar etki eder % olarak ortalama olarak..
ve en cok ta şunu merak ediyorum tork ' a etkisi nasıl olur.. motorda devir sayısının artmasına mı daha cok neden olur ???

ve yakıta etkileri % kaç olur..
[/size]


şöyle bi seyde okudum:
[size=10pt]Turbo destekli bir motor aynı büyüklükteki bir motordan 7 kata kadar daha fazla güç üretebilir. Standart uygulamalarda Turbo sayesinde motorun gücünü ikiye katlamak mümkündür.(alıntı)
[/size]
 
Ynt: Turbo ve İntercooller hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum teknik yönden..

tandem türbo olursa sonuç nasıl olur ... bir türbodan çıkan sıcak gazlar diğer türboya , bir komrösörden çıkan hava diğer koprösöre girecek ...
 
Ynt: Turbo ve İntercooller hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum teknik yönden..

[size=10pt][size=10pt]arkadaslar bu konuya ilgisiz kaldınız ama ben biraz daha arastırma yaptım.. ve yeni duydugum Wastegate (Turbo motoru devir kontrol ünitesi) hakkında arastırma yaparken bu turkce yazıyı buldum paylaşmak istedim.. motor üzerindeki turbo nu gelişimi yeni teknolojilerin kullanılması ve ögrenilmesi acısından yararlı olacagını düşünüyorum.. turbo ile yetinmeyelim artık :) teknolojiiii istiyoruz...[/size][/size]





[size=10pt]Turbo sistemi içten yanmalı motorlarda bir aşırı besleme sistemidir. Turbo sisteminde egzos manifoldundan alınan gazlar turbo motorundaki tribünü çevirir ve bu tribün hava pompasını çalıştırır. Turbo motorlarının devirleri 150.000 rpm ' e kadar çıkabilir yani normal motorlardan yaklaşık 30 kat daha hızlıdır. Bir motordan daha çok güç almanın açik yolu yanma odasina giden hava ve yakit karisimini arttırmaktir. Bunun bir yolu silindir hacmini büyütmektir (kapak taşlama işlemi ile silindirlerin değişmesi) diğer yolu ise daha basit bir sistem olan turbo sistemidir.

Turbo sistemi motorun daha çok yakıt ve hava karışımını yakmasını saglar. Turbo sisteminin normal etkisi kare başına 6 ya da 8 psi basınçtır ve %30-%40 arası güç artışı sağlar.

Turbo sisteminin çalışma prensibi:
Egzos manifoldundan bir metal hortum yardımıyla ya da turbo motorunun egzos emme kısmının direk olarak egzos manifolduna bağlanmasıyla turbo motorunun egzos kismindaki tribünü çevirir
Çevrilen egzos tribünü bir kol yardımıyla kompresör tribününü çevirir.
Çevrilen kompresör tribünü havayı alarak intercooler ' a pompalar.
Intercooler ' da sogutularak hava molekülleri küçültülür.
Sıkıştırılan hava emme manifoldundan yanma odasına basılır
Intercooler:
Turbo motorundan pompalanan hava çok sıcaktır ve ısınan hava molekülleri büyür. Bu hava moleküllerini küçültmek için intercooler ' a yollanır ve intercooler ' a vuran hava içinden geçen havayı soğutur ve soğuyan moleküller küçülür böylece yanma odasına daha çok oksijen molekülü yollanır.
Downpipe:
Egzos gazı emildikten ve tribünü çevirdikten sonra downpipe sayesinde egzos ' a yollanır. Downpipe ' ler şekil itibariyle egzos gazının daha iyi tahliye edilmesini sağlar (Geniş bir ağızla başlar sonra incelir böylece emişi güçlendirir). Downpipe ' ların daha kaliteli ve tasarımlarının daha iyi olması turbo emişinide arttırır bu yüzden performans yönetiminde etkin bir rol oynamaktadır.

Blowoff Valve Çıkışı (Hava tahliyesi):
Turbo motoru çalışırken birden gaz kestiğinizde geriye doğru büyük bir basınç oluşur. Bu basınç turbo motorunu durduracak hatta geriye doğru döndürecek büyüklüktedir. Blow off valve araç gaz kestiğinde turbo motorunun kompressor kısmında geriye doğru oluşan basıncı dışarı tahliye eder böylece turbo motoru durmamış olur ve performans kaybı azalır (geriye doğru oluşan basınç her seferinde turbo kelebeğinin ömrünü azalttığı için blowoff valve ömür uzatma açısından da etkilidir). Şu sıralar turbo sistemlerinde ilgi gören en büyük parça blowoff valve ' dir. Bu ilgiye karşılık firmalar daha güzel ve çekici sesler çıkaran blow off valve ' ler üretmektedirler. Piyasadaki en pahalı ve herkese göre en iyi sesi çıkaran HKS Super Sequential Blow Off Valve ' dir.
Wastegate (Turbo motoru devir kontrol ünitesi):
Turbo motorları egzos manifoldundan emilen egzos gazıyla tribünü çevirerek çalışır. Ancak çıkan egzos gazı her zaman aynı seviyede olmadığından turbo motorunun çalışması dengesizleşir (Örneğin ilk Porsche 911 Turbo çıktığında gaza bastıktan 2-3 saniye sonra belli oranlarla devreye giren turbo çok dengesizdi). Bu dengesizliği düzeltmek ve turbo motorunun emme manifolduna bastığı havanın basıncını düzgün bir değerde tutmak için Wastegate üretildi. Wastegate turbo motorunun egzos emme kısmından giren havayı kontrol eder. Basınç belirli bir değere ulaştıktan sonra Wastegate sayesinde gereksiz egzos gazı downpipe ' e yollanır yani tekrar egzosa yollanarak tahliye edilir. Günümüzde üretilen wastegate ' ler elektronik kontrollüdür; turbo kompressor ' ünün oluşturduğu basınca göre wastegate açılır ya da kapatılır böylece daha iyi performans ve hızlı basınç üreten turbo sistemleri ortaya çıkar.
[/size]
 
Ynt: Turbo ve İntercooller hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum teknik yönden..

nforcer link=topic=24580.msg204832#msg204832 date=1250363363' Alıntı:
çok güzel ve gerekli bi paylaşım..bu konuda tek bildiğim 65 hp olan bi tarktör törbo ile 72hp olduğudur...
eger yazıların hepsini okursan tek bildigin bu olmayacak :) gercekten baya bana göre ilginc ve guzel şeyler bu motor teknolojileri.. artık bilmek gerek bunları diye düşünüyorum traktöru degerlendirirken.. 65ten turboyla 100bg hatta daha fazla güç uretilebilir fakat önemli olan motor zarar görmeden yıprnmadan en verimli şekilde turbonun kullanılması bunun yanında .. intercooller,Downpipe,Blowoff ve Wastegate gibi yenilikleride barındırması..
ve şuanda okudugum konu ise direc injection sistemi... bu saydıklarım ciddi verimi artıran ve yakıtı düşüren teknolojiler... bence bilincli bi tüketici olmak için azda olsa ne oldugunu bilmekte yarar var..
 
Ynt: Turbo ve İntercooller hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum teknik yönden..

hepsini okudum abi..o örnek şu tümosan 65-80ler....turbo lu olanları 72hp....yakıtta düşük...bilinmesi we araştırılması gereken bi konu...es geçilmemeli bence...
 
Ynt: Turbo ve İntercooller hakkında paylaşımlarınızı bekliyorum teknik yönden..

öyle bencede ama bu konuya pek ilgi oldugunu sanmıyorum kimse kafa yormak istemiyor.. :) en iyisi video seyretmek diyolar ben videoda attım ama :)) artık kime lazımsa bakar.. yanlız bak eger arastırıcaksan bide 'direkt enjeksiyon' ve commonrail sistemlerinede bak.. şuan son sistem ve ekonomik bbi motorda olması gerekn sistemler bunlar.. mesela bu sistemleri kullanan toyota d-4 dizeller yakıt ekonomisi ortada... yani traktördede aynı şey olacaktır.. ee bide ECU (Motor Kontrol Ünitesi) olacak ki süper olsun... ama bence cok uzak degil bu teknolojileri görmemiz.. mesela sitede bi cok kişinin traktör markası saymayıp motor markası saydıgı kubota m108s modelinde commonrail ve direkt enjeksiyon sistemleri var.. ama bu traktör henuz turkiyeye gelmiyor..%40lara varan yakıt ekonomisi saglıyor bu sistemler yani tabiri caizse motorda bu sistemler oldugunda yakıtı koklaması lazım.. :)
 

Benzer Konular