Cinq facteurs : pourquoi les turbocompresseurs deviennent de plus en plus importants ?
Cinq facteurs : pourquoi les turbocompresseurs deviennent de plus en plus importants ?
La puissance d'un moteur de voiture dépend du nombre et de la taille des cylindres de piston ? C'est devenu l'histoire. Aujourd'hui, les performances globales d'une voiture sont déterminées par des systèmes de contrôle électronique du moteur, des turbocompresseurs ou des compresseurs. En particulier, le turbocompresseur y joue un rôle crucial - depuis que l'inventeur suisse a créé le turbocompresseur en 1925, les performances du moteur ont été considérablement améliorées. Quelles sont les caractéristiques de cette pièce, pourquoi prend-elle de plus en plus d'importance et quels sont les avantages d'utiliser l'usinage électrochimique ? --Cinq choses intéressantes sur les turbocompresseurs :
1. Le principe de base reste inchangé
L'invention a environ 100 ans, mais ses principes de base restent inchangés. Le flux de gaz d'échappement entraîne la rotation de la roue de turbine, qui est reliée à une autre roue par un arbre. Cette turbine comprime l'air frais entrant et le presse dans la chambre de combustion. Un calcul simple peut être fait à ce stade : plus il y a d'air qui pénètre dans la chambre de combustion de cette manière, plus les molécules d'oxygène se lient aux molécules d'hydrocarbures du carburant pendant le processus de combustion - ce qui à son tour fournit plus d'énergie.
2. Atteignez presque 300 000 tr/min
Enfin, la pression d'air la plus élevée possible est générée via le turbocompresseur pour des résultats optimaux. En pratique, des paramètres de puissance extrêmement élevés peuvent être atteints avec le turbocompresseur : dans les moteurs modernes, le rotor du compresseur peut même atteindre une vitesse maximale de 290 000 tr/min. De plus, les composants génèrent des températures extrêmement élevées. Par conséquent, il existe également une interface ou un système pour le refroidissement par eau de l'air de suralimentation sur le turbocompresseur. En général : Quatre substances différentes se rejoignent dans le très petit espace de cette pièce : les gaz d'échappement chauds, l'air de suralimentation froid, l'eau de refroidissement et l'huile (la température de l'huile ne doit pas être trop élevée).
3."L'avantage électrochimique"
Sous cette prémisse, la production de turbocompresseurs est devenue l'une des tâches les plus difficiles de l'industrie automobile. Ce n'est pas seulement pour les carters complexes, mais aussi pour les turbomoteurs. Ils sont fabriqués à partir de matériaux performants et peuvent résister sans problème à des températures allant jusqu'à 1000 degrés Celsius. Tels que l'acier moulé résistant à la chaleur ou les matériaux en alliage Inconel. L'usinage de ces composants comprend généralement une chaîne de processus complète allant du pré-fraisage à l'ébavurage. Dans ce cas, l'utilisation de procédés électrochimiques peut apporter de grands avantages. Avec ce procédé, par exemple, une seule étape répétitive est nécessaire pour terminer l'équilibrage dynamique de l'arbre du turbocompresseur. Il n'y a pas non plus de dommages thermiques au matériau et très peu d'usure de l'outil, même sur les matériaux les plus durs - d'énormes avantages par rapport aux processus de coupe conventionnels.
4. De plus en plus important
La production de turbocompresseurs devient de plus en plus exigeante, ce qui est lié à la tendance générale d'économie d'énergie et de réduction des émissions dans les automobiles : la cylindrée de nombreux moteurs à combustion interne diminue, mais la compression du turbocompresseur peut maintenir des performances constantes, voire même améliorer. Fait intéressant, en raison du poids supplémentaire du turbocompresseur et du refroidisseur de charge, le moteur à réduction pèse encore plus qu'un moteur comparable sans la conception à réduction. En conséquence, les développeurs ont commencé à réduire l'épaisseur de paroi du boîtier pour réduire le poids, ce qui à son tour a encore augmenté ses exigences d'usinage.
5. Défis futurs
La turbocompression reste la technologie clé pour développer des moteurs économes en énergie et efficaces. Cependant, diverses tendances technologiques apportent également de nouveaux défis. Par exemple, les systèmes dits de recirculation des gaz d'échappement sont de plus en plus utilisés, c'est-à-dire qu'une partie des gaz d'échappement est refroidie, mélangée à de l'air de suralimentation et renvoyée au moteur. Ce système de recirculation des gaz d'échappement (EGR) est l'une des mesures les plus importantes utilisées pour réduire les émissions des moteurs diesel. Par conséquent, le turbocompresseur doit presser plus d'air dans la chambre de combustion pour lui fournir suffisamment d'oxygène. De nombreux fabricants utilisent ici un système turbo à deux étages avec deux turbocompresseurs différents.
