북유럽 자동차가 터보차저를 좋아하는 이유

터보차저는 내연기관의 작동으로 발생하는 배기가스를 이용해 공기압축기(Air-compressor)를 구동시키는 기술이다. 과급기(슈퍼차저)와 기능적으로 유사하며 둘 다 내연 기관이나 보일러로의 공기 흐름을 증가시켜 기계의 효율성을 높일 수 있습니다. 자동차 엔진에 일반적으로 사용되는 터보차저는 배기가스의 열과 흐름을 활용하여 내연기관의 마력 출력을 높일 수 있습니다. 터보차저는 현재 북유럽 자동차에만 사용되는 것이 아닙니다. 사실 터보차저는 동일한 출력에서 ​​기존 NA보다 연료 효율이 높고, 슈퍼차저보다 연료 절약 효과가 더 좋기 때문에 향후 중요한 추세입니다. 즉, 동일한 배기량이나 연료 소비량으로 출력이 더 큽니다. 북유럽을 제외하면 폭스바겐은 대형 자동차 업체들 사이에서 터보차저 기술 홍보에 박차를 가하는 곳으로, 터보차저 기술 역시 세계 최고 수준이다. 스웨덴은 북유럽 반도 국가에 속하며 일본보다 약간 더 많은 자원을 보유하고 있습니다. 따라서 국민생활의 안전을 보장하면서도 에너지 절약을 위해 터보차저를 활용하고 있습니다. SAAB는 1978년에 출시된 슈퍼차저 엔진입니다. 오늘날까지 배기가스 터보차저 기술은 상당히 성숙했으며 SAAB는 지울 수 없는 공헌을 했습니다. 그러나 아래층 누군가는 폭스바겐의 슈퍼차저가 세계 최고라고 말했지만, SAAB는 무료가 아니라고 말했다. 폭스바겐은 기름 연소 문제를 먼저 해결해야 한다. 사브는 먼저 비행기부터 자동차까지 터보차저 기술을 도입했다~

터보차저 없이는 마력을 높일 수 없기 때문에~그리고 슈퍼차저도 힘을 잃게 된다~

그래서 터보차저는 배기량을 낮출 수 있어요~

독일은 중부 유럽에 속한다고 해 보세요~BMW는 터빈을 좋아하지 않고, 메르세데스-벤츠는 슈퍼차저를 선호하고, 폭스바겐과 아우디와 포르쉐는 같은 계열에 속합니다.. .포르쉐는 둘 다 매우 강력하기 때문에 즐겨 사용하는 것 같습니다~ 둘째, DSG 토크 제한이 너무 낮다는 두 가지 문제가 해결된다면 폭스바겐의 놀라운 자동차는 타이틀을 획득할 자격이 있을 것입니다. SAAB는 10년 전의 2.3T 엔진을 예로 들며, 10년 뒤에도 SAAB가 대중화한 직분사 방식에 대해 이야기해보자. 그 당시의 구형 아이신 5 속도, 450N/M의 토크 제한은 오늘날에도 식료품 카트 중에서 상대적으로 강력합니다. RPM 6000 기어 변속은 토크와 안정성의 손실이 보장되지 않습니다. 일부 제조업체의 고급 기어박스는 이를 수행하지 못할 수도 있습니다. . . 그런데 구형 아이신은 변속속도가 정말 느립니다. . .

간단히 말하면 SAAB의 배기가스 과급이 가장 안정적이고 효율적이다. VOLVO의 T5는 확실히 좋은 머신 헤드이며 수정이 쉽습니다. 코닉세그. . . 그것은 부가티처럼 자동차 피라미드의 정점에 서는 스피드머신이다. . . 컨셉

먼저 터보차저가 무엇인지부터 알아보겠습니다. 터보차저의 영어 이름은 Turbo입니다. 일반적으로 자동차 뒷부분에 Turbo 또는 T가 표시되면 해당 자동차에 사용되는 엔진이 터보차저 엔진이라는 의미입니다. 나는 모두가 Audi A6 1.8T, Passat 1.8T, Bora 1.8T 등과 같은 그러한 모델을 도로에서 많이 본 적이 있다고 믿습니다.

슈퍼차저의 목적

터보차저의 주요 기능은 엔진의 공기 흡입량을 늘려 엔진의 출력과 토크를 높여 자동차를 더욱 강력하게 만드는 것입니다. 엔진에 터보차저를 장착하면 슈퍼차저가 장착되지 않은 엔진에 비해 최대 출력이 40배 이상 증가할 수 있습니다. 이는 동일한 엔진이 과급된 후에 더 많은 전력을 생산할 수 있음을 의미합니다. 가장 일반적인 1.8T 터보차저 엔진을 예로 들면, 슈퍼차저 후 출력은 2.4L 엔진 수준에 도달할 수 있지만 연료 소비량은 1.8 엔진보다 크게 높지 않습니다. 연비 및 배기가스 배출 감소.

부정적 영향

그러나 슈퍼차저 이후에는 작동 중 엔진의 압력과 온도가 크게 높아지므로 슈퍼차지를 하지 않은 동일한 배기량보다 엔진 수명이 길어집니다. 엔진은 짧아야 하며 기계적 성능과 윤활 성능에 영향을 미치므로 엔진에 터보차저 기술을 적용하는 것도 어느 ​​정도 제한됩니다.

슈퍼차저 원리

최초의 터보차저는 스포츠카나 포뮬러 경주용 자동차에 사용되었으므로 엔진 배기량이 제한된 경주 대회에서 엔진이 더 큰 출력을 얻을 수 있습니다.

우리 모두 알고 있듯이 엔진은 실린더 내부의 연료를 연소시켜 동력을 생성합니다. 엔진의 작동 성능은 이미 최고 수준이며 출력을 높이면 실린더에 더 많은 공기를 압축하여 연료량을 늘릴 수 있으므로 연소 성능이 향상됩니다. 따라서 현재의 기술 상황에서 터보차저는 동일한 작동 효율을 유지하면서 엔진의 출력을 높일 수 있는 유일한 기계 장치입니다.

터보차저 장치는 매우 복잡하다고 생각할 수도 있지만, 실제로는 그렇지 않습니다. 터보차저 장치는 크게 터빈실과 과급기로 구성됩니다. 먼저, 터빈실의 공기 흡입구는 엔진 배기 매니폴드에 연결되고, 배기 포트는 배기관에 연결됩니다. 그런 다음 과급기의 공기 흡입구는 공기 필터 파이프에 연결되고 배기 포트는 흡기 매니 폴드에 연결됩니다. 마지막으로 터빈과 임펠러는 각각 터빈 챔버와 과급기에 설치되며 두 개는 동축으로 견고하게 설치됩니다. 연결되었습니다. 이러한 방식으로 전체 터보차저 장치가 준비되고 엔진은 컴퓨터 CPU처럼 "오버클럭"됩니다.

우리가 흔히 터보차저라고 부르는 것은 실제로 공기를 압축하여 엔진의 공기 흡입량을 늘리는 공기 압축기입니다. 일반적으로 터보차저는 엔진에서 배출되는 배기가스의 관성을 이용하여 엔진을 구동합니다. 터빈실의 터빈과 터빈은 동축 임펠러를 구동합니다. 임펠러는 공기 필터 파이프에서 보낸 공기를 가압하여 실린더로 가압합니다. 엔진 속도가 증가하면 배기가스 배출 속도와 터빈 속도도 동시에 증가합니다. 임펠러는 더 많은 공기를 실린더로 압축하므로 더 많은 연료를 연소할 수 있습니다. 엔진 속도를 조정하면 엔진의 출력을 높일 수 있습니다.

슈퍼차저 방식

슈퍼차저 시스템

슈퍼차저 시스템: 엔진에 장착되어 출력축이 벨트로 동력을 얻는 장치입니다. 과급기 로터를 회전시켜 흡기 매니폴드에 부스트된 공기를 불어넣는 것입니다. 장점은 터빈 속도가 엔진 속도와 같아 랙이 없고 출력이 매우 부드럽다는 점이다. 하지만 엔진의 회전축 내부에 설치되기 때문에 여전히 동력의 일부가 소모되고 과급 효과도 높지 않습니다.

공기파 과급 시스템

공기파 과급 시스템: 고압 배기가스의 펄스 기류를 이용해 공기를 강제로 압축합니다. 이러한 종류의 시스템은 과급 성능과 가속력이 우수하지만 전체 장치가 상대적으로 부피가 커서 소형 차량에 설치하기에는 적합하지 않습니다.

배기가스 터보차저 시스템

배기가스 터보차저 시스템: 우리가 일반적으로 사용하는 가장 일반적인 터보차저 장치는 과급기가 엔진과 기계적으로 연결되지 않는 장치입니다. 공기를 압축하여 공기 흡입량을 늘리는 공기 압축기. 엔진에서 배출되는 배기가스의 관성운동량을 이용하여 터빈을 터빈실 내로 밀어넣고, 터빈은 차례로 동축 임펠러를 구동하여 공기 필터 파이프에서 보내진 공기를 가압하여 실린더 내로 가압합니다. 엔진 속도가 증가하면 배기 가스 배출 속도와 터빈 속도도 동시에 증가합니다. 임펠러는 더 많은 공기를 실린더로 압축하여 더 많은 연료를 연소할 수 있습니다. 연료는 엔진의 출력을 증가시킬 수 있습니다. 일반적으로 배기가스 터보차저를 장착하면 엔진 출력과 토크가 20~30% 증가합니다. 그러나 배기가스 터보차저 기술에도 주의해야 할 점이 있는데, 즉 펌프 휠과 터빈이 샤프트, 즉 로터로 연결되어 있다는 점이다. 엔진에서 배출되는 배기가스가 펌프를 구동한다. 휠과 펌프 휠은 터빈을 구동하여 회전하고, 터빈은 공기 흡입구를 제공하기 위해 회전합니다.

과급기는 엔진의 배기측에 설치되므로 과급기의 작동 온도가 매우 높으며 작동 시 과급기의 로터 속도가 매우 높아 분당 수십만 회전에 달할 수 있습니다. 고속 및 고온 일반적인 기계식 니들 롤러나 볼 베어링은 로터에 작동할 수 없으므로 터보차저는 일반적으로 엔진 오일로 윤활되는 완전 부동 베어링을 사용하고 냉각수는 과급기를 냉각하는 데 사용됩니다.

복합 슈퍼차저 시스템

복합 슈퍼차저 시스템: 배기가스 터보차저와 기계식 슈퍼차저가 함께 사용됩니다. 슈퍼차저는 저속에서 토크 출력에 기여하지만 고속에서는 출력이 제한됩니다. 배기 가스 터보차저는 고속에서는 강력한 출력을 갖지만 저속에서는 그렇게 할 수 없습니다. 엔진 설계자들은 두 기술의 단점을 해결하고 저속 토크와 고속 출력 문제를 해결하기 위해 슈퍼차저와 터보차저를 결합하는 것을 상상했습니다. 이 장치는 주로 고출력 디젤 엔진에 사용되며, 가솔린 엔진에 이중 과급 시스템(복합 과급 시스템)을 사용하는 모델은 비교적 적다. 1,500rpm에서는 슈퍼차저가 대부분의 부스트 압력을 제공하며, 속도가 증가하면 터보차저가 동시에 더 큰 출력을 제공합니다. , 슈퍼차저의 부스트 압력은 전자 클러치에 의해 제어되며, 이는 워터 펌프와 결합되어 속도가 3500rpm을 초과할 때 모든 부스트 압력을 제공합니다. 전자 클러치의 작용으로 엔진 동력의 소모를 방지하는 시스템)을 채택하였습니다. 엔진은 출력이 높고 연료 소모율이 낮으며 소음이 적지만 구조가 너무 복잡하고 기술 내용이 높으며 유지 관리가 어려워 대중화가 어렵다.

장점과 단점

터보차저가 확실히 엔진의 출력을 높일 수 있는 것은 사실이지만, 단점도 많이 있는데, 그 중 가장 눈에 띄는 것은 출력 응답의 지연이다. . 앞서 터보차저의 작동 원리를 살펴보자. 즉, 임펠러의 관성으로 인해 스로틀의 급격한 변화에 느리게 반응한다. 즉, 마력을 높이기 위해 액셀을 밟을 때, 더 많은 공기를 가압하기 위해 임펠러가 회전합니다. 더 많은 출력을 얻기 위해 엔진에 들어가는 데 시간 지연이 있으며 이 시간은 짧지 않습니다. 일반적으로 개선된 터보차저는 엔진 출력을 높이거나 낮추는 데 최소 2초가 걸립니다. 갑자기 가속하고 싶다면 즉시 속도를 낼 수 없다는 느낌을 받게 될 것입니다.

기술의 발전에 따라 터보차저를 사용하는 다양한 제조사들이 터보차저 기술을 개선하고 있지만, 설계 원리 문제로 인해 터보차저를 장착한 자동차의 운전 경험은 배기량 자동차와 다소 다르다. 예를 들어 1.8T 터보차저 자동차를 구입하면 실제 주행에서는 가속력이 2.4L 자동차만큼 좋지는 않겠지만, 그 기다림을 이겨내는 한 1.8T의 위력은 또한, 주행 경험을 추구한다면 터보차저 엔진은 적합하지 않습니다. 고속으로 달리는 경우에는 터보차저가 특히 유용합니다.

자동차가 도심을 자주 주행하는 경우 터빈이 항상 시동되지 않기 때문에 어떤 종류의 터보차저가 필요한지 고려할 필요가 있습니다. 시동 속도가 빠른 터보차저 엔진의 경우 스바루(후지) 임프레자의 터보를 타면 약 3500rpm에서 시동이 걸리고 5단 기어는 3500rpm에 달할 수 있으며, 고의로 저속으로 머물지 않는 한 속도는 120을 넘을 것으로 추정된다. 그렇지 않으면 Impreza의 터보차징이 시속 120km 이하의 속도에서 전혀 시작되지 않습니다. 이때는 폭스바겐의 1.4Tsi/1.8Tsi 엔진처럼 낮은 rpm에서 출발하는 터보차저 엔진이 더 적합하다. 1750~1500rpm에서 기어를 변속해도 변속은 그렇다. 연료 공급이 더 효율적인 터보차저 영역에서 변속 전후의 속도가 유지됩니다.

그리고 터보차저에 대한 유지 관리 문제도 있습니다. 보라 1.8T를 예로 들면, 터빈을 교체해야 하는 횟수는 많지 않지만 결국 6만km 정도입니다. 자동차에 눈에 보이지 않는 손상을 입힐 수 있는 유지비가 추가되었는데, 이는 특히 경제적 환경이 좋지 않은 자동차 소유자에게 주목할 만한 사항입니다.

상식을 따르세요

작업 환경

터보차저는 엔진에서 나오는 배기가스를 이용해 터빈을 구동합니다. 기계 장치이기 때문에 작업 환경은 종종 고속 및 고온입니다. 과급기의 배기 가스 터빈 끝 부분의 온도는 600도 이상이며 따라서 과급기의 속도도 매우 높습니다. 과급기의 정상적인 작동을 보장하려면 올바르게 사용하고 유지하는 것이 매우 중요합니다. 주로 다음 방법을 따라야 합니다.

유지 관리 방법

1. 자동차 엔진을 시동한 후 갑자기 가속 페달을 밟지 마십시오. 3분간 공회전을 해야 합니다. 이는 오일 온도를 높이는 것으로, 엔진 속도가 높아지면 흐름 성능이 좋아져 터보차저에 윤활유가 충분히 공급되어 엔진 속도가 빨라지고 엔진이 구동될 수 있게 됩니다. 겨울에는 차량을 최소 5분 동안 예열해야 합니다.

2. 엔진이 장시간 고속으로 작동한 후에는 즉시 종료할 수 없습니다. 그 이유는 엔진이 작동할 때 오일의 일부가 윤활 및 냉각을 위해 터보차저 로터 베어링에 공급되기 때문입니다. 작동 중인 엔진이 갑자기 정지한 후 오일 압력이 급격히 떨어지면서 오일 윤활이 중단되고, 터보차저 내부의 열은 엔진 오일에 의해 빼앗길 수 없습니다. 이 때, 과급기 터빈 부분의 높은 온도는 중앙으로 전달되고, 베어링 지지 쉘의 열은 빨리 빼앗길 수 없습니다. 동시에 과급기 로터는 관성의 작용으로 여전히 고속으로 회전하고 있습니다. 이로 인해 터보차저 샤프트와 슬리브 사이에 "고착"이 발생하고 베어링과 샤프트가 손상됩니다. 또한, 엔진이 갑자기 정지된 후 이때 배기 매니폴드의 온도가 매우 높고 그 열이 터보차저 하우징으로 흡수되어 슈퍼차저 내부에 남아 있는 오일이 탄소 침전물로 변하게 됩니다. 이런 종류의 탄소 침전물이 점점 더 많이 축적되면 오일 입구가 막혀 샤프트 슬리브에 오일이 부족해지고 터빈 샤프트와 샤프트 슬리브 사이의 마모가 가속화됩니다. 따라서 터보차저 로터 속도가 감소할 수 있도록 엔진을 정지하기 전에 약 3분 동안 공회전해야 합니다. 또한 터보차저 엔진 역시 장기간 공회전 운전에 적합하지 않아 일반적으로 10분 이내로 유지해야 한다는 점도 주목할 만하다.

3. 엔진오일 선택 시 주의하세요. 터보차저의 역할로 인해 연소실로 들어가는 공기의 질과 양이 크게 향상되고, 엔진 구조가 더욱 컴팩트하고 합리적이며, 압축비가 높을수록 엔진이 더욱 집중적으로 작동합니다. 가공 정확도도 높아지고 조립 기술 요구 사항이 더욱 엄격해졌습니다. 이들 모두는 터보차저 엔진의 고온, 고속, 고출력, 고토크 및 저배출 엔진의 작동 특성을 결정합니다. 동시에, 엔진 내부 부품은 더 높은 온도와 더 큰 충격, 압출 및 전단력을 견뎌야 한다는 것이 결정되었습니다. 따라서 터보차저 자동차용 엔진 오일을 선택할 때는 그 특성을 고려해야 합니다. 사용되는 엔진 오일은 내마모성, 고온 저항성, 윤활유막 형성이 빠르고 오일막 강도가 높으며 안정성이 좋아야 합니다. 합성 엔진 오일이나 반합성 엔진 오일은 이러한 요구 사항을 충족시킬 수 있으므로 원래 제조업체가 지정한 최고의 엔진 오일 외에도 합성 엔진 오일, 반합성 엔진 오일과 같은 고품질 윤활유를 선택할 수도 있습니다.

4. 터보차저의 회전축과 슬리브 사이의 피팅 간격이 매우 작을 경우 오일의 윤활 능력이 떨어지므로 불순물이 들어가지 않도록 엔진 오일과 필터를 깨끗하게 유지해야 합니다. 과급기의 조기 고장.

5. 먼지 및 기타 불순물이 고속 회전 압축기 임펠러로 유입되어 속도가 불안정해지거나 슬리브와 씰의 마모가 증가하는 것을 방지하려면 에어 필터를 제때 청소해야 합니다.

6. 터보차저의 씰링 링이 씰링되어 있는지 자주 확인해야 합니다. 밀봉 링이 밀봉되지 않으면 배기 가스가 밀봉 링을 통해 엔진 윤활 시스템으로 유입되어 오일이 더러워지고 크랭크케이스 압력이 급격히 상승하기 때문입니다. 또한 엔진이 저속으로 작동할 때 오일이 누출됩니다. 또한 실링 링을 통해 배기관에서 배출되거나 연소실로 들어가 연소되어 엔진 오일이 과도하게 소모되어 "엔진 오일 연소"를 유발합니다.

7. 터보차저는 비정상적인 소음이나 진동이 있는지, 윤활유 파이프와 조인트에 누출이 있는지 정기적으로 점검해야 합니다.

8. 터보차저 로터 베어링은 정밀도가 높으며 유지보수 및 설치 시 작업 환경 요구사항이 매우 엄격하므로 과급기가 고장나거나 손상된 경우 지정된 수리소에서 수리해야 합니다. 일반 수리점에 가는 대신

9. 공기 필터를 깨끗하게 유지하십시오. 일반 엔진에 비해 터보차저 엔진은 청소 요구 사항이 더 높습니다. 압축기 임펠러에 불순물이 들어가면 속도가 불안정해지거나 슬리브와 씰의 마모가 증가하기 때문입니다.

10. 엔진 오일을 깨끗하게 유지하십시오. 터보차저 엔진도 엔진 오일에 대한 요구 사항이 상대적으로 높으므로 깨끗하게 유지해야 합니다. 또한, 엔진오일의 품질이 저하되면 제때에 교체해야 합니다. 그렇지 않으면 엔진 오일의 윤활 능력이 저하되어 윤활 부족으로 인해 과급기 베어링이 손상되고 유지 관리 비용이 증가하며 심지어 터보차저의 조기 폐기가 발생할 수 있습니다.

11. 시동을 걸었다가 바로 끄는 것은 터보차저 엔진에 좋지 않습니다. 시동을 걸고 잠시 엔진을 공회전시켜 윤활유가 베어링에 충분히 윤활되도록 하는 것이 가장 좋습니다. 엔진 보호에 있는 아주 좋은 역할. 또한 엔진이 장시간 고속으로 작동한 후에는 정지하기 전에 3~5분 동안 공회전해야 합니다. 그렇지 않으면 터보차저에 남아 있는 오일이 과열되어 베어링과 샤프트가 손상됩니다.

냉각 시스템 인터쿨러는 슈퍼차저 시스템의 일부입니다. 공기가 높은 비율로 압축되면 많은 양의 열이 발생하여 공기의 팽창 밀도가 감소하는 동시에 엔진 온도가 너무 높아져 손상될 수 있습니다. 더 높은 체적 효율을 얻으려면 고온 공기를 실린더에 주입하기 전에 냉각해야 합니다. 이를 위해서는 라디에이터를 설치해야 하며 원리는 물탱크 라디에이터와 유사합니다. 고온, 고압의 공기를 여러 개의 작은 파이프로 분산시키고 상온의 공기가 파이프를 통해 고속으로 흐르게 합니다. 냉각 목적(가스 온도를 150℃에서 약 50℃까지 낮출 수 있음). 이 라디에이터는 엔진과 터보차저 사이에 위치하기 때문에 인터쿨러, 줄여서 인터쿨러라고도 합니다.