Предохранительный клапан - Blowoff valve

А предохранительный клапан (BOV), клапан сброса или же перепускной клапан компрессора (CBV), это система сброса давления, присутствующая в большинстве с турбонаддувом двигатели. Его основное предназначение - снять нагрузку с турбокомпрессора при резком закрытии дроссельной заслонки.[1]

Характеристики

Типичный поршень -типа клапана сброса давления, применяемого в автогонки. В отличие от продувочного клапана, этот не выпускается в атмосферу. Маленький шланг вверху питает от впускной коллектор.

Перепускной клапан компрессора (CBV), также известный как клапан сброса давления или переключающий клапан, это коллекторный вакуум -приводной клапан, предназначенный для сброса давления во впускной системе транспортного средства с турбонаддувом при поднятии или закрытии дроссельной заслонки. Это давление воздуха рециркулирует обратно в конец всасывания без давления (перед турбонаддувом), но после датчик массы воздушного потока.

Выпускной клапан (иногда «гудок» или BOV) выполняет ту же задачу, но выпускает воздух в атмосферу вместо того, чтобы рециркулировать его. Этот тип клапана обычно является модификацией вторичного рынка. В зависимости от конструкции выхода продувочное действие производит ряд характерных шипящих звуков. Некоторые выпускные клапаны продаются с труба -образный выход, который намеренно усиливает звук. Некоторые владельцы транспортных средств с турбонаддувом могут покупать запорный клапан исключительно для слухового эффекта, даже если эта функция не требуется при нормальной работе двигателя. Автоспорт регулируется FIA запретили выпускать в атмосферу не заглушенные выпускные клапаны.[нужна цитата ]

Выпускные клапаны используются для предотвращения помпажа компрессора, явления, которое легко возникает при открытии дроссельной заслонки невентилируемого двигателя с турбонаддувом. Производимый звук называется турбо флаттер (иногда используется жаргонный термин «чу-чу»). Когда дроссельная заслонка на двигателе с турбонаддувом закрывается, когда турбина вращается с высокой скоростью, поток уменьшается за пределами линии помпажа компрессора. В этот момент изменение давления в компрессоре уменьшается, что приводит к коллапсу потока и, возможно, даже обратному потоку и падению давления в камере.[2] Поскольку компрессор все еще вращается на высокой скорости, после того, как поток достаточно уменьшился, изменение в компрессоре начинает расти, и поток восстанавливается в камере повышенного давления. Это продолжается до тех пор, пока снова не будет повышено давление в камере статического давления и поток не начнет падать, пока линия помпажа снова не пересечется, и цикл не будет повторяться.[1][3]Этот нестабильный поток приводит к циклическому шуму, который иногда слышен в двигателях с высоким наддувом без перепускного клапана. С установленным клапаном поток поддерживается, предотвращая переход компрессора в цикл остановки / помпажа.

Повторяющееся переключение на высокой скорости вызовет циклический крутящий момент на компрессоре и может привести к повышенным нагрузкам на подшипники и рабочее колесо компрессора.[2]

Операция

Когда дроссельная заслонка открыта, давление воздуха с обеих сторон поршня в выпускном клапане одинаково, и пружина удерживает поршень в нижнем положении.
Когда дроссель закрыт, в коллекторе образуется разрежение. Это в сочетании с воздухом под давлением от турбонагнетателя перемещает поршень в клапане вверх, сбрасывая давление на входе турбонагнетателя (рециркуляция) или в атмосферу (BOV).

Выпускной клапан подсоединяется вакуумным шлангом к впускной коллектор после дроссельная заслонка. Когда дроссельная заслонка закрыта, относительное давление в коллекторе падает ниже атмосферного, и возникающий перепад давлений приводит в действие поршень продувочного клапана. Затем избыточное давление турбонагнетателя сбрасывается в атмосферу или рециркулируется во впускное отверстие перед впускным отверстием компрессора.

Недостатки

В случае, если датчик массы воздушного потока (MAF) используется и находится перед выпускным клапаном, блок управления двигателем (ECU) впрыскивает излишки топлива, потому что воздух, выбрасываемый из атмосферы, не вычитается из измерений всасываемого заряда. Затем двигатель кратковременно работает на обогащенной топливом смеси после каждого срабатывания клапана.

Обильное смешивание может привести к колебаниям или даже к остановке двигателя при закрытом дросселе, что ухудшается при повышении давления наддува. Случайные события этого типа могут быть только неприятностью, но частые события в конечном итоге могут испортить Свечи зажигания и уничтожить каталитический нейтрализатор, так как неэффективно сгорающее топливо производит сажа (избыток углерода) и несгоревшее топливо в потоке выхлопных газов могут образовывать сажу в преобразователе и выводить преобразователь за пределы его нормального Рабочая Температура классифицировать.

Альтернативный метод использования как MAF, так и продувочного клапана заключается в размещении MAF ниже по потоку между промежуточным охладителем и дроссельной заслонкой. Это называется продувкой, а не традиционной настройкой сквозного протягивания. Необходимо следить за положением MAF, чтобы не повредить чувствительный элемент. Например, на SR20DET двигателю, массовый расход воздуха должен находиться на расстоянии не менее 12 дюймов (300 мм) от дроссельной заслонки, а выпускной клапан - на расстоянии 6 дюймов (150 мм) от датчика массового расхода воздуха. При использовании метода продувки на массовый расход воздуха не влияет открытие выпускного клапана, поскольку давление сбрасывается до того, как воздух достигнет массового расхода воздуха.

Один из подходов, использованных для смягчения проблемы, заключался в снижении давления наддува, что снижает требуемый объем вентиляции и приводит к меньшему перерасчету заряда ЭБУ. Воздух также можно рециркулировать обратно во впускное отверстие, что является типичной стандартной установкой для автомобилей с датчиком массового расхода воздуха на входе. Исправить ситуацию также можно, переведя систему учета топлива на абсолютное давление в коллекторе датчик, преобразование, которое обычно требует совместимого послепродажного ЭБУ или дополнительного топливного контроллера. Датчик MAP постоянно контролирует абсолютное давление в коллекторе и правильно определяет изменение, которое происходит при выпуске клапана, позволяя ЭБУ соответственно сократить дозирование топлива.

Смотрите также

Рекомендации

  1. ^ а б "Все, что вам нужно знать о выпускных клапанах". www.gfb.com.au. Получено 1 сентября 2018.
  2. ^ а б "Что такое помпаж компрессора?". www.turbobygarrett.com. Получено 1 сентября 2018.
  3. ^ Сюэ, Сян; Ван, Тонг; Чжан, Тонгтун; Ян, Бо (2018). «Механизм срыва и помпажа в центробежном компрессоре с регулируемым лопастным диффузором». Китайский журнал аэронавтики. 31 (6): 1222–1231. Дои:10.1016 / j.cja.2018.04.003.
  • Аллард, Алан. Турбонаддув и наддув. Кембридж, Англия: Patrick Stevens Limited, 1982.
  • Горла, Рама, и Хан, Айджаз. Конструкция и теория турбомашин. Нью-Йорк, Нью-Йорк: Марсель Деккер, 2003.
  • Общество Автомобильных Инженеров. Турбокомпрессоры и двигатели с турбонаддувом. Варрендейл, Пенсильвания, 1979.
  • Уотсон, Н., и Джанота, Н. Турбонаддув двигателя внутреннего сгорания. Лондон, Англия: Macmillan Press Ltd, 1982.