SISSEJUHATUSValisin
antud teema, kuna tänapäeval leiab enamike autode kapoti alt
turbokompressori. Samuti tahtsin ma ise rohkem teada saada
turbokompressoritest, sest mul endal pole nendega suurt kokkupuudet
olnud ning referaadi tegemine on heaks võimaluseks
turbokompressoritest lähemalt uurida.
Turbokompressorit
ehk
turbo -ülelaadimist kasutatakse autode, laevade, lennukite
kolbmootorite võimsuse
suurendamiseks , kus mootori töötsükli
sisselasketaktil kõrgema rõhuga õhu surumiseks silindrisse,
kasutatakse sama mootori silindrites töötsükli läbinud
heitgaaside energial pöörleva turbiini poolt käivitatud
kompressorit.
Turbokompressori
eelis mehaaniliselt käitatava kompressori ees on kolbmootori suurem
kasutegur ja parem võimsuse/kaalu suhe ning mis peamine, kasutatakse
ära mootori tavaliselt kaotsi minev heitgaaside energia.
TURBOMOOTORI
AJALUGUTurbokompressorite
ajalugu algas umbes siis, kui ka esimeste sisepõlemismootorite
ehitamine. 1885 - 1896
Gottlieb Daimler ja Rudolph
Diesel uurisid
võimalusi suurendada toodetavat võimsust ja vähendada tarbitava
kütuse kulu põlemiskambrisse suunatava õhu kokkusurumise abil.
1952. aastal teostas рveitsi insener
Alfred Buchi esimesena õhu
surumise väljalaskegaaside abil,
saades seejuures võimsuse kasvu
40%. See sündmus pani aluse turbotehnoloogia pidevale arendusele ja
rakendamisele.
Esimeste
turbokompressorite kasutussfäär piirdus eriti suurte mootoritega,
eelkõige laevamootoritega.
Automootorite osas hakkasid esimestena
kasutama turbokompressoreid veoautode ehitajad. 1938. aasta. Tehases
"Swiss
Machine Works
Sauer " ehitati esimene veoautole
paigaldatud
turbokompressor .
Esimesteks
sõiduautodeks, mis olid varustatud turbiinidega, olid Chevrolet
Corvair Monza ja Oldsmobile Jetfire, mis ilmusid Ameerika turule 1962
- 63. aastatel. Vaatamata ilmsetele tehnilistele eelistele tõi väike
töökindlus kaasa nende mudelite kiire kadumise.
Naftakriis
1973. aastal tõukas tagant turbokompressorite kasutuselevõttu
diiselmootoriga kommertsautodel, sest kuni selle ajani pidurdas
turbotehnoloogia
arendamist kapitalimahutuste hulk
tehnoloogia arendamiseks , aga ka madalad kütuse hinnad. ökoloogiliste normide
karmistumine 1980. aastate lõpus tõi kaasa turbokompressoritega
varustatud veoautode arvu kasvu.
Praeguseks on turbotehnoloogia areng
saavutanud nii kõrge taseme, et praktiliselt iga
veoauto mootor on
varustatud turbokompressoriga.
Turbomootorite
kasutamise algus sportautodel, muu hulgas ka Vormel 1-l 70-ndatel
aastatel tõi kaasa turbokompressorite populaarsuse tuntava kasvu.
Täiend "turbo" muutus moekaks. Sel ajal peaaegu kõik
autotootjad
pakkusid välja vähemalt ühe turbobensiinimootoriga
mudeli. Kuid mõne aasta pärast hakkas turbomootorite mood mööduma,
sest selgus, et turbokompressor,
ehkki võimaldab suurendada
bensiinimootori võimsust, suurendab ka
tuntavalt kütusekulu.
Esimestel mudelitel oli turbokompressori viivitus tuntav, mis samuti
oli tõsiseks argumendiks turbiinide bensiinimootoritele paigaldamise
vastu. Põhjalikum murrang turbokompressorite arengus leidis aset
1978. aastal, kui tuli välja
Mercedes -
Benz 300 SD, esimene
sõiduauto, mis oli varustatud turbodiiselmootoriga. 1981. a. järgnes
Mercedes - Benz 300 SD-le VW Turbodiesel. Turbokompressori abil
õnnestus tootjatel suurendada
diiselmootori efektiivsust
bensiinimootori
tasemele , säilitades seejuures oluliselt väiksema
heitgaaside koguse.
Tänaseks
on turbokompressori paigaldamist bensiinimootoritele ei vaadelda enam
ainuüksi võimsuse suurendamise seiskohast, vaid kütusekulu
vähendamise ja sellega ka CO2 ja teiste kahjulike ühendite
keskkonda paiskamise vähendamise
seisukohast . Seega on turbomootorid
üheks
vahendiks vähendada energiakandjate kulutamist ning keskkonna
saastamist.
TURBOKOMPRESSORI
KASUTAMINETurbomootoreid
paigaldatakse kõikjale, kus vajatakse energiaallika suurt
ökonoomsust, eriti kui kasutatakse suuri sisepõlemismootoreid.
Peaaegu kõik laevade, vedurite ja tööstuse mootorid varustatakse
turbokompressorite ja mootorisse suunatava suruõhu jahutitega.
Alates oma
ilmumisest 50-ndatel on väljalaskegaaside
turbokompressiooni tehnoloogia saavutanud oma kõrgeima taseme,
luues märgatavaid majanduslikke
eeliseid kaupade ja reisijate
veol .
Viimase 25 aasta jooksul on autode kütusekulu
vähenenud 40%
kusjuures keskmised kiirused on kasvanud 50%.
Üheks
tähtsamaks suunaks turbotehnoloogia arendamisel on kõrge
pöördemomendi saamine mootori
väikestel pööretel. Tänu
süvauuringutele ja pidevale täiustamisele on pulseeriva
turbokompressiooni (vastupidi turbokompressioonile konstantse rõhu
juures) areng jõudnud kõrgeimale tasemele. Pulseeriv
turbokompressioon erinevalt turbokompressioonist püsiva rõhu juures
ei vaja suuremõõtmeliste väljalaskekollektorite kasutamist, mis
võimaldab peaaegu täielikult ära kasutada silindritest väljuvate
väljalaskegaaside
kineetilist energiat.
KOKKUVÕTEKokkuvõtteks
võib öelda, et turbomootoreid hakati kasutama juba aastatel 1885-
1896. Esimestena hakati turbokompressoreid kasutama suurtel
laevamootoritel. Kahjuks tollel ajal väikse töökindluse tõttu
turbode kasutamine katkes. 1973.
aastal tõukas naftakriis tagant uuesti turbokompressorite
kasutuselevõtu. Sõiduautode tootjatest hakkas esimesena
kommertstootmises turbokompressoreid kasutama Mercedes- Benz
1980’ndate algul. Tänapäeval paigaldatakse turbokompressoreid
kõikjale, kus vajatakse energiaallika suurt ökonoomsust, eriti kui
kasutatakse suuri mootoreid. Alates oma ilmumisest 50-ndatel on
väljalaskegaaside turbokompressiooni tehnoloogia saavutanud oma
kõrgeima taseme, luues märgatavaid majanduslikke eeliseid kaupade
ja reisijate veol.
KASUTATUD
MATERJALBR Turbo.
Turbokompressori kasutamine.
http://www.turbo.ee/?id=8&pub=3 ,
september,
2017 BR Turbo.
Turbokompressori ajalugu.
http://www.turbo.ee/?id=8&pub=4 ,
september 2017
Turbokompressor.
https://et.wikipedia.org/wiki/Turbokompressor ,
september 2017
Kõik kommentaarid