Système d'admission de moteur turbocompressé

L'un des inconvénients les plus graves d'un moteur turbocompressé est sa faible dynamique dans les états de transition..
La possibilité d'une augmentation soudaine de la charge est ici limitée par l'inertie du rotor du turbocompresseur. La situation peut être considérablement améliorée par l'utilisation d'un simple système de dérivation du compresseur à charge partielle du moteur.
Dans les systèmes traditionnels, tout l'air alimentant le moteur passe par le compresseur, et la régulation du débit se fait par étranglement ou avant, ou après le compresseur. Dans un système qui réagit rapidement aux changements de charge, l'air est fourni à la 1ère charge partielle du moteur via la conduite de dérivation du compresseur.

Le débit de cet air est contrôlé par le volet T1 le volet, T2 est alors fermé. À des charges plus élevées, le registre T2 est ouvert et un peu d'air traverse le compresseur. À pleine charge du moteur, tout l'air est forcé à travers le compresseur, et le papillon des gaz coupe la conduite de dérivation. Une sélection appropriée du moment d'ouverture du papillon T2 et du rapport d'ouverture du papillon T1 et T2 permet d'obtenir une transition en douceur dans diverses conditions de fonctionnement du moteur.

La recherche a été menée chez Callaway Turbosystems Inc.. sur le moteur quatre cylindres BMW de série 1,8 dm8 avec un turbocompresseur Rotomaster Y-4. Le shuntage du compresseur à charge partielle du moteur a entraîné une augmentation significative de la vitesse de rotation de la turbine par rapport au système traditionnel. Dans ce système, la limitation de la vitesse de rotation de la turbine résulte de l'écoulement des gaz d'échappement et des frottements dans les paliers. Les résistances aux turbulences ne commencent à jouer un rôle qu'à des vitesses de rotation élevées, dessus 60 000 RPM et pressions plus élevées du collecteur d'admission. Les facteurs ci-dessus empêchent une course excessive
du turbocompresseur dans des conditions, lorsque le flux d'air à travers le compresseur est coupé, et la vitesse de rotation est élevée. Les mesures des changements dynamiques des paramètres du moteur avec une forte ouverture du papillon montrent, que grâce à la vitesse de rotation élevée de la turbine à charge partielle du moteur, le nouveau système répond beaucoup plus rapidement aux changements de charge que le système conventionnel. Pour les pressions de tubulure d'admission de l'ordre 0,07 MPa, la capacité d'atteindre rapidement la pleine charge se produit déjà à la vitesse du moteur 2700 RPM, et pour la pression 0,053 MPa - à partir de 3300 image/ /min. Des essais sur route ont également montré les avantages du nouveau système en réduisant les temps d'accélération de la voiture. Un avantage supplémentaire ici est que la vitesse de la turbine est maintenue élevée lors du changement de vitesse.

Un inconvénient du système de compresseur de dérivation est le danger d'un fonctionnement instable du compresseur, car la plupart du temps il tourne à grande vitesse, mais avec des débits faibles. Le phénomène de pompage qui peut être dangereux dans de telles conditions peut être contrecarré en rapprochant autant que possible le papillon T2 du compresseur et en utilisant des soupapes de décharge supplémentaires. La principale limitation de la nouvelle mise en page, tout comme les mises en page traditionnelles, cependant, il y a une faible puissance de la turbine à bas régime moteur en raison du faible débit d'échappement, qui empêche le moteur d'atteindre rapidement sa pleine puissance.