回答:
トピックに関するすばらしい本、Corky Bell's Maximum Boostで始めましょう。まだ興味深い興味深い旧式のアプリケーションに加えて、ターボチャージャーの動作の基本を適切に扱っています。たとえば、さまざまなタイプのキャブレターをターボチャージすることについての議論は、実用的ではないとしても知的になります。
あなたの質問で指摘されたポイントを要約するために、興味深いターボチャージャー付きエンジンの主な側面をいくつか紹介します。
空気の流れ:内燃機関が効果的に空気ポンプであることを覚えておいてください。「負荷がかかった状態で」動作しているエンジンについて話している場合、スロットルを開いたと想定できます。たとえば、坂を下るときは、スロットルを押す必要がないため、吸気から排気までの経路全体が小さな空気量を送り出します。ただし、上り坂を走行するには、スロットルを開いて(ガスを供給して)吸気口に空気を追加する必要があります。これにより、エンジンコンピューターが混合物に燃料を追加します。燃料と空気の混合物は燃焼してエネルギーを生成します。この燃焼からの排気は、次に進みます...
タービンは:これは一部である排気ガス通路に座ってジェットエンジンの前部のように見えます。タービンは回転軸の一端に設置されています。反対側にはコンプレッサーがあります。それが実際にエンジンの吸気側でブーストを行う部分です。より多くの排気ガスがタービンを通過するほど、より多くの排気ガスが回転し、コンプレッサー側でブーストを行います。しかし、もあります...
ウエストゲート:これは、排気ガス通路に座っている弁です。この時点でエンジンが実際にブーストを必要としない場合、排気のショートカットを提供します。これは、ピークブースト制御に使用できます(ブーストが多すぎると、エンジンが物理的に破壊される可能性があります)。これは、吸気経路内の特定の正圧まで閉じたままで、ブーストが増加するにつれて徐々に開く純粋に機械的なバネ付きバルブです。また、エンジンコンピューターの直接制御下にある場合もあります。たとえば、私の車(在庫あり)は、3番目のギアでピークブーストを維持することを拒否して非常に迷惑でした。また、部分的なスロットルで特定のポイントを超えてブーストすることを拒否します。エンジンコンピューターは、事実上、「いいえ、今のところは十分に楽しい」と言っていました。
たとえば、足をガスから離してギアで下り坂を転がしている場合、スロットルは閉じられます。吸気から排気までの経路を通過する十分な空気量がなく、ターボスピン、ウェイストゲート、またはそうではありません。
しかし、次の上昇を登ると、丘の底でシーンが変わります。丘を登るにはスロットルを開けなければなりません。ギアが低い場合、RPMは高くなり、排気ガスのエネルギーは高くなり、タービンはすぐに回転します。ただし、同じ加速のために低速ギアでパーシャルスロットルが必要になるため、エンジンコンピューターが特定のポイントを超えてブーストを拒否し、ウェイストゲートを開く場合があります。
ギアが高い場合は、RPMが低くなり、スロットルを大きく開いて丘を登る必要があります。しかし、排気ガスの量と速度が低くなり、それは私が作るためにターボのための十分なエネルギーを持っていない可能性があります任意の有意な正の圧力を(例えば、私の車の中で第五で約毎時40マイル)。私はこの状況で本当に後押しをしたいのですが、できません。
あなたはほとんどそれを推測しました、そしてあなたがウィキペディアをしなかったならあなたの友人です。
要約すると、ターボチャージャーは、2つのタービンを同じ回転軸に接続して動作します。1つのタービンは排気ガスによって回転し、これにより他のタービンが回転します。2つ目は、空気をエンジンの吸気口に押し込むものです。
アイドル回転数では、ブーストを生成する排気はほとんどありません。スロットルを開く=>エンジンを通過する空気の増加=>排気の増加=>ブーストの増加。
正確ではありません...すべてのターボチャージャー付きエンジンがウェイストゲートを使用しているわけではありません。
何が起こるかというと、エンジンが無負荷で2000 RPMで回転していて、今度は負荷をかけ、RPMが低下し、それを2000 RPMに戻すには、エンジンに燃料を投棄するスロットルを追加する必要があります。燃料を投棄すると、燃焼圧力が増加し、最終的に排気圧力が高くなるとタービンが高速で回転し、ブーストが増加して燃焼圧力がさらに増加します(より多くのO2が利用可能になります)。負荷のないエンジンでは、ウェイストゲートがなくてもターボはあまり機能しません。
そして、ここで物事をもう少し複雑にするために、ディーゼルエンジンで同様に動作しますが、異なります。ディーゼルには吸気規制がなく、吸気は常に制限されておらず、出力は噴射される燃料の量によって決まります。これが、ディーゼルの回転数がエンジンが追いつくまで大量の煙を出す理由です。ターボ過給ディーゼルは、吸気調節の一形態としてターボチャージャー自体に依存しています。