şükela:  tümü | bugün
  • içten yanmalı motorlarda egzoz gazının basıncından elde edilen enerjiyi emiş havasını sıkıştırmaya harcayarak toplam sıkıştırma oranını artıran sistemlerdir.

    termodinamiğin ikinci kanununa göre bir gazı düşük sıcaklıklarda basıncını artırarak sıkıştırdığınızda harcayacağınız enerji, yüksek sıcaklıklarda aynı basınca kadar genleştirdiğinizde sağlayacağınız enerjiden küçüktür. bu durumda, gazı düşük sıcaklıkta sıkıştırır, sonra yakıtla yakar ve sonra da genleştirirseniz enerji elde edersiniz. içten yanmalı motorlarda da yapılan tam olarak budur.

    fakat içten yanmalı motorlarda, hacimsel sıkıştırma oranı hacimsel genleşme oranına eşittir. başka bir deyişle krank mili alt ve üst ölü noktalar arasında sabit bir rota izler. ama öte yandan gazı yaktığınızda aynı hacimsel genleşme oranından sonra bile gazın hala kullanılabilecek kinetik enerjisi vardır. o zaman bu enerjisi olan gazı atmosfere salmak yerine motordan daha çok güç almanızı sağlayacak hale getirerek kullanmak mümkün olabilir.

    turbocharger sistemi kullanılarak bu enerjiyi geri kazanmak mümkündür. egzoz manifoldundan çıkan gazı eğer bir türbine sokarsak enerjisiyle bu türbini, tıpkı yel değirmenlerinin rüzgarla dönmesi gibi döndürecektir. bu türbini ise bir şaft ile başka bir kompresöre bağlarsak ve motorun emme manifoldunun önüne de bu kompresörü yerleştirirsek, egzoz gazının enerjisini kullanarak hiç enerji harcamadan bu gazı sıkıştırmış oluruz.

    izentropik kurallar gereği gazı yakmadan önce ne kadar sıkıştırırsanız, o kadar çok enerji elde etmeniz mümkün olacaktır. bu durumda turbocharger vasıtasıyla yanmadan önce gazı daha yüksek basınca çıkararak verim artışı yakalamak mümkün olacaktır.

    turbocharger sistemi böylece motorun verimini artırır, ama dizel motorlarda benzinli motorlara oranla genellikle daha çok artırır. bunun nedeni dizel motorlarda sıkıştırma oranının benzinli motorlara göre daha yüksek olmasıdır. tabii bu durum turbocharger yapısının tamamen aynı olduğu durumlarda geçerlidir.

    içten yanmalı motorların turbocharger sistemlerinde santrifüj yapılı* türbin ve kompresörler kullanılır. bunun nedeni, bu yapının hem daha kompakt olması (malum, kaputun altında yayla kadar geniş bir hacim söz konusu değil) hem de daha çok sıkıştırma oranına tek kademede izin vermesidir. buna izin vermesinin nedeni, hava akışının daha çok dönmesidir.

    euler turbomakina denklemine göre bir akışkanın kazanacağı enerji; adyabatik işlem varsayımı altında, bir streamline boyunca akışkanın bıçak giriş ve çıkışındaki, açısal hızının bıçak açısal hızıyla çarpımının farkına eşittir. aslında bu açısal momentumun korunumundan başka bir şey değildir.

    kompresöre giren havanın debisi düşerse, kompresör girişindeki eksenel hız düşecektir. fakat kompresör bıçak geometrisinden dolayı, aynı dönüş açısı empoze edildiğinden dolayı, hava akışının sahip olduğu hücum açısı artacaktır. bu artış belli bir noktaya kadar sıkıştırma oranını artıracaktır fakat bir noktadan sonra artan pozitif basınç gradyanı viskoz kuvvetleri yenerek hava akışının kompresör rotor bıçağı üzerinden kopmasına neden olur. bu duruma akış ayrılması* denir. kompresörlerde ise bu durum compressor stall veya duruma göre compressor surge denen duruma yol açar. uçak motorlarında bu durumdan çıkmak daha komplikeyken, içten yanmalı motorlarda siz gazı kökledikçe stall'dan çıkar. kopan akış sonucu girdaplar oluşur ve bu girdaplar içinde statik basınç korunacağından ötürü, dış akış girdabın içinden geçemez ve kompresörün kesit alanı daralmış olur. bu da kompresörün performansını düşürür. bunu engellemek kompresör bıçağının empoze ettiği dönüş açısını ve turbocharger kesit alanını düşürmek gerekir.

    bunun pratikteki anlamı ise düşük devirlerdeyken turbocharger sisteminin devreye geç girmesidir ve turbo gecikmesi *olarak bilinir.

    durumu tersinden düşünerek, kompresöre giren havanın debisi arttığında ne olur sorusu üzerine düşünecek olursak, bu durumda da kinetik enerjisi aşırı artan hava daralan kesit alanı nedeniyle boğulur ve buna choked flow denir. bu durumda havanın hızı ses hızına çıkar ve daha sonra kesit alanı artsa da havanın hızı artmaz. bu durumun üstesinden gelmek için de kompresör bıçağının empoze ettiği dönüş açısını ve turbocharger kesit alanını artırmak gerekir.

    görüldüğü gibi turbocharger sisteminin etkinliğini artırmak için bir yandan dönüş açısını artırmak gerekirken diğer yandan azaltmak gerekir. bunun üstesinden gelmek için farklı turbocharger sistemleri kullanılır.

    1) değişken geometrili turbocharger: bu tip turbocharger sisteminde kompresör bıçakları elektronik bir mekanizma ile kontrol edilir. öyle ki düşük devirlerde düşük dönüş açısına sahip bıçak pozisyonu ayarlanırken, yüksek devirlerde dönüş açısı artırılır. böylelikle turbocharger'ın etkin olduğu motor devir aralığı alt ve üst bandda genişlemiş olur. bu tip turbochargerlar borg warner ve garrett tarafından çok üretilir. turbocharger sistemi üzerindeki manipülasyonlarla motorun çıkış torku ve gücü dramatik artışlar yakalayabilir. öyle ki renault tarafından geliştirilen 90 ve 110 beygirlik 1.5 dci motorlar arasındaki tek fark 110 beygirlik motordaki değişken geometrili turbocharger sistemidir, bütün motor blok geometrisi tamamen aynıdır. 90 beygirlik motorda waste gate turbocharger kullanıldığından egzoz gazının tamamı türbine sokulmadan bypass edilerek kompresörün üst devirlerdeki aşırı yüksek rpm nedeniyle maruz kalacağı merkezkaç kuvvetinden dolayı yiyeceği stres azaltılır.

    ek bilgi: 75 beygirlik motorla 90 beygirlik arasındaki fark da yanlış hatırlamıyorsam intercooler kullanımıdır, turbocharger sistemleri birebir aynıdır.

    2) çift turbo: biturbo veya twin turbo olarak bilinen turbocharger sistemidir. bu turbocharger sisteminde, birebir aynı olan, paralel bağlı 2 adet turbocharger kullanılır. bundaki amaç boyutu küçültüp, hava debisini bölerek turbocharger'ın etkin olduğu devir aralığını genişletmektir. genellikle v tipi motorlarda kullanılır çünkü 2 ayrı emme manifoldu zaten vardır. tasarımında dikkat edilmesi gereken husus 2 manifolda da aynı sıkıştırma oranında ve aynı basınç kayıplarına sahip hatlarda havayı taşımak gerektiğidir. aksi takdirde 2 yatay blokta aynı güç üretilemez ve uygulanan döngüsel kuvvet farkı motorun krank mili üzerinde yeni ve farklı bir yorulma döngüsü yaratabilir. ayrıca titreşim farkı nedeniyle titreşim analizi de sil baştan yapılmalıdır.

    deutz tcd 2015 v8 motorunda iki ayrı emme manifolduna tek değişken geometrili borg warner ürünü turbocharger kullanılırken, mtu 890 serisi motorlarında paralel bağlı çift turbo kullanmaktadır, bunun nedeni motor büyüklükleri arasındaki farktır.

    çift turbo uygulamalarında turbochargerlar seri de bağlanabilir. bu durumda egzoz gazını ikiye bölmek için bypass valve gerekir. bu durumda turbochargerlar zaten birbirinin birebir aynısı olmaz. egzoz debisinin hangi oranda bölüneceği türbinlerin performans haritasına bakarak anlaşılabilir. bu tip uygulamalarda, düşük devirlerde egzoz gazının tamamı küçük turbochargera yönlendirilir çünkü turbo gecikmesine karşı daha dirençlidir. ara devirlerde egzoz debisi paylaştırılırken, yüksek devirlerde boğulma riskine karşı tamamen büyük turbocharger'a yönlendirilir. konfigürasyonun seri olması, basıncın bir diğerine input olarak girmesi nedeniyle ikiyle çarpılması anlamına gelir ama bu durumda tek taraflı egzoz gazı tamamen bloke edildiğinde, seri bağlı hatta ilgili turbocharger kompresörünü de bypass etmek gerekir. bu kadar kompleks bir intake hattı tasarlayacaksam da ben neden mühendis olarak seri bağlı turbocharger kullanayım gerçekten çok saçma, belki açıklayan çıkar.

    3) twin power turbo: bmw'nin en çok sevdiği turbocharger sistemi budur. özellikle son geliştirmelerle birlikte turbocharger etkinlik aralığı en geniş turbocharger sistemidir. bu noktada aslında tek turbocharger çift turbocharger gibi davranır. tek aks üzerinde dönen 2 farklı turbocharger geometrisi söz konusudur, tabii 2 tarafın da ayrı ayrı değişken geometrili turbocharger'a sahip olduğunu söylememe gerek yok sanıyorum. aslında bmw motorlarının görece yüksek performansını bu turbocharger sistemine borçlu. bildiğim kadarıyla 328i ve 320d motorlarında son sene yapılan iyileştirmelerle yakalanan 6 ve 7 beygirlik güç artışı (sırasıyla 245'ten 252'ye ve 184'ten 190'a) da büyük oranda turbocharger optimizasyonu sayesinde oldu. aynı aks üzerinde farklı inputlara sahip turbochargerlar ve bunu motor devrine ve gaz pedalının konumuna göre farklı oranlarda bölüştüren valfler sayesinde optimizasyonda kolay kolay ulaşılamayacak bir noktaya taşıdılar.

    turbocharger sistemleri içerisinde en karmaşık geometriye sahip olan bu tarz turbochargerlar'ın üretimi de oldukça masraflı oluyor.

    edit: imla
  • motorun yanma verimini ve dolayısıyla gücünü arttırmak için tasarlanan bir nevi kompresördür. türbin ile egzoz gazlarından elde edilen işi kompresörde kullanarak dışarıdan alınan havaya ön sıkıştırma yapar ve basıncını arttırır. havanın basıncı arttığından dolayı ısınacağı için yüksek sıcaklığı önlemek için burdan sonra intercooler denen soğutucu sistem yerleştirilir. turbine giren egzoz gazlarının miktarını belirlemek içinse yağ basıncından sense alan waste gate adında bir valf yerleştirilmiştir. motorun devri arttıkça yağ basıncı artıcağı için bu valf açılır ve egzoz gazlarının çoğunluğu türbinden geçer. devir düştükçe de egzoz gazları atmosfere verilir...

    copy paste değil alın teri. hehe.
  • son zamanlarda, performans ve emisyonlari cok iyi degistirdigi icin bircok buyuk otomobil firmalarinin yoneldigi teknolojik sistem. en son boxster/cayman modellerini 718 olarak tekrar markalandiran porsche bile, efsane 6 silindir motor mimarisini degistirip, 4 silindir turbo ya gecmistir. yeni 718 boxster/cayman kagit uzerinde, eski jenerasyonlarina gore cok daha hizli ve verimlidir fakat kullanim ve surus zevki acisindan buyuk dezavantajlari var. porsche yeni 911 (991) serisindede turbolar kullanmaya baslamistir ama 6 silindirden vazgecmedigi ve akillica yerlestirilen turbolar meshur turbo gecikmesini buyuk bi olcude uzaklasmisdir. turboya kiyasla, naturally aspirated bir spor araba (6 silindir mid-engine porsche yada r8 v8 ornek verirsek), surus acisindan cok daha haz vericidir. naturally aspirated spor arabalarda surucu nun, yavasca motoru ve arabayi bir nebzede belli bir dereceye ulastirarak, yuksek devirlerden verim aldirarak hiz ve yol tutusunu cok daha organic bicimde ayarlar. malesef suanki turbolarda bu pek sozkonusu olamaz, hem turbo gecikmesi hemde yuksek devirlerdeki kopukluk spor arabalarin extreme bicimde kullanilmasi zevkini buyuk bir olcude azaltir.

    2017 porsche 911 carrera - two turbos too much?
  • dunyanin en buyuk turbochargeri gemi motorlarinda kullanilir bunlardan birisi:
    http://i.imgur.com/fehe6.jpg
    kullanilan diesel motoruda soyle bir sey assagi yukari:
    http://i.imgur.com/roqw6.jpg
  • turbo$arj, egzoz gazi ile calisan bir supersarj olarak tanimlanabilir. gucunu super$arj gibi kayislardan ve dislilerden degil, egzoz gazinin basincindan alir. yanma odasinda patlayan hava benzin karisimi, gaz halde egzoz subaplarından egzoz manifoltuna dogru itilir. bu a$amada egzoza giden gazin basinci, yol uzerindeki turbonun pervanesini dondurur ve bu yonlu pervane sayesinde gazin onemli bir kismi tirbune girer. bu yoldan enerji elde etme unitesine turbo$arj unitesi denmektedir.
  • normal bi motorun 7 kati guce ulasmasini saglar
    formula 1 ler 1000 beygiri bulur
    edit: ocalla nin uyarisi ile yaziyorum. f1 lerde artik turbocharger kullanimi yasakmis. ancak araclar gelistirilirken turbocharger kullanilmistir.
    ilgili link icin:
    http://www.kadekticaret.com/turbonunhikayesi.htm
  • silindir içerisine normal atmosfer basıncı ile girebilecek hava miktarı yerine havayı basınçlı olarak göndererek daha fazla miktardaki hava ile daha fazla yanma kapasitesini gerçek kılar. bunu yaparken de egzoz gazından tahrik alır (bkz: bedava)

    verimi arttırmaz gücü arttırır.

    egzoz tarafındaki türbin rotoru sert çeliklerden, kompresör tarafı türbini alüminyumdandır.

    egzoz tarafında ki türbin, egzoz gazı debisine göre eksenel veya radyal tasarımdadır.

    turboşarj daki hasarlar egzoz tarafında gerçekleşir.
  • supercharger ile karşılaştırıldığında çok daha az yer kaplayan, ısınma sorunu olmayan ve daha etkili bir turbodur. tek dezavantajı devreye girmesi için belirli bir rpm'ye ulaşılması gerekiyor.

    edit: imla
  • bir cebri doldurma aygiti, bildigim kadariyla dakikada yuz bin devir civarinda gezebiliyorlar, degisik dizaynlari var, ekseriyetle kanatcik dizayni ve fonksiyonu ile oynayarak degisken geometrili vb. farkli turler elde etmisler. gunumuzde cok cesitli araclarda kullaniliyor ama ben (bkz: bmw) cok seviyor diye dusunuyorum, iki hatta uc tane kullandiklari otomobilleri var diye biliyorum. ilki 1962'de (bkz: oldsmobile) tarafindan seri uretim bir aracta kullanilan bu sevimli aygitlar ilk donemlerinde -ayri bakim gerektirmeleri/sorun cikarmalari/petrol soku nedeniyle yuksek guclu motorlara talebin dusmesi gibi nedenlerle fazla ragbet gormemis ancak 1970'lerin sonundan itibaren hemen her markanin urun gaminda yer almaya baslamislardir. (bkz: bugatti) (bkz: veyron) modelinde "dort tane birden kullanirim arkadas, var mi arttiran?" demistir.