Turboladdad 4-taksmotor - så funkar den.

tänkte här göra en sida som beskriver hur en turbomotor fungerar, ska skriva till saab 900 speciellt men nästan allt är identiskt med alla motorer. ska dela upp den i två delar. del 1 är hur luften går och vad som händer med den. från att ha kommit utanför bilen, igenom motorn, och ut ur avgassystemet. del 2 kommer ta upp hur effekten skapas och förflyttar sej. för ordlista vad vissa saker gör och sitter och vad dom används till, se här på komponentbeskrivningen

Del 1. hur luften rör sej i motorn och hur den funkar

börjar med att rita upp en schematisk bild.

visar sedan en bild där komponentera sitter på saab 900 t16. obs. 1 och 2 sitter ej på bilden, samt 12-16 syns ej.

Nåväl, till verket hur det funkar! händelseförloppet är inte alls så komplicerat som man kan tro.

1. här sitter luftfiltret. en stor rund svar plast-"hink" med ett pappersfilter i dej. luften tas orginal ifrån ett rör som går upp på innerskärmen på vänster sidan. inloppet till luftfiltret sitter ungefär där den röda "knappen" är på bilden ovan i nedre högra hörnet. luftfiltrets funktion är att rena luften från damm, smuts, bävrar och talibaner, så att smuts inte förs vidare in i motorn där det kan ska detaljer rejält. motorn suger alltså i sej luft igenom filtret. inget yttre tryck.

2. direkt efter luftfiltret sitt LMM, luftmassmätaren. den har en tråd i sej som värms upp till en viss temperatur. syret som kommer igenom kyler sedan av tråden och den spänning som krävs för att hålla temperaturen konstant räknas hela tiden av bränslesystemet. detta motsvarar sedan en viss mängd syre/luft som motorn sugit i sej. LMM räknar alltså hur mycket luft motorn suger i sej per sekund.

3. efter LMM komer luften fram till turbon. den går in i turbon via impellern som den kallas. ser ut som en propeller ungefär. turbon suger i sej mer luft än vad motorn normalt klarar att ha i sej och det bildas ett övertryck i systemet, vanligen kallat laddtryck. med andra ord så är gashastigheten snabbare före turbon än efter (om vi antar rören har samma diameter), eftersom luften efter turbon har mindre volym då den är trycksatt. detta bara vid fullgas. vid normal konstant körning i samma hastighet fungerar motorn som en vanlig icke-turbobil. turbon snurrar bara med och laddar inte. det som driver turbon är bilens egna avgaser. man skapar alltså effekt ur ingenting egentligen, vilket gör turbon till ett väldigt effektivt medel att öka effekt på en bil. impeller snurrar med en väldigt hög hastighet. uppåt 100.000rpm är inte ovanligt. igenom turbon går det en axel och det sitter en propeller på varje sida. en som drivera axeln (sitter på avgassidan) och den som suger in luft från luftfiltret och trycksätter den (på insugssidan). läs mer om avgassidan på punktt 13.

4. när luften passerat turbon så är den nu trycksatt (vi antar det är fullgas det gäller). vid turbons arbete blir luften väldigt varm, kan bli över 100grader varm eftersom turbon drivs av avgaser som kanske är 700grader. att motorn suger i sej varm luft är inte bra. varför detta då? jo för varm luft tar upp större volym än kall luft, trots att det är samma mängd syre i luften. vi vill ha så mycket syre som möjligt på så liten volym som möjlig. kall luft = liten volym. vi vill alltså kyla luften, så då går den in i Intercoolern. här delas luften upp och går igenom en mängd tunna kanaler. mellan dessa kanaler sitter kylflänsar som kyls av fartvinden och luften kyls således när här och volymen sjunker.

5. här är spjället. det är det som du reglerar med gaspedalen. är som en dörr som du öppnar mer ju mer du gasar. ju öppnare spjället är destå mer luft släpps in i motorn.

6. sen kommer luften in i insuget. första delen den möter är plenumet. är som en stor samlingsburk på nån eller några liter. plenumet delar sen upp sej i de 4 insugsrören. ett rör för varje cylindre. så 4 lika mängder luft löper ner igenom insugsrören.

7. här sitter spridarna. en för varje insugsrör. dessa ser till att rätt mängd bränsle sprutas in vid rätt tidpunkt. rätt tidpunkt är precis när insugsventilerna öppnar sej. se nästa punkt.

8. fyrtakt: takt 1/4, insugstakten. här öppnas nu insugsventilen som styrs av kamaxeln. samtidigt som ventilen öppnar rör sej kolven neråt i cylindern och det bildas ett tänkt vakuum i förbränningsrummet. detta vakuum för att bränsle och luftblandningen sugs in i cylindern. och efetrsom vi nu har en turbo som laddar så pressas dessutom luft in, du får alltså in mer luft/bränsle i motorn är på en icke turbo. det är detta som ger den ökade effekten på en turbo motor. mer luft och mer bränsle helt enkelt. när kolven är längst ner så stängs insugsventilen och hela cylinderrummet är nu fullt med bränsle luftblandning. att nämnas är att detta sker på 1kolv i taget. dvs en kolv befinner sej i 1:a takten, en i 2:a takten osv.  positionen på kolven på takt 1 och 3 är samma, och detsamma gäller för takt 2 och 4.  för att det ska bli jämnvikt i motorn så är alltså kolv 2 och 3 alltid i samma fysiska position (men i olika takter) och kolv 1 och 4 är också i samma fysiska position, men i andra takter än både 2 och 3 och varandra. hur som helst. takt 1 slutar när kolven vänder och insugsventilen är stängd.

9. fyrtakt: takt 2/4, kompressionstakten. här går nu kolven uppåt, med alla ventiler stängda och komprimerar luft och bränsleblandningen. ju högre tryck, destå mer effekt utvecklas. detta teoretiskt sett. blir trycket för högt så kommer värmen bli för hög (tryck = värme), och gaserna kommer självantända = inte bra. lagom är alltså bäst. även här kommer intercoolern in. ju kallare luft som komemr in destå bättre då temperaturen hålls nere i motorn. när kolven nästan är ända upp vid övre vändpunkten (eller dödpunkten som den också kallas) så är takt 2 slut.

10. fyrtakt: takt 3/4, expansionstakten/förbränningstakten. precis när kolven nästan är ända uppe så tänder tändstiftet en gnista. observera att detta sker INNAN kolven har vänt. detta för att när gaser antänds så har dom en viss expansionshastighet, och denna är som störst en bit in i förloppet, och är då som störst precis när kolven vänder. gaserna expanderar nu och pressar ner kolven, denna takt slutar när när kolven nått sin nedre dödpunkt.

11. fyrtakt: takt 4/4, utblåstakten. nu vänder kolven åter igen upp samtigt som avgasventilern öppnar. avgaserna är nu varma och har stor volym och lämnar förbränningsrummet. när kolven gått upp till övre dödpunkten och kolven har skjuvit ut alla avgaser så stänger avgasventilerna och takten är slut. det hela börjar nu om på takt 1.

12. grenrör. när avgaser kommer ut ur topplocket är dom som sagt varma och tar storvolym. mycket större volym än vad motorn har sugit i sej igenom filtret. grenröret samlar ihop gaserna för vidare transport till turbon.

13. turbons avgasdel. här funker det precis som med impellern. fast tvärt om. den stora volymen  har väldigt högt tryck och driver runt turbinen i turbon. turbinen sitter på axeln igenom turbon som i sin tur driver impellern som suger i sej mer luft. man använder alltså avgaserna och dessa värme för att öka effekten med en turbo.

14. efter turbon så är gaserna fortfarande väldigt varma. runt 500-900grader kan vi säga. denna luften tar fortfarande stor volym. det är därför det är absolut viktigast med ett grovt avgasystem i början nära motor, för dte är här avgaserna tar som störst volym. avgaserna transporteras igen avgas-systemet tills...

15. ...dom kommer till katalysatorn. katalysatorns funktion är att rena luften. det gör den genom rena med hjälp av värmen. en katalysator funkar alltså enbart då den är varm. exakt hur den funkar vet jag dessvärre inte, men det är en kemisk reaktion som händer på något vis.

16. efter katalysatorn passerar avgaserna en eller 2 ljuddämpare och släpps ut i luften.

Slut del 1.

Del 2. hur effekten transporteras i motorn

effekten kommer från punkt 10. ovan. ska försöka illustrera hur detta lirar sen. kolven löper i cylinderlopper och tätar emot cylindreväggen med hjälp av kolvringar. under kolven sitter en vevstake som sedan sitter fast i vevpartiet eller vevslängen som den också kan kallas. vevparti-vevstake-kolv funkar i praktiken som cykeltrampor, där gasexpansionen  ovanför kolven motsvarar fotens kraft på pedalen. här är en bild på kolvar med vevstakar. BILD
här transfomeras alltså den radiella kraften till en axiell kraft, ner i vevpartiet. på änden av vevpartiet så sitter en svänghjul på ungefär 5kg. poängen med ett sväng hjul är att dess egenvikt kompenserar för ojämnheter i förbränningen. man skulle nästa kunna säga att det är svänghjulet som konstant matar växellådan med "effekt" och vevpartiet "fyller på" effekt i svänghjulet med jämna mellanrum. detta går självklart väldigt fort så man kan egentligen inte säga så men i teorin så är det så.
bultade i svänghjulet sitter tryckplattan och emellan tryckplatta och svänghjul sitter lamellen (kopplingen). man kan säga motorn slutar vid svänghjul/tryckplatta och växellådan tar vid vid lamellen. lamellen sitter via flera steg "fast" i växellådan och tryckplatta/svänghjul sitter fast i vevaxeln. det är alltså här imellan dessa två delar som är enda platsen där icke effektöverföring kan ske, dvs när man kopplar (räknar inte med friläge i växellådan). då snurrar svänghjul/tryckplatta och lamellen står still innuti.
effekten förs sen vidare igenom primäraxeln vidare in i primärhuset på växellådan. i prmärhuset sitter det 3st kedjor som förflyttar kraften neråt ca 30cm. bild på detta HÄR (i bakgrunden ser du svänghjulet).
sen går kraften in i växellådan via ingående axel. på ingående axel sitter 4ans drev. från detta gå effekten ner i bottendrevstocken, för att sedan gå upp på olika drev på pinjonaxeln beroende på vilken växel som ligger i. sedan går kraften igenom pinjonaxeln, ut på ändan där pinjondrevet sitter och kuggar i kronhjulet. här vrids kraften 90grader och går sedan via en diff ut till drivaxlarna och sedan sist ut till hjulen. sen går all kraft åt till att göra ett stort moln av bränt gummi (likt vild sex). :)