터보차저는 낭비되는 에너지를 가져와서 엔진이 더 많은 전력을 생산하도록 돕는 데 사용하는 놀라운 것입니다. 가변 형상 터보차저는 이 기술의 고급 버전으로 복잡성 증가와 함께 여러 이점을 제공합니다. Instagram에서 KF Turbo가 촬영한 동영상 덕분에 무엇이 가변 지오메트리 터보를 특별하게 만드는지 자세히 살펴볼 수 있습니다.
비디오는 전형적인 무빙 베인 가변 지오메트리 터보차저 내부를 보여줍니다. 이것은 액추에이터에 의해 각도가 제어되는 배기 터빈 주위에 있는 베인 세트로 구성됩니다. 예를 들어 베인이 위아래로 움직이는 다른 디자인도 존재합니다. 이들은 트럭이나 기타 대형 차량과 같은 더 무거운 작업에 더 일반적입니다.
일반 고정 기하학 터보차저에서 배기 가스는 터빈을 통과하여 회전시켜 부착된 압축기를 돌려 엔진에 부스트를 생성합니다. 낮은 엔진 속도에서 엔진은 터빈을 회전시키고 의미 있는 부스트 수준을 생성하기에 충분한 배기 흐름을 생성하지 않습니다. 이 시점에서 시스템은 부스트 임계값 미만이라고 합니다.
엔진이 적절하게 높은 RPM에 도달하여 부스트를 생성하더라도 터빈을 최대 속도로 회전시키는 데는 여전히 시간이 걸립니다. 이를 터보 지연이라고 합니다. 터보 지연 및 부스트 임계값은 둘 다 회전하는 데 더 많은 에너지가 필요한 대형 터빈의 경우 더 높습니다. 그러나 이러한 높은 흐름의 터빈은 더 많은 전력을 생성할 수 있습니다. 엔지니어링에 많은 것들이 있기 때문에 절충안입니다.
가변 형상 터보차저는 터빈 시스템의 형상을 기능적으로 변경하는 베인 또는 기타 기능을 추가하여 이를 변경하려고 합니다. 여기에서 볼 수 있는 회전식 베인 터보차저에서 베인은 낮은 엔진 속도에서 대부분 닫힌 상태로 유지되어 블레이드 쪽으로의 배기 흐름을 제한합니다. 이 제한은 흐름의 속도를 증가시켜 배기 가스가 터빈 속도를 더 빠르게 높이는 데 도움이 됩니다. 이렇게 하면 부스트 임계값이 낮아지고 터보 지연이 줄어듭니다.
그러나 이러한 제한을 갖는 것은 엔진이 출력을 만들기 위해 더 많은 배기 가스를 펌핑해야 하는 더 높은 RPM에서 큰 불이익이 될 것입니다. 이 조건에서 베인은 가능한 한 많은 배기 가스가 터보를 통해 흐르도록 개방되어 배압을 증가시키고 출력을 감소시키는 제한을 피합니다.
따라서 가변 지오메트리 터보는 실제로 두 세계의 최고입니다. VGT는 일반적으로 대형 터보를 장착할 때 발생하는 높은 부스트 임계값과 터보 지연의 일반적인 절충 없이 큰 출력을 생성할 수 있습니다. 전반적인 효율성도 향상되었으며 베인은 일부 애플리케이션에서 엔진 브레이크로도 사용할 수 있습니다. 아래의 Engineering Explained 동영상은 유용한 화이트보드 다이어그램을 통해 이 기술의 작동 방식을 잘 설명합니다.
여기서 트레이드 오프는 복잡성입니다. 이동식 베인은 열팽창으로 인해 제자리에 고정되지 않고 뜨거운 배기 온도를 처리해야 하므로 재료 선택이 가장 중요합니다. 베인을 제어하려면 액추에이터를 장착해야 하며 베인은 일반적으로 엔진 제어 장치에 의해 제어되어 베인 위치가 엔진 작동 조건에 이상적임을 보장해야 합니다.
이러한 복잡성은 전통적으로 튜너 장면보다 OEM 세계에서 가변 형상 터보를 유지했습니다. 그러나 애프터마켓 컨트롤러가 존재하며 대담한 튜너나 엔진 빌더가 VGT 빌드를 다루는 것을 막을 수는 없습니다. 최대 출력을 저하시키지 않으면서 터보 엔진의 뛰어난 응답성이 필요한 경우 가변 지오메트리 터보가 적합할 수 있습니다.
팁이 있나요? 작성자에게 알리기:[email protected]
