Turbocharger

Zawgyi >>>>>>>

တာဗိုချာဂျာ (TURBOCHARGER)

သိထားရမယ့် Basic Theory

1. Temperature & Pressure are directly proportional အပူ နှင့် ဖိအား တိုက်ရိုက် အချိုးကျပါတယ်။ T တိုးရင် P တိုးပါတယ်။ P တိုးရင် လဲ T တိုးပါတယ်။ According per (gas law) Gay-Lussac's law of pressure–temperature ပါ။

2. Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအား (average sea level မှာရှိတဲ့ လေထုဖိအား) 10.1 N/cm2 or 101 kN/m2 (101 kilo pascals, KPa) or 14.7 psi or 1 Bar ရှိပါတယ်။ လေထုဖိအား နဲ့ ပင်လယ်ရေ မျက်နှာပြင် အမြင့် ပြောင်းပြန် အချိုးကျတယ်။ သဘောက ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင်ထက် မြင့်လာလေ လေထုဖိအားကျလေပါပဲ။ နိမ့်ရင်တက်ပါတယ်။

3. Pressure သည် ရေလိုပါပဲ မြင့်ရာမှ နိမ့်ရာကိုစီးတယ် (pressure များရာမှ နည်းရာသို့သွားပါတယ်)။ ဥပမာ ပူစီဖေါင်း မှုတ်တယ် လူ့ပါးစပ်က pressure ပိုများလို့ နည်းတဲ့ (Atmospheric Pressure သာရှိတဲ့) ပူစီဖေါင်းထဲကို မှုတ်သွင်းနိုင်တယ်။ ထို့အတူ ပူစီဖေါင်းပေါက်တဲ့ အခါမှာ ပူဖေါင်းထဲက လေက Atmospheric Pressure ထက်များနေတော့ သူက ပြင်ပ Atmospheric Pressure ဆီကို Pressure Drop ဖြစ်ပြီး လျှော့နည်းစီးဆင်းစေပါတယ်။

4. Turbocharger = Compressor (pressure မြှင့်တင်ပေးသော လေမှုတ်စက်နဲ့ တူပါတယ်)

5. Boost Pressure (Turbo charger မှ မြှင့်တင် ဖိသိပ်လိုက်သော ပုံမှန်လေထုဖိအားထက် ပိုသော pressure)

Turbocharger ဆိုတာဘာလဲ

Turbocharger ဆိုတာ compressor ပါပဲ လေကို pressure မြှင့်တင်မှုတ်သွင်းပေးသော turbine set တခုပါ။ အားလုံးသိကြတဲ့ အတိုင်း Turbocharger ကို Engine တွေမှာ turbine housing တဘက်ကို exhaust manifold မှာတပ် ကျန်တဘက်က inlet manifold မှာတပ်ပါတယ်။ အဲသည် ဘက်မတူသူ ဒလက် 2 ခုကို shaft တခုနဲ့ ဆက်ထားတယ်။

Exhaust gas ကနေ လှည့်တဲ့ turbine ကို Turbine Wheel လို့ ခေါ်တယ်။ Inlet ဘက် က အလှည့်ခံရတဲ့ ဒလက်ကို Compressor Wheel လို့ခေါ်ပါတယ်။

Engine run တဲ့အခါ exhaust gas က အပြင်စွန့်ထုတ် ရင်း လမ်းမှာ ရှိတဲ့ Turbine Wheel ကိုတွန်းထွက်ရင်း လည်စေပါတယ်။ သူလည်တော့ shaft ရဲ့ ကျန်တဘက်မှာ ရှိတဲ့ Compressor Wheel ကို အပတ်ရေတူ၊ လားရာတူ လှည့်ပါတယ်။

သို့ပေမယ့် တည်ဆောက်ပုံအရ Exhaust ဘက်မှာတပ်တဲ့ Turbine Wheel နဲ့ Inlet ဘက်မှာတပ်တဲ့ ထားတဲ့ Compressor Wheel 2 ခုက blade angel ပြောင်းပြန်ချိုးထားပါတယ်။

အဲတာမှ လားရာတူလည်တဲ့ အခါ Turbine Wheel ဘက်က exhaust gas ကိုအင်ဂျင်ကနေ ပြင်ပကိုစွန့်ထုတ်သလို ကျန် တဘက်ဖြစ်တဲ့ Compressor ဘက်က ပြင်ပကလေကို စုပ်ယူပြီး Engine ထဲကိုမှုတ်သွင်းပါတယ်။

Turbo shaft ကို ချောဆီပေးဖို့နဲ့ အအေးခံဖို့ Engine Oil ကို engine တနေရာကနေ ပေးပါတယ်။ အအေးခံဖို့ကတော့ အခုနောက်ပိုင်းမှာ coolant နဲ့လည်း အအေးခံကြပါတယ်။

Turbocharger ဘာလို့တပ်။

Engine တွေရဲ့ Intake Stroke မှာ အများစု မှတ်ယူနားလည်ထားတာက inlet valve ပွင့် piston အောက်ဆင်း ပြင်ပကလေကိုစုပ်ယူ။ တကယ်တမ်း အမှန်က လေစုပ်တာ မဟုတ်ပါဘူး။ inlet valve ပွင့် piston အောက်ဆင်း cylinder ထဲမှာ လေဖိအားကျလို့ ပြင်ပက Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအား ကဖိလို့ cylinder ထဲကိုလေ၀င်တာပါ။ (Pressure သည် ရေလိုပါပဲ မြင့်ရာမှ နိမ့်ရာကိုစီးတယ်။)

ကနဦး အတွေး

ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင်ထက် အတော်မြင့်တဲ့ နေရာတွေ (တောင်ပေါ်ဒေသတွေ) မှာဆိုရင် Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအားကျလို့ သာမန်အားဖြင့် Engine အတွက် လေ အလုံအလောက်မရနိုင်ပါဘူး။ ဆိုတော့ Engine Output ကိုထိခိုက်တယ်။ တနည်းနည်းနဲ့ လေကိုမှုတ်သွင်းပေးရင် လိုသလောက်ရနိုင်တယ်ဆိုတဲ့ အတွေးနဲ့ Turbocharger တွေစတပ်ခဲ့ကြတာပါ။

နောက်ပိုင်းကျတော့ ဘယ်နေရာမှာ သုံးသည်ဖြစ်စေ Engine Output power များများလိုချင်လို့ပါ။ same engine ပဲဆိုပါစို့ turbo မပါတာထက် ပါတာက output ပိုတယ်။ Turbo ပါတာချင်းတူရင် inter cooler/after cooler ပါတာက output ပိုပါတယ်။

Same cylinder bore ပါပဲ (same volume ပါပဲ)။ လေ (oxygen) ကို သာမန် piston ဆင်းချိန် ပြင်ပက Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအား နဲ့ လေကို သွင်းတာထက် တခုခု (Turbocharger နဲ့) လေကိုမှုတ်သွင်းရင် ပိုပြီး သိပ်သည်းဆများများ (Density) ရမယ်။ အဲလိုလေများချိန် ဆီများများပိုကျွေးရင် engine output ပိုလာမယ်။

သို့ပေမယ့် Turbo ဆိုတာ compressor ပါပဲ။ လေကို pressure တခုနဲ့ မှုတ်သွင်းတဲ့အခါ temperature ပါတက်လာပါတယ် (pressure directly proportional to temperature) လို့ဆိုတာကို။

အဲဒီအခါကျတော့ Turbo ကနေ လေကိုမှုတ်သွင်းပေးနေသော်လည်း Temperature issue ကြောင့် မှုတ်သွင်းလေက ပူပြီးပွလို့ oxygen ထင်သလောက်မရဘူး။ အဲဒီတော့ turbo outlet air ကို inter cooler/after cooler တွေတပ်ပြီး heat exchange လုပ်တယ် (အလွယ်တကူ အအေးခံတယ်လို့ဆိုမယ်)။ ဆိုတော့ အင်ဂျင်ထဲ ၀င်မယ့်လေက အအေးခံတော့ ကျစ်ကျစ်လစ်လစ်နဲ့ oxygen ပိုပြီးများများရတယ်။ အဲလိုပိုရတဲ့လေကို ဆီများများကျွေးတဲ့ အခါ engine output power ပိုရလာတာပေါ့။

အဲတာက turbo မပါ။ turbo ပါ။ turbo နဲ့ inter cooler/after cooler ပါ ဆိုတဲ့ engine output ကွဲပြားချက်။ ထို့ကြောင့် same engine model ဖြစ်သော်လည်း အဲသည်အချက်တွေပေါ်မူတည်ပြီး fuel injection pump ကွာနိုင်တယ်။ Pistons, Piston Rings, combustion chamber design စတာတွေ ကွာနိုင်ပါတယ်။

Same Engine model ပါပဲ turbo မပါရင် output အနည်းဆုံး။ turbo ပါ (inter cooler မပါသေး) ရင် out put ပိုထွက်မယ်။ turbo ရော inter cooler ရောပါရင် output အများဆုံးထွက်ပါတယ်။ (မယုံရင် တချိန်က နာမည်ကြီးခဲ့တဲ့ Nissan PD-6 PE-6 engine တွေရဲ့ output တွေ ကိုသတိထား ဖတ်ကြည့်ပါ)

Boost Pressure

Inlet manifold ထဲမှာဖြစ်နေတဲ့ Atmospheric Pressure ထက်ပိုသော Pressure ကို Boost Pressure လို့ခေါ်တယ်။ turbo ကမှုတ်သွင်းနေတဲ့ လေရဲ့ pressure ကိုပြောတာပါပဲ။

အစပိုင်းက turbo တွေက boost pressure နဲ့ပတ်သက်တဲ့ control တွေမပါဘူး။ အင်ဂျင်မြန်လာလေ turbo ပိုလည် လေတွေ pressure များများနဲ့ ပိုမှုတ်သွင်းလေပါပဲ။ ဒါပေမယ့် Theory အရ အဲလို စွတ်ရွတ်မှုတ်နေတာ က turbo အတွက် over speed ဖြစ်နေလို့ သက်တမ်းတိုပါတယ်။ ထို့အတူ engine ထဲကို လေ pressure များများနဲ့ မှုတ်သွင်းနေရလို့ လေ temperature တက်ပါတယ် အဲတာက မလိုလားအပ်တဲ့ engine အတွက် Detonation ဆိုတဲ့ ခေါက်သံကိုဖြစ်စေပါတယ်။ ထို့ အတူ လေ အရမ်းများ ဆီလေ အချိုးမကိုက်လို့ Engine Output ကျတယ်။ ဆီလေ အချိုးမကိုက်လို့ အင်ဂျင် မီးခိုးလိုက်၊ carbon deposit ပိုကျသလို ပတ်၀န်းကျင်ကိုလည်း ပိုမို ညစ်ညမ်းစေတယ်။

Boost Pressure ဘယ်လောက်ရှိ

များသောအားဖြင့် 7 psi ရှိကြတယ် နောက်ပိုင်း 10 ~ 15 psi အခုဖတ်မိတာကတော့ 40 psi အထိမြင့်လာကြပြီလို့ဆိုတယ်။

လိုချင်တဲ့ Boost Pressure ကိုဘယ်လို ထိန်းချုပ်သလဲ

Boost Pressure ကို ထိန်းချုပ်ဖို့ နည်းလမ်း ၂ ခုထဲက တခုခုကိုသုံးလေ့ရှိပါတယ်။ Internal Waste Gate & External Waste Gate (ရှာဖတ်ကြည့်ရသလောက် ၂ ခုသာတွေ့တယ် ပိုတွေ့ရင်ပြောပါဦး)။

Internal Waste Gate

သူက အသုံးများမယ်ထင်တယ် ကျွန်တော်တွေ့ဖူးတာ Internal Waste Gate Turbo တွေသာ။ သူက Exhaust ဘက်က Turbine Housing မှာ “built-in bypass valve” (turbo မှာတွဲလျက်တပ်ထားတဲ့ သာမန်အားဖြင့် အမြဲပိတ်နေတဲ့ NC valve) တခုပါတယ်။ valve တဘက်က turbo Turbine Wheel ရှိတယ် ကျန် တဘက်က exhaust ကို တ၀က်တပျက်စွန့်ပေးနိုင်တဲ့ exhaust line ရှိတယ်။ သူ့ကို spring တပ်ထားတဲ့ Actuator နဲ့ ဆက်ပြီး သာမန်အားဖြင့် အမြဲပိတ်နေအာင် link တခုနဲ့ ချိတ်ဆွဲထားပေးတယ်။ အဲသည် Actuator ကို engine ရဲ့ intake manifold နဲ့ဆက်ထားလေ့ရှိပါတယ်။

အကြမ်းဖျင်း Engine Run တဲ့ အခါ Intake Pressure (Boost Pressure) တက်လာတယ်။ Engine အတွက် set လုပ်ထားတဲ့ Boost Pressure ကိုရောက်တဲ့ အခါ intake air pressure က Waste Gate ရဲ့ Actuator ကို တွန်းဖွင့်ပါတယ်။ Pressure ပေါ်မူတည်ပြီး နည်းနည်းတွန်းဖွင့် များများတွန်းဖွင့် စသည်ဖြင့်ပေါ့။

အဲလိုဖွင့်ပေးလိုက်တော့ exhaust gas တွေ တချို့ တ၀က် Turbine Wheel ကိုလှည့်တယ်။ တချို့ တ၀က် က exhaust manifold ထဲကို စွန့်ထုတ်တယ်။ အကျိုးဆက်က turbo လည်နေတဲ့ RPM ရော pressure ရော ကျပါတယ်။

အားသာတာက ရိုးတယ်၊ တည်ဆောက်မှု ကျစ်လစ်တယ်၊ ပြင်ပက control ပိုက်တွေ လေလိုင်းတွေ များများ မလိုဘူး၊ exhaust gas တွေ အားလုံး catalytic converter ထဲကို ဖြတ်တယ်။

အားနည်းချက် built-in bypass valve သေးလို့ External Waste Gate တွေယှဉ်ရင် exhaust gas pressure လျှော့ချတာ ကန့်သတ်ချက်ရှိပါတယ်။ Boost အခြေအနေမှာ ထင်သလောက် စွမ်းဆောင်ရည်မကောင်းပါဘူး။

External Waste Gate

သူ့မှာလဲ Bypass Valve ပါတယ် built in မဟုတ် (turbo နဲ့ တွဲရက်မဟုတ်) ပြင်ပတနေရမှာ တပ်ထားတာပါ။ သာမန်အားဖြင့် အမြဲပိတ်နေတဲ့ NC valve တခုပါတယ်။ အဲသည် valve ရဲ့ တဘက်ကို exhaust manifold turbo မ၀င်ခင်နဲ့ ကျန်တဘက်ကို exhaust manifold turbo အထွက်မှာတပ်ပါတယ်။

သူ့ကိုလဲ spring တပ်ထားတဲ့ Actuator တခုအနေနဲ့ တိုက်ရိုက်ထိန်းချုပ်ပါတယ်။ Actuator ကို engine ရဲ့ intake manifold နဲ့ဆက်ထားလေ့ရှိပါတယ်။

အကြမ်းဖျင်း Engine Run တဲ့ အခါ Intake Pressure တက်လာတယ် (Boost Pressure)။ Engine အတွက် set လုပ်ထားတဲ့ Boost Pressure ကိုရောက်တဲ့ အခါ intake air pressure က Waste Gate ရဲ့ Actuator ကို တွန်းဖွင့်ပါတယ်။ Pressure ပေါ်မူတည်ပြီး နည်းနည်းတွန်းဖွင့် များများတွန်းဖွင့် စသည်ဖြင့်ပေါ့။

အဲလိုဖွင့်ပေးလိုက်တော့ exhaust gas တွေ တချို့ တ၀က် (တော်တော်များများ) exhaust manifold ထဲ turbo Turbine Wheel ကိုကျော်ပြီး တိုက်ရိုက်စွန့်ထုတ်တယ်။ အကျိုးဆက်က turbo လည်နေတဲ့ RPM ရော pressure ရော ကျပါတယ်။

အားသာတာက High Power သုံးတဲ့နေရာတွေမှာ Internal Waste Gate Turbo တွေထက် Boost Pressure ကို ပိုပြီးတိတိကျကျ ထိန်းချုပ်နိုင်တယ်၊ (တချို့ လိုသလို ချိန်လို့ရတယ်လို့ဆိုတယ်) ပိုများများလဲ ရနိုင်တယ်၊ တည်ဆောက်မှုအရ Internal Waste Gate ထက် ပိုကြီးလို့ရတယ်။ Exhaust Gas စွန့်ထုတ်တာ ပိုများများနဲ့ မြန်မြန်စွန့်နိုင်တယ်။

အားနည်းတာက နေရာယူတယ် modify လုပ်ရတာ ပိုကုန်တယ်လို့ဆိုတယ်။

လိုအပ်တာ မှားနေတာတွေ့ရင်ထောက်ပြကြပါဦး။ကျွန်တော် ညံ့လို့ပါ။
မှန်တယ်ဆိုရင်တော့ သင်မြင်ကြား ဆရာများ ရဲ့ သင်ပြမှု ရေးထားတဲ့ စာအုပ်တွေကောင်းလို့ပါ။
========================
(ပြန်လည်မျှဝေခြင်းသာ)

Credit >>>

သင်၊ မြင်၊ ကြား ဆရာများ ကန်တော့လျှက်
Aye Min Toe 15/Feb/2018 Mann Base, Minbu

Unicode >>>>>

တာဗိုချာဂျာ (TURBOCHARGER)

သိထားရမယ့် Basic Theory

1. Temperature & Pressure are directly proportional အပူ နှင့် ဖိအား တိုက်ရိုက် အချိုးကျပါတယ်။ T တိုးရင် P တိုးပါတယ်။ P တိုးရင် လဲ T တိုးပါတယ်။ According per (gas law) Gay-Lussac's law of pressure–temperature ပါ။

2. Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအား (average sea level မှာရှိတဲ့ လေထုဖိအား) 10.1 N/cm2 or 101 kN/m2 (101 kilo pascals, KPa) or 14.7 psi or 1 Bar ရှိပါတယ်။ လေထုဖိအား နဲ့ ပင်လယ်ရေ မျက်နှာပြင် အမြင့် ပြောင်းပြန် အချိုးကျတယ်။ သဘောက ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင်ထက် မြင့်လာလေ လေထုဖိအားကျလေပါပဲ။ နိမ့်ရင်တက်ပါတယ်။

3. Pressure သည် ရေလိုပါပဲ မြင့်ရာမှ နိမ့်ရာကိုစီးတယ် (pressure များရာမှ နည်းရာသို့သွားပါတယ်)။ ဥပမာ ပူစီဖေါင်း မှုတ်တယ် လူ့ပါးစပ်က pressure ပိုများလို့ နည်းတဲ့ (Atmospheric Pressure သာရှိတဲ့) ပူစီဖေါင်းထဲကို မှုတ်သွင်းနိုင်တယ်။ ထို့အတူ ပူစီဖေါင်းပေါက်တဲ့ အခါမှာ ပူဖေါင်းထဲက လေက Atmospheric Pressure ထက်များနေတော့ သူက ပြင်ပ Atmospheric Pressure ဆီကို Pressure Drop ဖြစ်ပြီး လျှော့နည်းစီးဆင်းစေပါတယ်။

4. Turbocharger = Compressor (pressure မြှင့်တင်ပေးသော လေမှုတ်စက်နဲ့ တူပါတယ်)

5. Boost Pressure (Turbo charger မှ မြှင့်တင် ဖိသိပ်လိုက်သော ပုံမှန်လေထုဖိအားထက် ပိုသော pressure)

Turbocharger ဆိုတာဘာလဲ

Turbocharger ဆိုတာ compressor ပါပဲ လေကို pressure မြှင့်တင်မှုတ်သွင်းပေးသော turbine set တခုပါ။ အားလုံးသိကြတဲ့ အတိုင်း Turbocharger ကို Engine တွေမှာ turbine housing တဘက်ကို exhaust manifold မှာတပ် ကျန်တဘက်က inlet manifold မှာတပ်ပါတယ်။ အဲသည် ဘက်မတူသူ ဒလက် 2 ခုကို shaft တခုနဲ့ ဆက်ထားတယ်။

Exhaust gas ကနေ လှည့်တဲ့ turbine ကို Turbine Wheel လို့ ခေါ်တယ်။ Inlet ဘက် က အလှည့်ခံရတဲ့ ဒလက်ကို Compressor Wheel လို့ခေါ်ပါတယ်။

Engine run တဲ့အခါ exhaust gas က အပြင်စွန့်ထုတ် ရင်း လမ်းမှာ ရှိတဲ့ Turbine Wheel ကိုတွန်းထွက်ရင်း လည်စေပါတယ်။ သူလည်တော့ shaft ရဲ့ ကျန်တဘက်မှာ ရှိတဲ့ Compressor Wheel ကို အပတ်ရေတူ၊ လားရာတူ လှည့်ပါတယ်။

သို့ပေမယ့် တည်ဆောက်ပုံအရ Exhaust ဘက်မှာတပ်တဲ့ Turbine Wheel နဲ့ Inlet ဘက်မှာတပ်တဲ့ ထားတဲ့ Compressor Wheel 2 ခုက blade angel ပြောင်းပြန်ချိုးထားပါတယ်။

အဲတာမှ လားရာတူလည်တဲ့ အခါ Turbine Wheel ဘက်က exhaust gas ကိုအင်ဂျင်ကနေ ပြင်ပကိုစွန့်ထုတ်သလို ကျန် တဘက်ဖြစ်တဲ့ Compressor ဘက်က ပြင်ပကလေကို စုပ်ယူပြီး Engine ထဲကိုမှုတ်သွင်းပါတယ်။

Turbo shaft ကို ချောဆီပေးဖို့နဲ့ အအေးခံဖို့ Engine Oil ကို engine တနေရာကနေ ပေးပါတယ်။ အအေးခံဖို့ကတော့ အခုနောက်ပိုင်းမှာ coolant နဲ့လည်း အအေးခံကြပါတယ်။

Turbocharger ဘာလို့တပ်။

Engine တွေရဲ့ Intake Stroke မှာ အများစု မှတ်ယူနားလည်ထားတာက inlet valve ပွင့် piston အောက်ဆင်း ပြင်ပကလေကိုစုပ်ယူ။ တကယ်တမ်း အမှန်က လေစုပ်တာ မဟုတ်ပါဘူး။ inlet valve ပွင့် piston အောက်ဆင်း cylinder ထဲမှာ လေဖိအားကျလို့ ပြင်ပက Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအား ကဖိလို့ cylinder ထဲကိုလေ၀င်တာပါ။ (Pressure သည် ရေလိုပါပဲ မြင့်ရာမှ နိမ့်ရာကိုစီးတယ်။)

ကနဦး အတွေး

ပင်လယ်ရေမျက်နှာပြင်ထက် အတော်မြင့်တဲ့ နေရာတွေ (တောင်ပေါ်ဒေသတွေ) မှာဆိုရင် Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအားကျလို့ သာမန်အားဖြင့် Engine အတွက် လေ အလုံအလောက်မရနိုင်ပါဘူး။ ဆိုတော့ Engine Output ကိုထိခိုက်တယ်။ တနည်းနည်းနဲ့ လေကိုမှုတ်သွင်းပေးရင် လိုသလောက်ရနိုင်တယ်ဆိုတဲ့ အတွေးနဲ့ Turbocharger တွေစတပ်ခဲ့ကြတာပါ။

နောက်ပိုင်းကျတော့ ဘယ်နေရာမှာ သုံးသည်ဖြစ်စေ Engine Output power များများလိုချင်လို့ပါ။ same engine ပဲဆိုပါစို့ turbo မပါတာထက် ပါတာက output ပိုတယ်။ Turbo ပါတာချင်းတူရင် inter cooler/after cooler ပါတာက output ပိုပါတယ်။

Same cylinder bore ပါပဲ (same volume ပါပဲ)။ လေ (oxygen) ကို သာမန် piston ဆင်းချိန် ပြင်ပက Atmospheric Pressure ကမ္ဘာ့လေထုဖိအား နဲ့ လေကို သွင်းတာထက် တခုခု (Turbocharger နဲ့) လေကိုမှုတ်သွင်းရင် ပိုပြီး သိပ်သည်းဆများများ (Density) ရမယ်။ အဲလိုလေများချိန် ဆီများများပိုကျွေးရင် engine output ပိုလာမယ်။

သို့ပေမယ့် Turbo ဆိုတာ compressor ပါပဲ။ လေကို pressure တခုနဲ့ မှုတ်သွင်းတဲ့အခါ temperature ပါတက်လာပါတယ် (pressure directly proportional to temperature) လို့ဆိုတာကို။

အဲဒီအခါကျတော့ Turbo ကနေ လေကိုမှုတ်သွင်းပေးနေသော်လည်း Temperature issue ကြောင့် မှုတ်သွင်းလေက ပူပြီးပွလို့ oxygen ထင်သလောက်မရဘူး။ အဲဒီတော့ turbo outlet air ကို inter cooler/after cooler တွေတပ်ပြီး heat exchange လုပ်တယ် (အလွယ်တကူ အအေးခံတယ်လို့ဆိုမယ်)။ ဆိုတော့ အင်ဂျင်ထဲ ၀င်မယ့်လေက အအေးခံတော့ ကျစ်ကျစ်လစ်လစ်နဲ့ oxygen ပိုပြီးများများရတယ်။ အဲလိုပိုရတဲ့လေကို ဆီများများကျွေးတဲ့ အခါ engine output power ပိုရလာတာပေါ့။

အဲတာက turbo မပါ။ turbo ပါ။ turbo နဲ့ inter cooler/after cooler ပါ ဆိုတဲ့ engine output ကွဲပြားချက်။ ထို့ကြောင့် same engine model ဖြစ်သော်လည်း အဲသည်အချက်တွေပေါ်မူတည်ပြီး fuel injection pump ကွာနိုင်တယ်။ Pistons, Piston Rings, combustion chamber design စတာတွေ ကွာနိုင်ပါတယ်။

Same Engine model ပါပဲ turbo မပါရင် output အနည်းဆုံး။ turbo ပါ (inter cooler မပါသေး) ရင် out put ပိုထွက်မယ်။ turbo ရော inter cooler ရောပါရင် output အများဆုံးထွက်ပါတယ်။ (မယုံရင် တချိန်က နာမည်ကြီးခဲ့တဲ့ Nissan PD-6 PE-6 engine တွေရဲ့ output တွေ ကိုသတိထား ဖတ်ကြည့်ပါ)

Boost Pressure

Inlet manifold ထဲမှာဖြစ်နေတဲ့ Atmospheric Pressure ထက်ပိုသော Pressure ကို Boost Pressure လို့ခေါ်တယ်။ turbo ကမှုတ်သွင်းနေတဲ့ လေရဲ့ pressure ကိုပြောတာပါပဲ။

အစပိုင်းက turbo တွေက boost pressure နဲ့ပတ်သက်တဲ့ control တွေမပါဘူး။ အင်ဂျင်မြန်လာလေ turbo ပိုလည် လေတွေ pressure များများနဲ့ ပိုမှုတ်သွင်းလေပါပဲ။ ဒါပေမယ့် Theory အရ အဲလို စွတ်ရွတ်မှုတ်နေတာ က turbo အတွက် over speed ဖြစ်နေလို့ သက်တမ်းတိုပါတယ်။ ထို့အတူ engine ထဲကို လေ pressure များများနဲ့ မှုတ်သွင်းနေရလို့ လေ temperature တက်ပါတယ် အဲတာက မလိုလားအပ်တဲ့ engine အတွက် Detonation ဆိုတဲ့ ခေါက်သံကိုဖြစ်စေပါတယ်။ ထို့ အတူ လေ အရမ်းများ ဆီလေ အချိုးမကိုက်လို့ Engine Output ကျတယ်။ ဆီလေ အချိုးမကိုက်လို့ အင်ဂျင် မီးခိုးလိုက်၊ carbon deposit ပိုကျသလို ပတ်ဝန်းကျင်ကိုလည်း ပိုမို ညစ်ညမ်းစေတယ်။

Boost Pressure ဘယ်လောက်ရှိ

များသောအားဖြင့် 7 psi ရှိကြတယ် နောက်ပိုင်း 10 ~ 15 psi အခုဖတ်မိတာကတော့ 40 psi အထိမြင့်လာကြပြီလို့ဆိုတယ်။

လိုချင်တဲ့ Boost Pressure ကိုဘယ်လို ထိန်းချုပ်သလဲ

Boost Pressure ကို ထိန်းချုပ်ဖို့ နည်းလမ်း ၂ ခုထဲက တခုခုကိုသုံးလေ့ရှိပါတယ်။ Internal Waste Gate & External Waste Gate (ရှာဖတ်ကြည့်ရသလောက် ၂ ခုသာတွေ့တယ် ပိုတွေ့ရင်ပြောပါဦး)။

Internal Waste Gate

သူက အသုံးများမယ်ထင်တယ် ကျွန်တော်တွေ့ဖူးတာ Internal Waste Gate Turbo တွေသာ။ သူက Exhaust ဘက်က Turbine Housing မှာ “built-in bypass valve” (turbo မှာတွဲလျက်တပ်ထားတဲ့ သာမန်အားဖြင့် အမြဲပိတ်နေတဲ့ NC valve) တခုပါတယ်။ valve တဘက်က turbo Turbine Wheel ရှိတယ် ကျန် တဘက်က exhaust ကို တ၀က်တပျက်စွန့််ပေးနိုင်တဲ့ exhaust line ရှိတယ်။ သူ့ကို spring တပ်ထားတဲ့ Actuator နဲ့ ဆက်ပြီး သာမန်အားဖြင့် အမြဲပိတ်နေအာင် link တခုနဲ့ ချိတ်ဆွဲထားပေးတယ်။ အဲသည် Actuator ကို engine ရဲ့ intake manifold နဲ့ဆက်ထားလေ့ရှိပါတယ်။

အကြမ်းဖျင်း Engine Run တဲ့ အခါ Intake Pressure (Boost Pressure) တက်လာတယ်။ Engine အတွက် set လုပ်ထားတဲ့ Boost Pressure ကိုရောက်တဲ့ အခါ intake air pressure က Waste Gate ရဲ့ Actuator ကို တွန်းဖွင့်ပါတယ်။ Pressure ပေါ်မူတည်ပြီး နည်းနည်းတွန်းဖွင့် များများတွန်းဖွင့် စသည်ဖြင့်ပေါ့။

အဲလိုဖွင့်ပေးလိုက်တော့ exhaust gas တွေ တချို့ တ၀က် Turbine Wheel ကိုလှည့်တယ်။ တချို့ တ၀က် က exhaust manifold ထဲကို စွန့်ထုတ်တယ်။ အကျိုးဆက်က turbo လည်နေတဲ့ RPM ရော pressure ရော ကျပါတယ်။

အားသာတာက ရိုးတယ်၊ တည်ဆောက်မှု ကျစ်လစ်တယ်၊ ပြင်ပက control ပိုက်တွေ လေလိုင်းတွေ များများ မလိုဘူး၊ exhaust gas တွေ အာားလုံး catalytic converter ထဲကို ဖြတ်တယ်။

အားနည်းချက် built-in bypass valve သေးလို့ External Waste Gate တွေယှဉ်ရင် exhaust gas pressure လျှော့ချတာ ကန့်သတ်ချက်ရှိပါတယ်။ Boost အခြေအနေမှာ ထင်သလောက် စွမ်းဆောင်ရည်မကောင်းပါဘူး။

External Waste Gate

သူ့မှာလဲ Bypass Valve ပါတယ် built in မဟုတ် (turbo နဲ့ တွဲရက်မဟုတ်) ပြင်ပတနေရမှာ တပ်ထားတာပါ။ သာမန်အားဖြင့် အမြဲပိတ်နေတဲ့ NC valve တခုပါတယ်။ အဲသည် valve ရဲ့ တဘက်ကို exhaust manifold turbo မ၀င်ခင်နဲ့ ကျန်တဘက်ကို exhaust manifold turbo အထွက်မှာတပ်ပါတယ်။

သူ့ကိုလဲ spring တပ်ထားတဲ့ Actuator တခုအနေနဲ့ တိုက်ရိုက်ထိန်းချုပ်ပါတယ်။ Actuator ကို engine ရဲ့ intake manifold နဲ့ဆက်ထားလေ့ရှိပါတယ်။

အကြမ်းဖျင်း Engine Run တဲ့ အခါ Intake Pressure တက်လာတယ် (Boost Pressure)။ Engine အတွက် set လုပ်ထားတဲ့ Boost Pressure ကိုရောက်တဲ့ အခါ intake air pressure က Waste Gate ရဲ့ Actuator ကို တွန်းဖွင့်ပါတယ်။ Pressure ပေါ်မူတည်ပြီး နည်းနည်းတွန်းဖွင့် များများတွန်းဖွင့် စသည်ဖြင့်ပေါ့။

အဲလိုဖွင့်ပေးလိုက်တော့ exhaust gas တွေ တချို့ တ၀က် (တော်တော်များများ) exhaust manifold ထဲ turbo Turbine Wheel ကိုကျော်ပြီး တိုက်ရိုက်စွန့်ထုတ်တယ်။ အကျိုးဆက်က turbo လည်နေတဲ့ RPM ရော pressure ရော ကျပါတယ်။

အားသာတာက High Power သုံးတဲ့နေရာတွေမှာ Internal Waste Gate Turbo တွေထက် Boost Pressure ကို ပိုပြီးတိတိကျကျ ထိန်းချုပ်နိုင်တယ်၊ (တချို့ လိုသလို ချိန်လို့ရတယ်လို့ဆိုတယ်) ပိုများများလဲ ရနိုင်တယ်၊ တည်ဆောက်မှုအရ Internal Waste Gate ထက် ပိုကြီးလို့ရတယ်။ Exhaust Gas စွန့်ထုတ်တာ ပိုများများနဲ့ မြန်မြန်စွန့်နိုင်တယ်။

အားနည်းတာက နေရာယူတယ် modify လုပ်ရတာ ပိုကုန်တယ်လို့ဆိုတယ်။

လိုအပ်တာ မှားနေတာတွေ့ရင်ထောက်ပြကြပါဦး။ကျွန်တော် ညံ့လို့ပါ။
မှန်တယ်ဆိုရင်တော့ သင်မြင်ကြား ဆရာများ ရဲ့ သင်ပြမှု ရေးထားတဲ့ စာအုပ်တွေကောင်းလို့ပါ။
========================
(ပြန်လည်မျှဝေခြင်းသာ)

Credit >>>

သင်၊ မြင်၊ ကြား ဆရာများ ကန်တော့လျှက်
Aye Min Toe 15/Feb/2018 Mann Base, Minbu