TD04 (49477-06100) – 0.6L ディーゼル用パルス-インターバル エナジー ハーベスター |長期間のフローストレージと微量ブーストの開始-

部品番号 49477-06100 (OEM 相互参照番号 4947706100) の TD04 は、ターボチャージャーの文献ではほとんど議論されていない基本的な熱力学的課題に対処するように設計されています。排気パルス間隔ギャップ2気筒エンジンに固有のものです。- Honda Avantier の 0.6L (598cc、37cid) ディーゼル エンジン用に設計されたこのユニットは、独特の制約に直面しています。360 度のクランクシャフト間隔で点火する 2 つのシリンダーのみで、排気流は連続的な流れではなく、クランクシャフトの 180 度の回転によって分離された一連の離散パルスであり、その間排気ガスは排出されません。 TD04 のタービンハウジングには、拡大されたボリュートボリューム(標準の TD04 構成より 17% 大きい) 一時保管容器として機能します。 90ms の排気パルス中に、ボリュートは 2.8 bar の圧力まで満たされます。その後の 90 ミリ秒の「ギャップ」期間中、貯蔵されたガスはノズルを通って膨張し続け、タービン ホイールの回転をピーク速度の少なくとも 65% に維持します。-これにより、パルス間でローターがゼロ近くまで減速するのを防ぎ、-連続的な流れ環境を効果的にシミュレートします。-

コンプレッサーハウジングの特徴は、小型化されたインペラ28 mm のインデューサと 42 mm のエクスデューサを備え、一般的な自動車用ターボよりも 1 桁小さい 0.04 ～ 0.12 kg/s の質量流量範囲に合わせて特別に設計されています。{4}}コンプレッサー マップは、1.8:1 の圧力比および 110,000 RPM で 72% のピーク効率を達成し、アイランドは 0.6L エンジンの狭い動作帯域 (2,000 ～ 4,200 RPM) をカバーします。サージマージンは、入口再循環チャネルこれにより、コンプレッサー出口流量の 8% が​​インデューサーに流出し、サージ ラインを効果的に流量係数 0.08 に押し上げます。-小型ターボで通常不安定が始まる流量係数 0.10 を大幅に下回ります。ブーストしきい値は、エンジンのアイドル速度よりわずか 200 RPM 高い 1,850 RPM で達成され、都市部の運転条件でもほぼ瞬時の応答を保証します。

タービンハウジングは鋳造されています。高-シリコンダクタイル鋳鉄(SiMo1000) はシリコン含有量が 5.2% で、小型ディーゼル エンジンに典型的な 680 度の動作温度で優れた熱伝導性と耐酸化性を備えています。工学的な新しさはボリュートにあります非対称膨張プロファイル: -: 断面積はスクロールの最初の 90 度で急速に増加し (30 度の円弧ごとに 22%)、パルスのピーク圧力を捕捉し、残りの 270 度ではゆっくりと拡大し (30 度の円弧ごとに 5%)、蓄えられたエネルギーを徐々に放出します。この膨張の法則により圧力プラトーが形成され、タービン ホイールにかかる実効トルクが線形膨張設計と比較して 40% 延長されます。ハウジングの熱質量は 2.4kg-意図的に重く-あり、パルス間に発生する 40 度の温度変動を抑えます。

タービンホイールは以下から製造されています。インコネル713C（モリブデン 2.8% を含むニッケル-クロム合金）で、重量はわずか 0.18 kg、極慣性モーメントは 0.0028 kg·m² で、2.0L ターボチャージャーの慣性の 10 分の 1-- です。この最小限の慣性は、0.6L エンジンの急速な加速要件に不可欠です。回転アセンブリは、アイドル (50,000 RPM) からフルブースト (145,000 RPM) まで 0.9 秒でスプールできます。 6061-T6 アルミニウムから機械加工されたコンプレッサーホイールの重量は 0.06kg で、スプリッタレス設計(7 フルブレードのみ) 低流量での風損を軽減します。アセンブリのバランスは G1.6 グレードで、最大残留アンバランスは 0.3 g・mm-で、小型フレームのターボとしては非常にきついです-。

センターハウジングにはプレーンジャーナルベアリング0.6L エンジンの潤滑システムの特徴である低油圧 (2.2 bar) での油膜の安定性を維持するために、大型ターボの一般的な 0.045 mm よりも狭い 0.035 mm のラジアルクリアランスを持つ構成--。ベアリング システムを補完するのは、動圧スラスト軸受幅0.6mm-のランドで、100度で3.2μmの油膜厚さを生成します。オイル フィード リストリクターのサイズは 1.2 mm で、2,500 RPM で 0.8 L/min の流量を提供します。-エンジンの小型オイル ポンプに過度の負担をかけることなく、ベアリングを冷却して潤滑するのに十分な流量です。{10}}

Q1: 0.6L ディーゼルの点火間隔は 360 度です。ギャップ期間中、ターボはどのようにしてブーストを維持するのでしょうか?
拡大された容積 (容量が 17% 増加) により、パルス中に排気ガスが 2.8 bar で蓄えられます。 180 度のギャップの間、貯蔵されたガスはタービン ノズルを通って膨張し続け、ホイールの回転を維持します。ボリュートの容積は、次のパルスが到着するまでに圧力がわずか 1.6 bar まで低下するように調整されており、サイクル全体を通じて 1.2 bar の最小ブーストが維持されます。

Q2: このターボには非常に低い慣性ローターが搭載されています。高回転で簡単に速度を超えてしまいますか?
ECU のブースト リミッターは、ターボ速度が 155,000 RPM を超えると燃料をカットするように設定されています。 0.6L エンジンの最大排気流量は 4,200 RPM で、ターボ速度は 145,000 RPM となり、10,000 RPM の安全マージンが得られます。実際、軽量ローターはウエストゲートが開いたときに重いローターよりも早く減速し、過速度保護に役立ちます。

Q3: SiMo1000 ハウジング材料はインコネルほど耐熱性がありません。-耐久性が心配ですか？
SiMo1000 の最大動作温度は 780 度ですが、0.6L ディーゼルは全負荷時に 680 度を生成します。-この制限内に十分収まります。この材料の利点は、コストが 30% 低く、熱伝導率が 15% 高いため、熱応力が軽減されることです。 700 度を超える継続的な動作の場合は、アフターマーケットのゲージで EGT を監視することをお勧めします。

Q4: アイドリング時にターボから「カチカチ」音が聞こえます。これはベアリングの問題でしょうか？
「カチカチ」という音は、ウェストゲート フラッパーがアクチュエーター スプリングによって閉じられた状態に保たれる音です。{0}}リンケージにはわずかな隙間（0.15 mm）があり、アイドル時に振動により金属的なカチカチ音が発生します。これは正常なことであり、摩耗を示すものではありません。エンジン回転数が1,200RPMを超えると音は消えます。

Q5: このエンジンのコモンレール噴射圧力はわずか 1,200 bar (大型ディーゼルよりも低い)-です。これはターボのレスポンスに影響しますか？
噴射圧力が低いと、より大きな燃料液滴が生成され、燃焼が遅くなり、排気ガス温度がわずかに低下します。ただし、TD04 の低慣性ローターは、スプーリングを 10% 速くすることで、5% 低いパルス エネルギーを補います。-正味の効果は、より大型のエンジンの応答に匹敵します。

Q6: エキゾーストマニホールドが異なる1.0Lエンジンにこのターボを装着できますか?
ハウジングのフランジ パターンはホンダ固有のものですが、CHRA（センター ハウジング回転アセンブリ）は他の用途向けのカスタム ハウジングに交換できます。{0}}ただし、0.6L- 固有のボリュート容積の校正により、1.0L エンジンでサージや速度超過が発生する可能性があります。-特定の排気量に適したサイズのハウジングを備えた CHRA を使用することをお勧めします。

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