쿨함의 전형

May 26, 2023

항공기

[제공: 레오나르도 코레아 루나]

터보차저는 시원함의 전형입니다. 1960년대 초, Oldsmobile은 Turbo-Rocket 엔진이라고 불리는 Garrett AiResearch 터보를 장착한 최초의 터보차저 자동차인 F-85 Cutlass를 생산했으며 Jetfire로 판매했습니다.

아직 구독자가 아니라면 무엇을 기다리고 계시나요? 지금 구독하시면 인쇄 또는 디지털 형식으로 발행되는 즉시 해당 이슈를 받아보실 수 있습니다.

1979년형 포르쉐 930 터보는 터보차저를 실험한 최초의 양산형 스트리트카 중 하나로 당시 시대의 아이콘이었습니다. 사실 내 친구들 중 상당수가 그 포스터를 가지고 있었습니다. 1986년에 내가 20년 된 Ford Fairlane(보통 흡기식)을 타고 거리를 순회하면서 대시보드의 카세트 테이프 데크에서 Judas Priest "Turbo Lover"를 크게 외치는 것을 발견했습니다.

솔직히 말해서, 제가 다음에 쓰는 내용은 Big Star 주차장을 굴러다니고 Judas Priest를 등장시키는 것과 비교할 수 없기 때문에 바로 여기서 이 기사를 마무리해야 합니다.

항공기 터보차징 시스템의 구성 요소는 터보차저, 스로틀 본체, 흡기 매니폴드, 배기 매니폴드, 공기 흡입구, 웨이스트게이트 및 배기 장치입니다. 터보차저 어셈블리에는 세 가지 주요 구성 요소가 있습니다. 배기 가스에서 가스를 받는 터빈, 흡입 공기를 흡입하여 압축하여 실린더로 구동하는 압축기, 그리고 이 둘을 연결하는 샤프트입니다.

터빈은 터보차저 시스템의 원동력입니다. 매니폴드의 배기 가스로 인해 매니폴드가 회전합니다. 이는 웨이스트게이트를 우회하는 잔여물입니다.

터빈과 압축기를 연결하는 것은 터빈 샤프트입니다. 이 견고한 금속 커넥터는 터빈이 스풀링될 때 압축기가 회전하도록 보장합니다. 터보차저 샤프트에는 적절한 윤활이 필요하며 오일이 부족하면 작동하지 않는 경우가 많습니다.

압축기는 실린더 헤드의 흡입측으로 압축 공기를 공급합니다. 샤프트를 통해 터빈으로 구동되는 압축기는 배기 장치에 의해 시작된 작업을 완료하기 위해 일제히 회전합니다. 흡입구를 통한 공기압의 증가는 매니폴드 압력으로 알려져 있습니다. 인생의 많은 것들과 마찬가지로, 좋은 것도 너무 많이 가질 수 있습니다. 엔진은 항상 과도한 매니폴드 압력을 감당할 수 없으며 심각한 손상을 초래할 수 있습니다.

터보차징 시스템은 웨이스트게이트를 통한 불필요하거나 원치 않는 압력을 처리합니다. 이 프로세스는 조종석에서 조종사가 자동으로 작동하거나 수동으로 작동할 수 있습니다. 두 경우 모두 배기 가스가 터보 장치에 들어가기 전에 배출하여 압축기를 더 빠르게 회전시키고 엔진에 손상을 입히는 것이 임무입니다.

왕복엔진의 기본 작동 매개변수는 해수면입니다. 이곳은 또한 발전소가 가장 많은 전력을 생산하는 곳이기도 합니다. 항공기의 고도가 증가함에 따라 압력과 밀도는 반비례하여 감소하므로 출력이 감소합니다.

터보차저 엔진은 일반 흡기 엔진보다 훨씬 더 높은 압력과 온도에서 작동합니다. 많은 왕복 항공기에는 고고도 비행을 위한 터보차저가 필요합니다. 적절하게 유지관리하지 않으면 배기 시스템에 추가적인 부담을 줄 수 있습니다.

일부는 항공기 객실에 압력을 가하기 위해 터보 시스템에서 공기를 빼내기도 합니다.

저는 최근 Hartzell Engine Technologies, LLC(HET)의 제품 지원 이사인 Tim Gauntt와 함께 시간을 보냈습니다. 그는 터보차저 시스템에 관한 지식을 전해 줄 만큼 친절했습니다.

우리가 다룬 한 가지 주제는 조종사가 LOP(Lean of Peak)를 실행하는 방법과 범위입니다. 이것이 특정 항공기의 터보차저와 구성품에 어떤 영향을 미치나요? 터보차저는 일반적으로 터빈 입구 온도(TIT)를 기준으로 특정 온도에 대해 등급이 지정됩니다. 해당 온도를 초과하지 않으면 터보는 표준 작동 범위 내에 있습니다.

피크 기울기는 상대적으로 새로운 작동 범위입니다. 엔진 분석기를 사용할 수 있기 전에는 이를 확인할 방법이 없었기 때문입니다. 과거에는 OEM이 설정한 안전한 터보 TIT 작동 온도에 의지했습니다. 참고로, 모든 엔진 작동은 제조업체 권장 사항을 준수해야 합니다. 그들은 전문가입니다. 이 관행은 Continental, Lycoming 및 Rotax와 같은 기타 OEM의 표준입니다.