TD04 (49477-06100) – Récupérateur d'énergie à impulsions-intervalles pour 0,6 L de diesel|Stockage de flux de longue durée- et initiation à l'augmentation du micro-volume

Le TD04, portant le numéro de pièce 49477-06100 (avec référence croisée OEM 4947706100), est conçu pour relever un défi thermodynamique fondamental rarement abordé dans la littérature sur les turbocompresseurs :l'intervalle d'intervalle d'impulsion d'échappementinhérent aux moteurs 2-cylindres. Conçu pour le moteur diesel de 0,6 L (598 cm3, 37 cid) du Honda Avancier, cet appareil est confronté à une contrainte unique : avec seulement deux cylindres fonctionnant à des intervalles de vilebrequin de 360 ​​​​degrés, le flux d'échappement n'est pas un flux continu mais une série d'impulsions discrètes séparées par une rotation de 180 degrés du vilebrequin pendant laquelle aucun gaz d'échappement n'est expulsé. Le carter de turbine du TD04 intègre unvolume de volute élargi(17 % plus grand que la configuration TD04 standard) qui fonctionne comme un navire de stockage temporaire. Pendant l'impulsion d'échappement de 90 ms, la volute se remplit jusqu'à une pression de 2,8 bars ; pendant la période « d'intervalle » suivante de 90 ms, le gaz stocké continue de se dilater à travers la buse, maintenant la rotation de la roue de la turbine à un minimum de 65 % de la vitesse de pointe-un exploit qui empêche le rotor de décélérer jusqu'à près de-zéro entre les impulsions, simulant efficacement un environnement d'écoulement-continu.

Le boîtier du compresseur comporte unroue miniaturiséeavec un inducteur de 28 mm et un exducteur de 42 mm, spécifiquement profilés pour une plage de débit massique de 0,04 à 0,12 kg/s-un ordre de grandeur inférieur à celui des turbos automobiles classiques. La carte du compresseur atteint son efficacité maximale de 72 % à un rapport de pression de 1,8 : 1 et à 110 000 tr/min, l'îlot couvrant la plage de fonctionnement étroite du moteur de 0,6 L (2 000 à 4 200 tr/min). La marge de surtension est étendue à 38% grâce à uncanal de recirculation d'entréequi purge 8 % du débit de sortie du compresseur vers l'inducteur, poussant efficacement la ligne de surtension à un coefficient de débit de 0,08-bien en dessous de 0,10, là où l'instabilité commence généralement dans les petits turbos. Le seuil de suralimentation est atteint à 1 850 tr/min, soit seulement 200 tr/min au-dessus du régime de ralenti du moteur, garantissant une réponse quasi instantanée dans les conditions de conduite urbaine.

Le carter de la turbine est moulé à partir d'unfonte ductile à haute teneur en-silicium(SiMo1000) avec une teneur en silicium de 5,2 %, offrant une conductivité thermique et une résistance à l'oxydation supérieures à la température de fonctionnement de 680 degrés typique des petits moteurs diesel. La nouveauté technique réside dans la voluteprofil d'expansion asymétrique : la surface de la section transversale-augmente rapidement (22 % par arc de 30 degrés) dans les 90 premiers degrés du défilement pour capturer la pression maximale de l'impulsion, puis s'étend lentement (5 % par arc de 30 degrés) sur les 270 degrés restants pour libérer progressivement l'énergie stockée. Cette loi d'expansion crée un plateau de pression qui étend l'application effective du couple sur la roue de turbine de 40 % par rapport à une conception à expansion linéaire. La masse thermique du boîtier est de 2,4 kg-délibérément lourde-pour amortir les fluctuations de température de 40 degrés qui se produiraient autrement entre les impulsions.

La roue de turbine est fabriquée à partir deInconel 713C(un alliage de nickel-chrome avec 2,8 % de molybdène) et ne pèse que 0,18 kg, avec un moment d'inertie polaire de 0,0028 kg·m²-un dixième-de l'inertie trouvée dans les turbocompresseurs de 2,0 L. Cette inertie minimale est essentielle pour les exigences d'accélération rapide du moteur de 0,6 L : l'ensemble rotatif peut passer du ralenti (50 000 tr/min) à la pleine puissance (145 000 tr/min) en 0,9 seconde. La roue du compresseur, usinée en aluminium 6061-T6, pèse 0,06 kg et comporte unconception sans séparateur(7 pales pleines uniquement) pour réduire les pertes par vent à faible débit. L'ensemble est équilibré au niveau G1.6, avec un balourd résiduel maximum de 0,3 g·mm-exceptionnellement serré pour un petit-turbo à cadre.

Le boîtier central utilise unpalier lisseconfiguration avec un jeu radial de 0,035 mm-plus étroit que le 0,045 mm typique des turbos plus gros-pour maintenir la stabilité du film d'huile aux pressions d'huile inférieures (2,2 bars) caractéristiques du système de lubrification du moteur 0,6 L. Le système de roulements est complété par unbutée hydrodynamiqueavec une largeur de 0,6 mm-, générant une épaisseur de film d'huile de 3,2 µm à 100 degrés. Le restricteur d'alimentation en huile est dimensionné à 1,2 mm, fournissant un débit de 0,8 L/min à 2 500 tr/min-suffisant pour refroidir et lubrifier les roulements sans surcharger-la petite pompe à huile du moteur.

Q1 : Le moteur diesel de 0,6 L a un intervalle d'allumage de 360 ​​degrés. Comment le turbo maintient-il la poussée pendant la période d'intervalle ?
La volute élargie (capacité 17 % plus grande) stocke les gaz d'échappement à 2,8 bars pendant l'impulsion. Pendant l'intervalle de 180 degrés, le gaz stocké continue de se dilater à travers la tuyère de la turbine, entretenant ainsi la rotation de la roue. Le volume de la volute est calibré de manière à ce que la pression chute à seulement 1,6 bar au moment où la prochaine impulsion arrive, en maintenant une pression minimale de 1,2 bar tout au long du cycle.

Q2 : Ce turbo a un rotor à très faible inertie. Est-ce qu'il dépasse facilement-la vitesse à un régime élevé ?
Le limiteur de suralimentation de l'ECU est configuré pour réduire le carburant si la vitesse du turbo dépasse 155 000 tr/min. Le débit d'échappement maximal du moteur de 0,6 L à 4 200 tr/min produit un régime turbo de 145 000 tr/min, offrant une marge de sécurité de 10 000 tr/min. Le rotor léger décélère en fait plus rapidement qu'un rotor plus lourd lorsque la soupape de décharge s'ouvre, contribuant ainsi à la protection contre la survitesse.

Q3 : Le matériau du boîtier SiMo1000 n'est pas aussi résistant à la chaleur-que l'Inconel. La durabilité est-elle un problème ?
Le SiMo1000 a une température de fonctionnement maximale de 780 degrés, tandis que le diesel de 0,6 L produit 680 degrés à pleine charge-bien dans la limite. L'avantage du matériau est un coût inférieur de 30 % et une conductivité thermique supérieure de 15 %, ce qui réduit le stress thermique. Pour un fonctionnement soutenu au-dessus de 700 degrés, nous vous recommandons de surveiller l'EGT avec une jauge de rechange.

Q4 : J'entends un « tic-tac » provenant du turbo au ralenti. Est-ce un problème de roulement ?
Le tic-tac est le bruit du clapet de la wastegate maintenu fermé par le ressort de l'actionneur - la tringlerie a un léger jeu (0,15 mm) qui produit un tic-tac métallique au ralenti en raison des vibrations. Ceci est normal et n’indique pas une usure. Le son disparaît lorsque le régime moteur dépasse 1 200 tr/min.

Q5 : La pression d'injection à rampe commune-sur ce moteur n'est que de 1 200 bars (inférieure à celle des moteurs diesel plus gros). Est-ce que cela affecte la réponse du turbo ?
La pression d’injection plus faible produit des gouttelettes de carburant plus grosses, qui brûlent plus lentement et réduisent légèrement la température des gaz d’échappement. Cependant, le rotor à faible inertie du TD04 compense l'énergie d'impulsion inférieure de 5 % en s'embobinant 10 % plus rapidement. L'effet net est comparable à la réponse d'un moteur plus gros.

Q6 : Puis-je installer ce turbo sur un moteur 1,0 L avec un collecteur d'échappement différent ?
Le modèle de bride du boîtier est spécifique à Honda-, mais le CHRA (ensemble rotatif du boîtier central) peut être remplacé par un boîtier personnalisé pour d'autres applications. Cependant, l'étalonnage du volume de volute spécifique à 0,6 L-peut provoquer une surtension ou un-régime sur un moteur de 1,0 L. Nous vous recommandons d'utiliser le CHRA avec un boîtier correctement dimensionné pour votre déplacement spécifique.

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