ООО «Центр Грузовой Техники»

8(812)244-68-92

Содержание

принцип работы, плюсы и минусы

Все водители слышали о том, что большинство современных автомобилей производители предлагают в варианте с турбированными двигателями. У таких моторов имеются, как сторонники, так и противники. В интернете на различных сайтах и форумах можно встретить кучу всевозможных мифов о том, почему не стоит покупать турбированные двигатели. На деле же, многие из распространенных слухах о таких моторах преувеличены или уже не актуальны для современных силовых агрегатов. В рамках данной статьи рассмотрим, что такое турбированные двигатели, и какие преимущества и недостатки у них имеются на самом деле.


Оглавление: 
1. Что такое турбированный двигатель
2. Плюсы турбированных двигателей
3. Минусы турбированных двигателей

Что такое турбированный двигатель

Турбированный двигатель, без лишней скромности, можно назвать едва ли не главным открытием современного производства моторов. Создатели турбированных двигателей ставили перед собой задачу повысить мощность мотора, но при этом сохранив прежний рабочий объем. Плюс ко всему, поскольку такие двигатели предполагалось устанавливать на массовых автомобилях, нужно было учесть фактор их надежности.

В турбированном двигателе топливовоздушная смесь направляется в камеру сгорания под давлением. За счет этого удается повысить крутящий момент и в целом мощность двигателя.

Турбина устанавливается, в том числе, на малообъемных двигателях, где важно малое использование топлива, а современные стандарты требуют от таких двигателей повышенную экологичность. Турбина в таких двигателях приводится к работу за счет остаточной энергии, которая остается в выхлопе. Выхлопные газы, в том числе, отвечают за образование принудительного давления в цилиндрах, где топливовоздушная смесь подготавливается к дальнейшей работе.

Обратите внимание: Турбины изначально устанавливались на дизельных двигателях, поскольку, в силу конструктивных особенностей, их использование на бензиновых агрегатах снижало надежность, а также повышало стоимость. Но позже конструкция турбины была улучшена, что позволило ее использовать, в том числе, на бензиновых моторах в массовом сегменте.

Плюсы турбированных двигателей

Турбированные моторы имеют следующие преимущества, за которые их выбирают автомобилисты:

  • Повышенная мощность при прежнем объеме. Соответственно, динамические характеристики автомобиля с турбированным двигателем будут лучше, чем автомобиля с атмосферным двигателем того же объема;
  • Лучше экологические свойства, а вместе с тем и большая экономичность. Турбированный двигатель лучше с экологической точки зрения, поскольку топливо сгорание более полно, и меньше отработавших газов и вредных примесей отправляется в атмосферу;
  • Турбированный двигатель работает тише, чем атмосферный;
  • Возможность выбора. Сейчас турбированные двигатели имеются, как бензиновые, так и дизельные;
  • Наличие интеркулера. Поступающий воздух охлаждается, благодаря интеркулеру, что положительно сказывается на эффективности использования топлива и сохранности агрегатов;
  • Для быстрого старта с места нет необходимости сильно повышать обороты.

Минусы турбированных двигателей

Есть у турбированных моторов и явные минусы, которые для многих водителей перевешивают имеющиеся плюсы:

  • Стоимость покупки и обслуживания. Конструктивно турбированные двигатели устроены более сложно. Соответственно, стоимость таких агрегатов выше. В среднем, автомобиль с турбированным мотором стоит на 10-20% больше, чем “собрат” с атмосферным двигателем. Но не только начальная стоимость выше для турбированных двигателей, но и цена обслуживания. Кроме того, не все сервисы берутся за работу с турбированными двигателями;
  • Выше вероятность поломки. Поскольку конструкция турбины более сложная, такие моторы менее надежные, чем атмосферные. Но в последнее время эта ситуация значительно улучшилась, и производители сумели добиться достаточной надежности и турбированных моторов, но только при правильной эксплуатации. В инструкции к автомобилю с турбированным двигателем можно встретить информацию, что мотору нужно давать “отдыхать” на холостых оборотах после продолжительной работы. Если поездка длилась более 2 часов, нужно дать минут 10 поработать двигателю на холостом ходу перед тем, как его выключать;
  • Привередливость к топливу и маслу. Турбированные двигатели более привередливы к качеству топлива и масла. Рекомендуется заправлять такие моторы только топливом с высоким октановым числом, а также использовать масла проверенных производителей;
  • Высокое потребление топлива при агрессивной езде. Выше отмечалось, что турбированный двигатель позволяет повысить мощность, и он достаточно экономичный. Это так, но все зависит от стиля езды. Если водитель агрессивно давит на педаль акселератора при старте с каждого светофора, расход у турбированного мотора будет выше, чем у атмосферного;
  • Повышенные требования к качеству воздуха. Владельцу автомобиля с турбированным мотором нужно тщательно следить за качеством подаваемого воздуха и чаще менять воздушный фильтр.

Турбированный мотор при правильной эксплуатации способен прослужить не меньше, чем атмосферный.

Загрузка...

Турбированный бензиновый двигатель

Турбированный бензиновый двигатель - ДВС с искусственно поднятой при помощи турбонагнетателя или механического компрессора степенью сжатия в цилиндрах с целью повышения мощности.

Двигатель

История изобретения турбированного бензинового двигателя

Возможность увеличения мощности, не увеличивая бесконечно рабочий объем, интересовала инженеров с момента появления двигателя внутреннего сгорания. Решение, казалось бы, лежало на поверхности: необходимо сделать «дыхание» двигателя более эффективным, т.е. добиться лучшей сгораемости топливовоздушной смеси. Это может обеспечить дополнительная подача воздуха, а значит, он должен поступать в цилиндры не вследствие разряжения, а принудительно, под давлением. Дополнительный объем воздуха даст более полное сгорание топлива, соответственно, увеличится и мощность, получаемая в результате «мини-взрыва» смеси в цилиндре.

Однако развитие и внедрение турботехнологий происходило достаточно медленно. Изначально турбокомпрессоры использовались для крупных корабельных и авиационных силовых установок, а первыми автомобилями с турбированными двигателями закономерно стали грузовики.

Завод Swiss Machine Works Sauer начал выпускать для них такие установки с 1938 года. В начале 60-х годов на американском рынке появились и первые легковые автомобили, оснащенные турбинами. Это были Oldmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza. Однако, эти модели не отличались ни надежностью, ни выносливостью.

Популярными турбокомпрессоры стали в 70-е годы XX столетия, когда их начали массово устанавливать на спортивные автомобили. Тем не менее, широкого распространения в "гражданской" автомобильной промышленности они не получили - этому препятствовал слишком большой расход топлива, отличавший турбированные бензиновые двигатели тех времен.  На фоне нефтяного кризиса 70-х годов этот параметр оказывался важнее всех прочих.

                                                                   

Устройство и принцип работы турбированного бензинового двигателя

Принцип работы турбированной бензиновой силовой установки заключается в использовании специального компрессора, нагнетающего в цилиндры двигателя дополнительный воздух.

Благодаря улучшению наполнения цилиндров топливовоздушной смесью, повышается среднее эффективное давление цикла и возрастает мощность мотора. Приводом турбонаддува служит отработанный газ, энергия которого используется для полезной работы.

Современный турбокомпрессор включает в себя: 
- корпус подшипников;
- турбинное колесо;
- перепускной клапан;
- корпус турбины;
- масляные каналы;
- вал ротора;
- подшипник скольжения;
- компрессорное колесо;
- корпус компрессора;
- пневмопривод перепускного клапана.

В корпусе подшипников расположен ротор: вал с жестко закрепленными турбинным и компрессорным колесами, имеющими лопасти. Вращается ротор на подшипниках скольжения. Их смазку и охлаждение осуществляет моторное масло из системы смазки двигателя. Для дополнительного охлаждения корпуса подшипников могут использоваться каналы с охлаждающей жидкостью.

Корпус турбины, как и корпус всего компрессора, выполнен в форме улитки. Турбинный патрубок - соединяется с выпускным трубопроводом, а компрессорный – с впускным.

Отработанные газы поступают в турбину и раскручивают ротор турбокомпрессора, отдавая свою энергию. Затем через приемную трубу они поступают в глушитель. Колесо компрессора и лопаточное колесо турбины располагаются на одном валу. Получая вращение от турбины, колесо компрессора засасывает воздух из воздушного фильтра и, нагнетая его, подает в двигатель. При этом, компрессор, в зависимости от степени наддува, способен повышать давление воздуха на 30%-80%. С помощью турбонаддува, один и тот же объем двигателя может принять рабочую смесь в большем количестве. Поэтому при ее сгорании мощность увеличивается на 20%-50%! Использование энергии выхлопных газов позволяет значительно повысить КПД мотора.

 

Достоинства и недостатки турбированного бензинового двигателя

Основным преимуществом турбированного бензинового двигателя является его сравнительная мощность. Имеется в виду, что, при одинаковом объеме, турбированный двигатель выдает мощности на 40% больше, чем «атмосферный». Несомненным достоинством такого типа силовых установок считается и пониженный выброс в атмосферу вредных веществ.

Однако, турбированные бензиновые двигатели имеют и ряд недостатков. Чтобы уменьшить возникающую при их работе детонацию, пришлось понизить степень сжатия в цилиндрах моторов. Также возросли требования к качеству топлива - для этого типа силовых установок подходят только высокооктановые марки.

В конструкцию пришлось добавить интеркулер – промежуточный охладитель нагнетаемого воздуха, чтобы после нагрева в турбине его плотность не снижалась. Высокая температура, возникающая в ходе рабочего цикла, диктует строгий выбор материалов изготовления деталей выпускной системы, корпусных элементов компрессора и лопаток турбины. Но все эти проблемы не мешают турбированным бензиновым двигателям приобретать в последнее время все большую популярность среди автолюбителей всего мира.

Плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя

Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.

Казалось бы, так и должно быть, ведь прогресс не стоит на месте, а турбомоторы хорошо известны своей высокой мощностью при сравнительно небольшом рабочем объеме. Однако на деле не все так просто. Водители и автомеханики делают отдельный акцент на том, что при выборе между атмосферным и турбированным двигателем будущему владельцу нужно хорошо подумать и взвесить все «за» и «против».

Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.

Содержание статьи

Развитие турбомоторов

Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г.  Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.

Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.

Вполне очевидно, что не только покупка, но также обслуживание и содержание этих ДВС получалось слишком дорогим. По этой причине бензиновый турбодвигатель до относительно недавнего времени являлся большой редкостью и обычно устанавливался только на дорогие версии премиальных моделей и спортивные авто.

Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.

Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны

Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.

Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.

Также следует отметить, что если сравнивать турбомотор с атмосферным аналогом, который имеет аналогичную мощность, агрегат с турбиной окажется более экономичным и экологичным по сравнению с безнаддувным вариантом.

  • Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя,  вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.

В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува). Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также  является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.

Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.

Итак, в списке основных плюсов можно выделить:

  • Компактность и вес;
  • Сниженную токсичность;
  • Меньший расход горючего;
  • Высокий показатель крутящего момента;
  • Ровную «полку» момента в широком диапазоне оборотов;

Минусы турбированных двигателей на бензине

Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС. Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств. Сам турбодвигатель также  дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.

Также не следует забывать о некоторых сложностях в эксплуатации данного типа ДВС. Отметим, что бензиновые двигатели с турбиной имеют более высокую склонность к появлению детонации. Это значит, что моторы весьма чувствительны к качеству топлива, особенно если принимать во внимание ситуацию на территории СНГ.

То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.). Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.

Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.

Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.

Главным же минусом можно считать срок службы самого турбокомпрессора, причем на бензиновых двигателях ресурс турбины заметно ниже, чем на дизелях. Причина — более высокие температуры отработавших газов.  Стоимость качественной турбины составляет, в среднем, от 1000 у.е. и более.

Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.

Еще следует отметить,  что на многих двигателях с наддувом присутствует эффект так называемой турбоямы. Под турбоямой следует понимать характерный провал, когда машина сначала  достаточно «вяло» реагирует на нажатие педали газа и не разгоняется, а потом появляется резкий подхват.

Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для  эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.

Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.

Подведем итоги

Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.

Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.

Атмосферный мотор имеет больший ресурс, его проще и дешевле обслуживать, такой агрегат менее требователен к качеству бензина и смазки, не так склонен к детонации и перегревам. Если же говорить о меньшем расходе топлива на моторах с турбокомпрессором, то и в этом случае не все так однозначно.

Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.

Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.

При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными. Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т. д.

Читайте также

Особенности эксплуатации турбированного двигателя, советы по уходу ⋆ блог компании Turbovector

Эксплуатация турбины

Турбокомпрессор, установленный в авто, способен увеличить мощность двигателя путем улучшения наддува воздуха в цилиндры. Главными частями устройства являются воздушный насос и турбина. Правильная эксплуатация турбины продлевает срок работы всего механизма и снижает количество поломок.

Краткая информационная справка

Турбины классифицируются как механизмы:

  • низкого давления;
  • высокого давления.

Устройства из второй группы более эффективны, но выделяются сложным конструктивом.

Агрегаты подходят для любого типа двигателей:

  • бензиновый;
  • газовый;
  • дизельный.

Кроме того, они успешно устанавливаются как на грузовых, так и на легковых авто. Изначальный ресурс агрегата достаточно высок, но эксплуатация двигателя с турбиной требует соблюдения ряда правил.

Особенности эксплуатации

При приобретении транспортного средства с турбодвигателем в Минске или любом другом городе владелец должен учитывать, что срок эксплуатации турбины значительно меньше, чем самого мотора. Поэтому именно она выйдет из строя первой. Но снизить количество поломок все-таки можно.

Краткая инструкция по эксплуатации турбины приведена в следующем списке:

  • контроль за уровнем и качеством масла;
  • правильный запуск;
  • постепенная остановка двигателя.

Каждый пункт требует более полного раскрытия.

Несколько слов о масле

Устройство крайне чувствительно к недостатку смазочных материалов. Если масла не хватает, то агрегат сразу же прекращает работу в аварийном режиме. Поэтому перед любым запуском двигателя рекомендуется проверять количество масла в системе. Недостаток может возникнуть по различным причинам:

  • проблемы с насосом;
  • зазоры на коленчатом валу;
  • грязный масляный фильтр;
  • плохая проходимость подающей трубки.

Загрязненное масло тоже приводит к выходу турбины из строя. Нередко поломки происходят из-за попадания в состав инородных предметов.

Смешивать или менять рекомендованное производителем масло не рекомендуется. Это заметно снижает ресурс турбины. Особенно негативно реагирует агрегат на класс вязкости 0W-X. Такой смазочный материал вызовет многочисленные неисправности.

Запуск мотора

Многие водители увлекаются нажатием на газ при запуске двигателя. Это приводит к быстрому износу турбины, так как нормальный уровень давление достигается за считанные секунды. Поэтому автовладельцам рекомендуется научиться сразу же убирать ногу с педали после запуска.

Остановка двигателя

Если на авто установлена турбина, эксплуатация двигателя должна быть бережной. И в первую очередь это касается остановки – перед выключением мотору требуется поработать вхолостую 3-4 минуты для остывания турбины. В противном случае появляется карбоновый налет, выводящий агрегат из строя.

Чтобы быть на 100% уверенным в исправности турбины, не стоит пренебрегать регулярной диагностикой. Специалисты нашей компании проведут ее быстро и недорого, несмотря на тип и конфигурацию механизма.
Звоните! +375 (29) 123 59 55

Турбокомпрессор: сердце системы наддува воздуха

Турбокомпрессор: сердце системы наддува воздуха

Для повышения мощности двигателей внутреннего сгорания широкое применение находят специальные агрегаты — турбокомпрессоры. О том, что такое турбокомпрессор, каких типов бывают эти агрегаты, как они устроены и на каких принципах основана их работа, а также об их обслуживании и ремонте читайте в статье.


Что такое турбокомпрессор?

Турбокомпрессор — основной компонент системы агрегатного наддува двигателей внутреннего сгорания, агрегат для повышения давления во впускном тракте двигателя за счет энергии отработавших газов.

Турбокомпрессор применяется для повышения мощности двигателя внутреннего сгорания без коренного вмешательства в его конструкцию. Данный агрегат повышает давление во впускном тракте двигателя, обеспечивая подачу в камеры сгорания увеличенного количества топливно-воздушной смеси. В этом случае сгорание происходит при более высокой температуре с образованием большего объема газов, что приводит к повышению давления на поршень и, как следствие, к росту крутящего момента и мощностных характеристик двигателя.

Применение турбокомпрессора позволяет увеличить мощность двигателя на 20-50% с минимальным увеличением его стоимости (а при более значительных доработках рост мощности может достигать 100-120%). Благодаря своей простоте, надежности и эффективности системы наддува на основе турбокомпрессоров находят самое широкое применение на всех типах транспортных средств с ДВС.


Типы и характеристики турбокомпрессоров

Сегодня существует большое разнообразие турбокомпрессоров, но их можно разделить на группы по назначению и применимости, типу используемой турбины и дополнительному функционалу.

По назначению турбокомпрессоры можно разделить на несколько типов:

  • Для одноступенчатых систем наддува — один турбокомпрессор на двигатель, либо два и более агрегатов, работающих на несколько цилиндров;
  • Для последовательных и последовательно-параллельных систем надува (различные варианты Twin Turbo) — два одинаковых или разных по характеристикам агрегата, работающих на общую группу цилиндров;
  • Для двухступенчатых систем наддува — два турбокомпрессора с различными характеристиками, которые работают в паре (последовательно друг за другом) на одну группу цилиндров.

Наиболее широкое применение находят одноступенчатые системы наддува, построенные на основе одного турбокомпрессора. Однако такой системе может присутствовать два или четыре одинаковых агрегата — например, в V-образных двигателях используются отдельные турбокомпрессоры на каждый ряд цилиндров, в многоцилиндровых моторах (более 8) могут применяться четыре турбокомпрессора, каждый из которых работает на 2, 4 или более цилиндров. Меньшее распространение получили двухступенчатые системы наддува и различные вариации Twin-Turbo, в них используется два турбокомпрессора с различными характеристиками, которые могут работать только в паре.

По применимости турбокомпрессоры можно условно разделить на несколько групп:

  • По типу двигателя — для бензиновых, дизельных и газовых силовых агрегатов;
  • По объему и мощности двигателя — для силовых агрегатов малой, средней и большой мощности; для высокооборотистых двигателей, и т.д.

Турбокомпрессоры могут оснащаться турбиной одного из двух типов:

  • Радиальной (радиально-осевой, центростремительной) — поток отработавших газов подается на периферию крыльчатки турбины, движется к ее центру и выводится в осевом направлении;
  • Осевой — поток отработавших газов подается вдоль оси (к центру) крыльчатки турбины и выводится с ее периферии.

Сегодня применяются обе схемы, но на двигателях небольшого объема чаще можно встретить турбокомпрессоры с радиально-осевой турбиной, а на мощных силовых агрегатах предпочтение отдается осевым турбинам (хотя это и не является правилом). Независимо от типа турбины, все турбокомпрессоры оснащаются центробежным компрессором — в нем воздух подается к центру крыльчатки и отводится от ее периферии.

Современные турбокомпрессоры могут иметь различный функционал:

  • Двойной вход — турбина имеет два входа, на каждый из них поступают отработавшие газы от одной группы цилиндров, такое решение снижает перепады давления в системе и улучшает стабильность наддува;
  • Изменяемая геометрия — турбина имеет подвижные лопасти или скользящее кольцо, посредством которых можно изменять поток отработавших газов на рабочее колесо, это позволяет изменять характеристики турбокомпрессора в зависимости от режима работы двигателя.

Наконец, турбокомпрессоры отличаются основными эксплуатационными характеристиками и возможностями. Из основных характеристик этих агрегатов следует выделить:

  • Степень повышения давления — отношение давления воздуха на выходе компрессора к давлению воздуха на входе, лежит в пределах 1,5-3;
  • Подача компрессора (расход воздуха через компрессор) — масса воздуха, проходящая через компрессор за единицу времени (секунду), лежит в пределах 0,5-2 кг/с;
  • Рабочий диапазон оборотов — лежит в пределах от нескольких сотен (для мощных тепловозных, промышленных и иных дизелей) до десятков тысяч (для современных форсированных двигателей) оборотов в секунду. Максимальная скорость ограничена прочностью рабочих колес турбины и компрессора, при слишком высокой скорости вращения за счет центробежных сил колесо может разрушиться. В современных турбокомпрессорах периферийные точки колес могут вращаться со скоростями 500-600 и более м/с, то есть — в 1,5-2 раза быстрее скорости звука, это и обуславливает возникновение характерного свиста турбины;
  • Рабочая/максимальная температура отработавших газов на входе в турбину — лежит в пределах 650-700°С, в отдельных случаях достигает 1000°С;
  • КПД турбины/компрессора — обычно составляет 0,7-0,8, в одном агрегате КПД турбины обычно меньше КПД компрессора.

Типовая схема системы агрегатного наддува воздуха ДВС

Также агрегаты отличаются размерами, типом монтажа, необходимостью применять вспомогательные компоненты и т.д.


Конструкция турбокомпрессора

В общем случае турбокомпрессор состоит из трех основных узлов:

  1. Турбина;
  2. Компрессор;
  3. Корпус подшипников (центральный корпус).

Турбина — агрегат, преобразующий кинетическую энергию отработавших газов в механическую энергию (в крутящий момент колеса), которая обеспечивает работу компрессора. Компрессор — агрегат для нагнетания воздуха. Корпус подшипников связывает оба агрегата в единую конструкцию, а расположенный в нем вал ротора обеспечивает передачу крутящего момента от колеса турбины на колесо компрессора.


Разрез турбокомпрессора

Турбина и компрессор имеют схожую конструкцию. Основой каждого из этих агрегатов выступает корпус-улитка, в периферийной и центральной части которого расположены патрубки для соединения с системой наддува. У компрессора впускной патрубок всегда находится в центре, выпускной (нагнетательный) — на периферии. Такое же расположение патрубков у осевых турбин, у радиально-осевых турбин расположение патрубков обратное (на периферии — впускной, в центре — выпускной).

Внутри корпуса располагается колесо с лопатками специальной формы. Оба колеса — турбинное и компрессорное — удерживаются общим валом, который проходит через корпус подшипников. Колеса — цельнолитые или составные, форма лопаток турбинного колеса обеспечивает максимально эффективное использование энергии отработавших газов, форма лопаток компрессорного колеса обеспечивает максимальный центробежный эффект. В современных турбинах высокого класса могут использоваться составные колеса с керамическими лопатками, которые имеют низкую массу и обладают лучшими характеристиками. Размер колес турбокомпрессоров автомобильных двигателей — 50-180 мм, мощных тепловозных, промышленных и иных дизелей — 220-500 и более мм.

Оба корпуса монтируются на корпус подшипников с помощью болтов через уплотнения. Здесь располагаются подшипники скольжения (реже — подшипники качения специальной конструкции) и уплотнительные кольца. Также в центральном корпусе выполняются масляные каналы для смазки подшипников и вала, а в некоторых турбокомпрессорах и полости водяной рубашки охлаждения. При монтаже агрегат соединяется с системами смазки и охлаждения двигателя.

В конструкции турбокомпрессора могут быть предусмотрены и различные вспомогательные компоненты, в том числе детали системы рециркуляции отработавших газов, масляные клапаны, элементы для улучшения смазки деталей и их охлаждения, регулировочные клапаны и т.д.

Детали турбокомпрессора изготавливаются из специальных марок стали, для колеса турбины применяются жаропрочные стали. Материалы тщательно подбираются по коэффициенту температурного расширения, что обеспечивает надежность конструкции на различных режимах работы.

Турбокомпрессор включается в систему наддува воздуха, в которую также входят впускной и выпускной коллекторы, а в более сложных системах — интеркулер (радиатор охлаждения наддувного воздуха), различные клапаны, датчики, заслонки и трубопроводы.


Принцип работы турбокомпрессора


Принцип работы турбокомпрессора

Функционирование турбокомпрессора сводится к простым принципам. Турбина агрегата внедряется в выпускную систему двигателя, компрессор — во впускной тракт. Во время работы мотора выхлопные газы поступают в турбину, ударяются о лопатки колеса, отдавая ему часть своей кинетической энергии и заставляя ее вращаться. Крутящий момент от турбины посредством вала напрямую передается на колеса компрессора. При вращении колесо компрессора отбрасывает воздух на периферию, повышая его давление — этот воздух подается во впускной коллектор.

Одиночный турбокомпрессор имеет ряд недостатков, основной из которых — турбозадержка или турбояма. Колеса агрегата имеют массу и некоторую инерцию, поэтому не могут мгновенно раскручиваться при повышении оборотов силового агрегата. Поэтому при резком нажатии на педаль газа турбированный двигатель разгоняется не сразу — возникает короткая пауза, провал мощности. Решением этой проблемы служат специальные системы управления турбиной, турбокомпрессоры с изменяемой геометрией, последовательно-параллельные и двухступенчатые системы наддува, и другие.


Вопросы обслуживания и ремонта турбокомпрессоров

Турбокомпрессор нуждается в минимальном техническом обслуживании. Главное — вовремя производить замену масла и масляного фильтра двигателя. Если мотор еще может какое-то время работать на старом масле, то для турбокомпрессора оно может стать смертельно опасным — даже незначительное ухудшение качества смазочного материала на высоких нагрузках может привести к заклиниванию и разрушению агрегата. Также рекомендуется периодически очищать детали турбины от нагара, что требует ее разбора, однако эту работу следует выполнять только с применением специального инструмента и оборудования.

Неисправный турбокомпрессор в большинстве случаев проще заменить, чем ремонтировать. Для замены необходимо использовать агрегат того же типа и модели, что был установлен на двигателе ранее. Монтаж турбокомпрессора с иными характеристиками может нарушить работу силового агрегата. Подбор, монтаж и настройку агрегата лучше доверять специалистам — это гарантирует правильное выполнение работ и нормальную работу двигателя. При правильной замене турбокомпрессора двигатель снова обретет высокую мощность и сможет решать самые сложные задачи.

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

Турбированный или атмосферный двигатель, отличия, какой лучше

Многие люди при выборе автомобиля интересуются, что лучше – турбированный или атмосферный двигатель.

Чтобы получить точный ответ на столь популярный вопрос, необходимо рассмотреть основные отличия этих моторов, их преимущества и недостатки.

Только на основании грамотного анализа можно делать какие-либо выводы. Чем мы, собственно, и займемся.

Особенности и отличия

Чем особенен атмосферный двигатель?

По сути, это классический мотор, который устанавливается на большинстве современных автомобилей (уже на первой машине стоял такой вид мотора).

Его название объясняется тем, что для создания топливной смеси необходим воздух. При движении поршня в нижнюю точку происходит его затягивание через карбюратор (ресивер инжектора) и смешивание с топливом (соляркой, бензином).

Чем особенен турбированный мотор?

Это модернизированный вид ДВС, в конструкции которого есть специальная турбина. Ее задача – закачать дополнительный объем воздуха к цилиндрам для увеличения мощности двигателя (в среднем прирост составляет 10-15%).

Таким образом, основное отличие атмосферного двигателя от турбированного для покупателя – это мощность и конструкция.

К примеру, при объеме 1.5 литра мощность первого будет 75 лошадиных сил. При этом турбированный мотор (при таком же объеме) будет иметь уже 100 лошадиных сил.

Для полноты картины упомянем и третий вид двигателя – форсированный.

И снова-таки это привычный ДВС, но отличающийся более сложной конструкцией.

Для его разработки часто применяются более дорогие материалы и современные конструкции, призванные повысить мощность до максимального уровня. При этом форсированные моторы могут быть с турбиной или без нее.

Преимущества

Теперь рассмотрим основные положительные черты каждого из видов двигателей.

Атмосферный мотор

Атмосферный мотор имеет следующие плюсы:

  • Большой ресурс.

За все годы применения атмосферный тип двигателей показал себя в отношении трудоспособности и выносливости только с лучшей стороны.

При этом не имеет значения, какое топливо является основным – бензин или солярка. Есть моторы, которые спокойно проезжают по 400-500 тысяч километров без серьезного вмешательства.

Истории известны и такие экземпляры атмосферных «сердец», когда кузов полностью выгнивал, а мотор еще долго дохаживал на другом автомобиле.

  • Простота в эксплуатации и надежность.

Все мы знаем, что чем проще аппарат, тем он надежнее. Здесь «золотая середина» идеально соблюдена.

Особый плюс, которым обладает атмосферный двигатель — способность справляться даже с бензином очень низкого качества.

Здесь более подробно можно узнать про автомобильное топливо и его стандарты.

Конечно, не исключены определенные сбои, но на общую функциональность и ресурс это сказывается незначительно.

Если же и потребуется ремонт, то затраты на него будут минимальными.

  • Ремонтопригодность.

Обусловлена простотой конструкции, о которой мы уже упоминали. Атмосферный мотор при необходимости можно перебрать до последнего винтика и собрать все обратно.

Следовательно, в сравнении с турбированным двигателем ремонт обходится намного дешевле.

Турбированный мотор

Турбированный мотор имеет следующие преимущества:

  • более высокую мощность и крутящий момент, если сравнивать с обычным ДВС при аналогичном объеме двигателя. В итоге автолюбитель может наслаждаться много лучшей динамикой в движении;
  • данный вид мотора менее вреден для окружающей среды, ведь за счет дополнительного наддува воздуха поступающая топливная смесь сгорает практически без остатка;
  • меньшую шумность (атмосферный мотор этим не может похвастаться).

Недостатки

К минусам атмосферных двигателей можно отнести:

  • слишком большой вес;
  • низкую мощность;
  • невозможность выдавать номинальную мощность при езде в горной местности, где имеет место разреженный воздух;
  • более низкую динамику.

Все показатели приведены в сравнении с «конкурентом».

Читайте также:

Турбированный двигатель и его минусы:

  • слишком «хитрая» конструкция, которая существенно усложняет эксплуатацию двигателя;
  • чувствительность к топливу и маслу низкого качества, здесь уже приходится выбирать только лучшие материалы;
  • необходимость частой замены масляного фильтра и самого масла (данные расходные материалы служат почти в два раза меньше, чем в «атмосферниках»). При этом очень важно следить за их состоянием и своевременно производить замену;
  • более высокий расход бензина (солярки). Турбированный мотор затягивает больший объема воздуха. Как следствие, и топлива в один раз попадает много больше;
  • при частой эксплуатации турбина выходит из строя намного быстрее и приходится делать замену. Чтобы данный узел работал дольше, необходимо перед отключением давать ему немного поработать на холостых.

Какой двигатель лучше?

Остается определиться, какой двигатель выбрать. Здесь однозначного ответа нет.

Если касательно мощности и динамики, то первый вариант выглядит более предпочтительно. Но с турбированным двигателем необходимо быть готовым к максимальным затратам – на качественный бензин, масло и эксплуатацию.

В свою очередь, атмосферный мотор менее прихотливый и требовательный, поэтому подойдет для людей с меньшим бюджетом.

Как турбировать атмосферный двигатель

И напоследок давайте рассмотрим, как турбировать атмосферный двигатель.

Если раньше за такую работу никто не брался, то сегодня некоторые квалифицированные автосервисы способны сделать из обычного мотора настоящего «зверя».

Единственное, что нужно помнить – данная работа выльется владельцу в серьезные затраты на покупку дополнительных материалов и их установку.

В частности, необходимо дополнительно смонтировать интеркулер, турбину, дополнительный блок-перехватчик и так далее. Но и это еще не все.

Чтобы получить турбированный мотор, существенная оптимизация должна быть внесена в топливную систему – придется установить более мощный бензонасос, усилить поршневую группу, потратиться на форсунки с большей пропускной способностью и так далее.

Таким образом, получиться своеобразный тюнинг двигателя и в случае переделки последнего необходимо несколько раз пересчитать затраты, чтобы убедиться в актуальности такого мероприятия.

Выводы

Теперь после прочтения статьи можно принять решение — турбированный или атмосферный двигатель будет стоять на вашем автомобиле.

И помните, что нужно учитывать не только скорость и мощность, но и потенциальные затраты, ведь автомобиль покупается на долгие года и его необходимо обслуживать.

Компрессорный, турбо и атмосферный двигатели

Совсем недавно компрессор или турбину ставили на спортивные или тюнингованные автомобили. Сейчас же в большинстве случаев сам завод-производитель увеличивает мощность моторов такими агрегатами. В чём же отличие между атмосферными, турбированными или компрессорными двигателями? Если вы хотите это узнать, то эта статья для вас. Начнём с того, что все автомобильные двигатели делятся на две категории: атмосферные и наддувные. Эти два типа очень сильно отличаются между собой как по своей конструкции, так и по мощности.

Первым рассмотрим атмосферный двигатель. Данный тип моторов является одним из самых сложных по своему устройству. В атмосферном движке топливно-воздушная смесь подаётся в цилиндры идеально, то есть без каких-либо помех или сопротивлений. Из этого можно сделать вывод о том, что был серьёзно доработан коллектор. В этих двигателях очень важна точность, поэтому настройка распредвала довольно сложный процесс. Это всё делается для того, чтобы впускной клапан открывался максимально долго. Ну и конечно же увеличивают диаметр цилиндра, а также ход поршня, что даёт дополнительный прирост мощности. Мы убедились, что атмосферный двигатель довольно сложен в плане своей конструкции, но несомненным его плюсом является отличная реакция на педаль газа, а также запас мощности на любых оборотах. К довольно серьёзным минусам можно отнести немаленький расход топлива и не очень высокую износостойкость самого мотора.

Расскажем немного о турбированном двигателе. Данный тип моторов является наиболее востребованным среди автолюбителей. Конструкции турбированного и атмосферного двигателя почти одинаковые. Но суть турбины в том, что она нагнетает давление. Благодаря этому топливно-воздушная смесь подаётся с более высоким давлением в цилиндры, что даёт значительный прирост мощности. Часто турбину заменяют на более мощную, так как чем больше давление, тем больше мощность.

Но, к сожалению, как и любой другой двигатель турбированный тоже имеет недостатки. При низких оборотах работа турбины вообще не ощущается. Но при быстром наборе оборотов или же на высоких оборотах вы почувствуете приятное ускорение. Это значит, что заработала турбина. Ещё турбированные двигатели очень требовательны в плане смазки. Важным недостатком является не моментальный отклик турбины на педаль газа. Это называется турбояма. Но обычный автолюбитель не заметит этого явления в городском потоке, а вот для автоспорта это серьёзный минус.

Ну и последним рассмотрим компрессорный двигатель. Данный двигатель представляет собой механический нагнетатель, который начинает своё движение с помощью ременного привода. То есть суть этого движка в том, что от количества оборотов напрямую зависит его мощность. Чем выше обороты, тем выше мощность. Компрессор не только подаёт топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает впускной и выпускной клапан в момент наполовину открытия и закрытия, тем самым всегда прочищая цилиндры. Благодаря такой конструкции данный тип двигателей всегда готов работать на пределе своих возможностей. Минусом этого двигателя является эффективность взаимодействия только с большими объёмами, поэтому этот двигатель является очень неэкономичным.

Поделиться :

Как работает турбо? Разъяснение принципа работы турбокомпрессора

]]]]>]]>

Турбокомпрессор - это знакомый термин, когда вы говорите о гоночных автомобилях и высокопроизводительных спортивных автомобилях. Их также нередко можно найти в более крупных дизельных двигателях. Турбо - это устройство, которое может увеличить мощность двигателя без увеличения его веса. Как работает турбо и как это сделать? И какие особенности сделали их такими популярными?

Что такое турбокомпрессор?

Люди из 1980-х годов, вероятно, лучше знакомы со словом «турбо», потому что в то время оно применялось ко множеству товаров, таких как турбо-скейтборды, турбо-бритвы и многое другое.Но не это произвело революцию в автомобильной промышленности.

Турбокомпрессор - это турбокомпрессор с принудительным впуском, который повышает эффективность и выходную мощность двигателя внутреннего сгорания за счет подачи дополнительного воздуха в камеру сгорания.

Если вам кажется немного сложным понять , как работает турбо , возьмите реплику из того факта, что двигатель работает на смеси топлива и воздуха. Когда турбонагнетатель нагнетает в камеру больше воздуха, он смешивается с большим количеством топлива, что в результате дает большую мощность.Он перекачивает воздух, сжимая его, используя энергию выхлопных газов, выходящих из двигателя.

Турбомотор. Источник: Fast Car

Различные типы турбокомпрессоров?

В автомобильной промышленности используются различные типы турбонагнетателей:

одиночный - турбо

Когда говорят об одинарных турбонагнетателях, большинство людей думают об этом как о турбонагнетателе. Автомобильная механика, изменяя размер элемента внутри турбонагнетателя, может создавать расходящиеся характеристики крутящих моментов.В то время как маленькие турбины могут увеличивать мощность на низких частотах и ​​быстрее вращаться, большие турбины повышают уровень максимальной мощности. Оба они являются рентабельными инструментами повышения эффективности и мощности двигателя. Не говоря уже о том, что благодаря небольшому размеру они позволяют меньшим двигателям увеличивать рабочую функцию по сравнению с большими двигателями. Недостатком Single-turbo является то, что он может хорошо работать только в узком диапазоне оборотов. Другой недостаток заключается в том, что перед тем, как турбо-режим начнет работать, будет турбо-задержка.

Твин-турбо

Как и в названии, на двигатель установлен второй турбонагнетатель. Таким образом, второй турбонаддув обеспечивает более высокую мощность и более широкий диапазон оборотов. Чтобы быть более конкретным, меньший турбонаддув работает на низких оборотах, а большой - на более высоких. В результате твин-турбо имеет высокую сложность и стоимость.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией

Турбонагнетатель с изменяемой геометрией, или VGT, представляет собой кольцо из лопаток аэродинамической формы, установленных внутри турбины.Эти внутренние лопатки вращаются с целью изменения угла закрутки газа. Самая впечатляющая особенность турбокомпрессора с изменяемой геометрией - это способность согласовывать площадь турбины с радиусом вращения с частотой вращения двигателя для поддержания максимальной производительности. В результате это может уменьшить турбо-задержку и сгладить диапазон крутящего момента. С другой стороны, VGT ограничен в приложениях с бензиновыми двигателями. Причина тому - детали из экзотических материалов. Это требование, поскольку VGT должен выдерживать высокотемпературные выхлопные газы.По этой причине это исключает возможность присоединения VGT к двигателям класса люкс.

Турбокомпрессор Twin-scroll с регулируемой регулировкой

Также называемый VTS, этот турбокомпрессор сочетает в себе турбо с изменяемой геометрией и турбонаддув с двойной спиралью. Благодаря этой особой комбинации турбонагнетатель с регулируемой двойной прокруткой обеспечивает более надежную альтернативу, а также более дешевую для владельцев автомобилей.

Электротурбокомпрессоры

Если вы ищете решение для удаления турбо-лага, электрический турбонагнетатель - ваше главное оружие.Помогая турбонагнетателям там, где обычный турбонагнетатель не самый лучший, электрический турбонагнетатель работает за счет добавления электродвигателей, вращающих компрессор турбонагнетателя до тех пор, пока мощность выхлопного объема не станет достаточно высокой для запуска турбонагнетателя. И это самые совершенные турбокомпрессоры, так как в нем есть решения для всех проблем обычных турбокомпрессоров.

Как работает турбо?

Принцип работы турбокомпрессора практически аналогичен реактивному двигателю. Реактивный двигатель поглощает холодный воздух своей передней стороной, толкает его в камеру для смешивания и сжигания с топливом, а затем выпускает горячий воздух через заднюю сторону.
Когда горячий воздух покидает двигатель, он запускает турбину, которая, в свою очередь, приводит в действие воздушный насос или компрессор, расположенный на передней стороне двигателя. Он выталкивает воздух в двигатель и обеспечивает надлежащее сгорание топлива.

Как работает турбо в автомобильном двигателе? В нем применяется почти тот же принцип, что и в реактивном двигателе. Он состоит из двух основных частей - турбины и компрессора. Когда одна часть вращается, другая вращается вместе с ней, потому что они связаны друг с другом. Выхлопные газы выходят из двигателя, когда топливо горит внутри камеры сгорания.Газы спускаются в трубу и заводят турбину, которая вращается со значительно высокой скоростью и заставляет вращаться компрессор (который на самом деле является турбиной в обратном направлении). Эта цепочка действий перекачивает больше воздуха в цилиндр двигателя, позволяя сжигать больше топлива и производить больше мощности каждую секунду.

Может возникнуть вопрос, почему турбокомпрессоры не перегреваются, несмотря на работу при экстремальных температурах и большие нагрузки на давление. Ответ - интеркулер. В каждом турбонагнетателе есть промежуточный охладитель, который охлаждает выпускаемый горячий воздух.Система масляного охлаждения заботится о турбонагнетателе и не дает ему перегреться.

Почти все современные автомобили с дизельными двигателями имеют турбокомпрессоры, потому что дизельные двигатели жестче бензиновых и имеют более простые воздухозаборники.

Как работает турбокомпрессор? (Краткий обзор)

Чтобы объяснить это вкратце, пошаговые процедуры , как работает турбонагнетатель :

  1. Воздухозаборник двигателя всасывает холодный воздух и направляется в компрессор.
  2. Компрессор сжимает поступающий воздух и нагревает его. Затем он выдувает горячий воздух.
  3. Горячий воздух охлаждается при прохождении через теплообменник и поступает в воздухозаборник цилиндра.
  4. Холодный воздух внутри камеры сгорания горит быстрее из-за переноса большего количества кислорода.
  5. Из-за сжигания большего количества топлива выход энергии будет больше и быстрее, и двигатель сможет передавать больше мощности на колеса.
  6. Горячие отработанные газы покидают камеру и проходят мимо турбины на выходе выхлопных газов.
  7. Турбина вращается с высокой скоростью и раскручивает компрессор, так как обе установлены на одном валу.
  8. Выхлопные газы выходят из автомобиля через выхлопную трубу. Они тратят меньше энергии, чем двигатель без турбонагнетателя.
VW Beetle использует двигатель с турбонаддувом. Источник: VW

Какие преимущества турбокомпрессоров?

Дополнительная мощность, безусловно, является ключевым преимуществом турбокомпрессоров, но это не единственное преимущество, которое они предлагают. Еще одно прибыльное преимущество - это топливная экономичность.Турбодвигатель использует гораздо меньше топлива для выработки такой же мощности по сравнению со стандартными двигателями. По этой причине Ford использует 1,0-литровый двигатель с турбонаддувом вместо 1,6-литрового бензинового двигателя в некоторых своих моделях. Точно так же вы увидите 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом вместо 6-цилиндрового и V6 с турбонаддувом, заменяющий V8 во многих новых моделях.

Автомобили с турбонаддувом на самом деле лучше стандартных автомобилей с бензиновым двигателем, потому что они потребляют меньше топлива и сжигают масло более чисто, что снижает загрязнение воздуха.

Еще одним преимуществом использования турбонагнетателей является то, что они позволяют двигателю выдавать больший крутящий момент в более низком диапазоне оборотов, что дает автомобилю преимущество при движении по городу. Дополнительный крутящий момент удобен для легкого зажатия зазоров.

Еще одно приятное преимущество турбомоторов - их тихий характер. Они заглушают звук впуска и позволяют автомобилю ездить по улицам, не издавая раздражающих звуков.

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ

Турбокомпрессор против нагнетателя

Если вы понимаете , как работает турбо , вы также поймете принцип работы нагнетателя.Оба устройства выполняют одну и ту же работу - вырабатывают больше мощности двигателя автомобиля. Однако у них разные принципы работы. Турбина работает, когда выхлопные газы обматывают турбину, но нагнетатель вырабатывает мощность от вращающегося коленчатого вала. Этот принцип работы на самом деле менее эффективен, потому что он использует энергию двигателя автомобиля, в то время как турбонагнетатель использует потерянную энергию.

Автомобиль с наддувным двигателем. Источник: DriveTribe

Однако нагнетатели могут лучше реагировать на дроссельную заслонку из-за их более прямого и механического соединения с двигателем.В отличие от турбонаддува, задержка отклика отсутствует.

Какие модели автомобилей имеют двигатель с турбонаддувом?

Автомобили с дизельным двигателем в основном оснащены двигателем с турбонаддувом. Кроме того, у большинства автопроизводителей в линейке продуктов есть одна или две модели с турбонаддувом. Чтобы назвать несколько, Renault-Nissan обозначил свой турбодизель как dCi и турбобензиновый как TCi, которые являются TDI и TSI для Volkswagen и TDCI и Ecoboost для Ford соответственно.

Надеюсь, эта статья окажется для вас полезной.Если у вас есть какие-либо вопросы по автомобилю, не стесняйтесь оставлять нам комментарии в поле ниже, мы ответим на них.

Часто задаваемые вопросы

Преимущества турбокомпрессоров привлекают многих водителей и автовладельцев. По этой причине вопросы к этой удивительной автомобильной детали самые разные. Чтобы лучше понять, наши автомобильные эксперты помогут вам ответить на эти наиболее распространенные вопросы:

Кто изобретатель турбокомпрессора?

Альфред Дж.Бючи ​​(1879–1959) - отец этой невероятной автомобильной детали. Он - автомобильный инженер, работающий в двигательной компании Gebrüder Sulzer в Винтертуре, Швейцария. Альфред создал турбокомпрессор перед Первой мировой войной и опубликовал его в Германии в 1905 году. Его вклад в создание турбокомпрессора настолько велик, что он продолжал совершенствовать его конструкцию до самой своей смерти.

В чем недостаток турбомоторов?

Самый главный недостаток турбомотора - это топливо. Поскольку компрессор нагнетает больше воздуха в камеру сгорания, чем двигатель, использующий только атмосферное давление, в двигатель будет подаваться больше топлива.Это дает двигателю гораздо большую потенциальную мощность, но при этом сжигает так много энергии.

Сколько миль хватает на турбо?

Конечно, турбонаддув увеличивает мощность, но он не может обеспечивать мощность вечно, так как увеличивает расход топлива. В отличие от больших двигателей, которые могут постоянно развивать мощность, автовладельцы должны тщательно продумать использование турбонаддува. Турбо обычно длится около 75000 миль, прежде чем выпускает облако черного дыма. Рекомендуется не форсировать его до этого момента.

Что такое турбокомпрессор и как он работает?

Узнайте, как работает турбокомпрессор:

Турбокомпрессор - это механическое устройство с принудительной индукцией с приводом от турбины.Он сжимает поступающий воздух и под высоким давлением нагнетает его в цилиндр двигателя. Таким образом, он увеличивает КПД двигателя и выходную мощность примерно на 30-40% по сравнению с двигателями без наддува.

Конструкция турбокомпрессора

И бензиновый, и дизельный двигатели используют турбонагнетатели для увеличения мощности. Однако они значительно различаются по ключевым параметрам, таким как рабочая температура, давление сгорания, объем воздуха и рабочий диапазон оборотов. Кроме того, Supercharger - это аналогичное устройство, которое работает по тому же принципу.Однако он использует мощность двигателя.

Детали конструкции турбокомпрессора:

Турбонагнетатель в основном состоит из двух колес. Он имеет турбинное колесо и компрессорное колесо, которые установлены на противоположных концах одного и того же вала. Выходящие выхлопные газы на выходе вращают турбинное колесо. Когда турбина прикреплена к валу, она вращает вал. Кроме того, крыльчатка компрессора, установленная на другом конце вала, также вращается вместе с валом и действует как всасывающий вентилятор. Вращающееся колесо компрессора всасывает поступающий воздух и затем нагнетает его в цилиндры двигателя.Фактически, типичный турбонагнетатель вращается с очень высокой скоростью, от 30 000 до 1,25 000 об / мин.

Контур турбонагнетателя

Компрессор нагнетает свежий воздух в цилиндры с давлением выше атмосферного, в результате чего цилиндры двигателя получают дополнительный воздух. По мере увеличения объема воздуха соответствующее количество топлива, подаваемого в двигатель, также пропорционально увеличивается, что увеличивает мощность. Когда вы сжимаете воздух, он нагревается. Таким образом, температура воздуха повышается, и он расширяется при уменьшении своей плотности.

Следовательно, часто производители используют промежуточный охладитель или «теплообменник» для охлаждения воздуха перед его поступлением в цилиндры двигателя. Поэтому производители называют эти двигатели «Turbo-Charged Inter-Cooled» или «TCIC». Турбокомпрессоры разработаны и откалиброваны для двигателей различных размеров и конструкций, таких как технологии прямого впрыска, прямого впрыска и прямого впрыска Common Rail в дизельных двигателях, а также системы MPFi и GDI в бензиновых двигателях. Следовательно, их нельзя напрямую менять местами.

Компоненты турбокомпрессора:

1. Колесо турбины с радиальным притоком
2. Центробежный компрессор
3. Центральная ступица / вращающийся узел
4. Корпус

Детали турбокомпрессора

Турбонагнетатели имеют две основные технологии:

1. Фиксированная геометрия
2. Переменная геометрия

В наши дни современные дизельные двигатели оснащены турбонагнетателем с системой прямого впрыска Common Rail (CRDi), которая улучшает характеристики дизельных двигателей. Кроме того, некоторые усовершенствованные конструкции двигателей включают технологию «Bi-Turbo» или «Twin-turbo» в шестицилиндровом / восьмицилиндровом двигателе для обеспечения превосходных характеристик двигателя.В этой конструкции реализованы два отдельных блока, работающих последовательно или параллельно. Автомобиль Volvo S80 T6 оснащен таким двигателем, в котором используется технология Twin-Turbo. 3,0-литровый двигатель BMW 7 серии оснащен передовой технологией Triple-Turbo.

Преимущества турбокомпрессора:

1. Повышенная выходная мощность
2. Улучшенное соотношение мощности и веса
3. Меньшие выбросы

Разница между бензиновым и дизельным турбокомпрессором:

Турбокомпрессор Дизель против бензина

Для получения дополнительной информации нажмите здесь.

Подробнее: Мощность двигателя в лошадиных силах >>

О компании CarBikeTech

CarBikeTech - технический блог. Его члены имеют опыт работы в автомобильной сфере более 20 лет. CarBikeTech регулярно публикует специальные технические статьи по автомобильным технологиям.

Посмотреть все сообщения CarBikeTech

Как работает турбонагнетатель - подробности и принципы конструкции

Принцип работы турбонагнетателя зависит от принципов конструкции, которые мы сейчас объясним в этом подробном и эффективном объяснении:

Турбонагнетатель состоит из турбины и компрессора, соединенных между собой по общей оси.На вход турбины поступают выхлопные газы из выпускного коллектора двигателя, заставляя турбинное колесо вращаться. Это вращение приводит в движение компрессор, сжимающий окружающий воздух и подающий его к воздухозаборнику двигателя.

Целью турбокомпрессора является повышение эффективности двигателя по размеру выходной мощности за счет устранения одного из его кардинальных ограничений. В автомобильном двигателе без наддува используется только ход поршня вниз, чтобы создать область низкого давления для втягивания воздуха в цилиндр.Поскольку количество молекул воздуха и топлива определяет потенциальную энергию, доступную для опускания поршня во время такта сгорания, и из-за относительно постоянного давления атмосферы, в конечном итоге будет ограничение на количество воздуха и, следовательно, топливо, заполняющее камера сгорания. Эта способность заполнять цилиндр воздухом и есть его объемный КПД. Поскольку турбонагнетатель увеличивает давление в точке, где воздух входит в цилиндр, а количество воздуха, поступающего в цилиндр, в значительной степени зависит от времени и давления, при увеличении давления будет втягиваться больше воздуха.Давление на впуске, в отсутствие турбонагнетателя, определяемое атмосферой, может быть управляемо увеличено с помощью турбонагнетателя.

Применение компрессора для увеличения давления в точке входа воздуха в цилиндр часто называют принудительной индукцией. Центробежные нагнетатели работают так же, как и турбонагнетатели; однако энергия для вращения компрессора берется из выходной энергии вращения коленчатого вала двигателя, а не из выхлопных газов. По этой причине турбокомпрессоры в идеале более эффективны, поскольку их турбины на самом деле являются тепловыми двигателями, преобразующими часть кинетической энергии выхлопных газов, которая в противном случае была бы потрачена впустую, в полезную работу.Нагнетатели используют выходную энергию для достижения чистой выгоды за счет некоторой части общей мощности двигателя.

Компоненты

Турбокомпрессор состоит из четырех основных компонентов. Каждое колесо турбины и крыльчатки заключено в собственный сложенный конический корпус на противоположных сторонах третьего компонента, узла вращения центральной ступицы (CHRA).

Кожухи, установленные вокруг крыльчатки компрессора и турбины, собирают и направляют поток газа через колеса во время их вращения.Размер и форма могут определять некоторые рабочие характеристики турбокомпрессора в целом. Площадь конуса к радиусу от центральной ступицы выражается отношением (AR, A / R или A: R). Часто тот же самый базовый узел турбокомпрессора доступен от производителя с несколькими вариантами AR для корпуса турбины, а иногда и крышки компрессора. Это позволяет разработчику системы двигателя адаптировать компромисс между производительностью, откликом и эффективностью в зависимости от приложения или предпочтений.Оба корпуса напоминают раковины улиток, поэтому на сленге турбокомпрессоры иногда называют сердитыми улитками.

Размеры турбины и крыльчатки также определяют количество воздуха или выхлопных газов, которые могут проходить через систему, и относительную эффективность, с которой они работают. Как правило, чем больше рабочее колесо турбины и колесо компрессора, тем больше пропускная способность. Размеры и форма могут различаться, а также кривизна и количество лопастей на колесах.

Узел вращения центральной ступицы вмещает вал, соединяющий крыльчатку компрессора и турбину.Он также должен содержать систему подшипников, чтобы подвешивать вал, позволяя ему вращаться с очень высокой скоростью с минимальным трением. Например, в автомобильной промышленности CHRA обычно использует упорный подшипник или шариковый подшипник, смазываемый постоянной подачей моторного масла под давлением. CHRA также можно рассматривать как «охлаждаемый водой», поскольку он имеет точки входа и выхода охлаждающей жидкости двигателя, которая должна циклически меняться. Модели с водяным охлаждением позволяют использовать охлаждающую жидкость двигателя для охлаждения смазочного масла, избегая возможного коксования масла из-за сильного нагрева турбины.

Повышение давления

Повышение давления означает повышение давления в коллекторе, которое создается турбонагнетателем во впускном тракте или, в частности, во впускном коллекторе, которое превышает нормальное атмосферное давление. Это также уровень наддува, показанный на манометре, обычно в барах, фунтах на квадратный дюйм или, возможно, в кПа. Это представляет дополнительное давление воздуха, которое достигается по сравнению с тем, что было бы достигнуто без принудительной индукции. Давление в коллекторе не следует путать с количеством или «весом» воздуха, который может пропускать турбонагнетатель.

Давление наддува ограничено, чтобы вся система двигателя, включая турбонагнетатель, находилась в расчетном рабочем диапазоне, путем управления перепускным клапаном, который отводит выхлопные газы от турбины на стороне выпуска. В некоторых автомобилях максимальный наддув зависит от октанового числа топлива и регулируется электроникой с помощью датчика детонации, см. Автоматический контроль производительности (APC).

Многие дизельные двигатели не имеют перепускных клапанов, потому что количество энергии выхлопных газов напрямую зависит от количества топлива, впрыскиваемого в двигатель, и небольшие колебания давления наддува не влияют на работу двигателя.

Wastegate

При вращении на относительно высокой скорости турбина компрессора втягивает большой объем воздуха и нагнетает его в двигатель. Когда объем выходного потока турбокомпрессора превышает объемный поток двигателя, давление воздуха во впускной системе начинает расти, что часто называется наддувом. Скорость вращения узла пропорциональна давлению сжатого воздуха и общей массе перемещаемого воздушного потока. Поскольку турбонагнетатель может вращаться до оборотов, намного превышающих то, на что он способен, или на которые он способен безопасно, скорость необходимо контролировать.Вестгейт - это наиболее распространенная механическая система управления скоростью, которая часто дополняется электронным регулятором наддува. Основная функция вестгейта - позволить некоторой части выхлопных газов обходить турбину при достижении заданного давления на впуске.

Топливная эффективность

Поскольку турбонагнетатель увеличивает удельную мощность двигателя, двигатель также будет производить повышенное количество отходящего тепла. Иногда это может быть проблемой при установке турбокомпрессора на автомобиль, который не был рассчитан на высокие тепловые нагрузки.Это дополнительное отработанное тепло в сочетании с более низкой степенью сжатия (точнее, степенью расширения) двигателей с турбонаддувом способствует несколько более низкому тепловому КПД, который имеет небольшое, но прямое влияние на общую эффективность использования топлива.

Это еще одна форма охлаждения, которая оказывает наибольшее влияние на эффективность использования топлива: охлаждение заряда. Даже с учетом преимуществ промежуточного охлаждения общая компрессия в камере сгорания выше, чем в двигателе без наддува. Чтобы избежать детонации при одновременном извлечении максимальной мощности из двигателя, обычно добавляют дополнительное топливо в заряд с единственной целью охлаждения.Хотя это кажется нелогичным, это топливо не сжигается. Вместо этого он поглощает и уносит тепло, когда меняет фазу с жидкого тумана на газовый пар. Кроме того, поскольку он более плотный, чем другое инертное вещество в камере сгорания, азот, он имеет более высокую удельную теплоемкость и большую теплоемкость. Он «удерживает» это тепло до тех пор, пока оно не будет выпущено в поток выхлопных газов, предотвращая разрушительный удар. Это термодинамическое свойство позволяет производителям достигать хорошей выходной мощности с обычным топливным насосом за счет экономии топлива и выбросов.Оптимальное соотношение воздух-топливо (A / F) для полного сгорания бензина составляет 14,7: 1. Обычное соотношение A / F в двигателе с турбонаддувом при полном наддуве составляет примерно 12: 1. Более богатые смеси иногда используются, когда конструкция системы имеет недостатки, такие как каталитический нейтрализатор, который имеет ограниченную стойкость к высоким температурам выхлопных газов, или двигатель имеет степень сжатия, которая слишком высока для эффективной работы с заданным топливом.

Наконец, эффективность самого турбокомпрессора может влиять на эффективность использования топлива.Использование небольшого турбонагнетателя обеспечит быструю реакцию и низкую задержку на низких и средних оборотах, но может задушить двигатель на стороне выпуска и генерировать огромное количество тепла, связанного с перекачкой, на стороне впуска при повышении числа оборотов. Большой турбокомпрессор будет очень эффективным при высоких оборотах, но это нереально для уличного автомобиля. Технологии с регулируемыми лопастями и шарикоподшипниками могут сделать турбонагнетатель более эффективным в более широком рабочем диапазоне, однако другие проблемы не позволили этой технологии появиться в большем количестве дорожных автомобилей (см. Турбонагнетатель с изменяемой геометрией).В настоящее время Porsche 911 (997) Turbo - единственный производимый бензиновый автомобиль с таким турбокомпрессором. Один из способов использовать преимущества различных режимов работы двух типов турбонагнетателей - это последовательный турбонаддув, при котором используется небольшой турбонагнетатель на низких оборотах, а больший - на высоких.

Системы управления двигателем большинства современных транспортных средств могут контролировать наддув и подачу топлива в зависимости от температуры заряда, качества топлива и высоты, среди других факторов. Некоторые системы являются более сложными и нацелены на подачу топлива еще более точно в зависимости от качества сгорания.Например, система Trionic-7 от Saab обеспечивает немедленную обратную связь о возгорании, когда оно происходит с использованием электрического заряда.

Новый турбомотор 2,0 л FSI от Volkswagen / Audi включает технологию сжигания обедненной смеси и прямой впрыск для экономии топлива в условиях низкой нагрузки. Это очень сложная система, которая включает в себя множество движущихся частей и датчиков для управления характеристиками воздушного потока внутри самой камеры, что позволяет использовать расслоенный заряд с отличной атомизацией.Прямой впрыск также обладает огромным эффектом охлаждения заряда, что позволяет двигателям использовать более высокие степени сжатия и давления наддува, чем у типичного турбомотора с впрыском через порт.

Детали автомобильной конструкции

Закон идеального газа гласит, что когда все другие переменные поддерживаются постоянными, при увеличении давления в системе увеличивается и температура. Здесь существует одно из негативных последствий турбонаддува - повышение температуры воздуха, поступающего в двигатель, из-за сжатия.

Турбо вращается очень быстро; наиболее пиковое значение составляет от 80 000 до 200 000 об / мин (при использовании турбонагнетателей с низким моментом инерции, от 150 000 до 250 000 об / мин) в зависимости от размера, веса вращающихся частей, давления наддува и конструкции компрессора. Такие высокие скорости вращения могут вызвать проблемы со стандартными шарикоподшипниками, что приведет к их выходу из строя, поэтому в большинстве турбонагнетателей используются жидкостные подшипники. Они имеют текучий слой масла, который задерживает и охлаждает движущиеся части. Масло обычно забирается из масляного контура двигателя. В некоторых турбокомпрессорах используются невероятно точные шарикоподшипники, которые обеспечивают меньшее трение, чем жидкостные подшипники, но они также подвешены в полостях, демпфированных жидкостью.Более низкое трение означает, что вал турбины может быть изготовлен из более легких материалов, что снижает так называемую задержку турбонаддува или задержку наддува. Некоторые автопроизводители используют турбокомпрессоры с водяным охлаждением для увеличения срока службы подшипников. Это также может объяснить, почему многие тюнеры модернизируют свои стандартные турбины с опорными подшипниками (например, T25), которые используют упорный подшипник на 270 градусов и латунный опорный подшипник, который имеет только 3 масляных канала, до подшипника на 360 градусов, который имеет более мощный упорный подшипник. и шайба, имеющая 6 масляных каналов, чтобы обеспечить лучший поток, реакцию и эффективность охлаждения.Турбокомпрессоры с фольгированными подшипниками находятся в стадии разработки. Это устранит необходимость в системах охлаждения подшипников или подачи масла, тем самым устраняя наиболее частую причину отказа, а также значительно уменьшая турбо-задержку.

Для управления давлением воздуха на верхней палубе поток выхлопных газов турбокомпрессора регулируется перепускным клапаном, который обходит избыточный выхлопной газ, попадающий в турбину турбокомпрессора. Это регулирует частоту вращения турбины и мощность компрессора. Вестгейт открывается и закрывается сжатым воздухом из турбонагнетателя (давление на верхней палубе) и может подниматься с помощью соленоида для регулирования давления, подаваемого на мембрану вестгейта.Этим соленоидом можно управлять с помощью системы автоматического управления производительностью, электронного блока управления двигателем или компьютера управления послепродажным повышением. Другой метод повышения давления наддува заключается в использовании обратных и спускных клапанов, чтобы поддерживать давление на мембране ниже, чем давление в системе. Некоторые турбокомпрессоры (обычно называемые турбокомпрессорами с изменяемой геометрией) используют набор лопаток в выхлопном корпусе для поддержания постоянной скорости газа в турбине, такой же тип управления, как на турбинах электростанций.Эти турбокомпрессоры имеют минимальную задержку, низкий порог наддува (с полным наддувом до 1500 об / мин) и эффективны при более высоких оборотах двигателя; они также используются в дизельных двигателях. [2] Во многих установках эти турбины даже не нуждаются в перепускном клапане. Мембрана, идентичная мембране на вестгейте, управляет лопатками, но требуемый уровень контроля немного отличается.

Первым серийным автомобилем, в котором использовались эти турбины, был ограниченный выпуск 1989 года Shelby CSX-VNT, по сути, Dodge Shadow с двигателем 2.Бензиновый двигатель 2л. В Shelby CSX-VNT использовался турбонагнетатель от Garrett, названный VNT-25, потому что он использует тот же компрессор и вал, что и более распространенный Garrett T-25. Этот тип турбины называется турбиной с регулируемым соплом (VNT). Производитель турбокомпрессоров Aerocharger использует термин «турбинное сопло с переменным сечением» (VATN) для описания этого типа турбинного сопла. Другие общие термины включают в себя турбину с изменяемой геометрией (VTG), турбину с изменяемой геометрией (VGT) и турбину с регулируемой лопастью (VVT). В 1990 году этот турбокомпрессор использовался на ряде других автомобилей Chrysler Corporation, включая Dodge Daytona и Dodge Shadow.Эти двигатели производили 174 лошадиных силы и 225 фунт-футов крутящего момента, такую ​​же мощность, как у стандартных 2,2-литровых двигателей с промежуточным охлаждением, но с крутящим моментом на 25 фунт-футов и более быстрым запуском (меньше турбо-лага). Однако двигатель Turbo III без VATN или VNT выдавал 224 лошадиных силы. Причины, по которым Chrysler не продолжает использовать турбокомпрессоры с изменяемой геометрией, неизвестны, но главной причиной, вероятно, было общественное стремление к двигателям V6 в сочетании с увеличением доступности двигателей V6, разработанных Chrysler.[3] Porsche 911 Turbo 2006 года имеет 3,6-литровую плоскую шестицилиндровую двигатель с двойным турбонаддувом, а в качестве турбин используются турбины BorgWarner с изменяемой геометрией (VGT). Это важно, потому что, хотя VGT использовались в усовершенствованных дизельных двигателях в течение нескольких лет и на Shelby CSX-VNT, это первый раз, когда технология была применена на серийном бензиновом автомобиле с тех пор, как в 1989 году были произведены 1250 двигателей Dodge. 90. Некоторые утверждали, что это связано с тем, что в бензиновых автомобилях температура выхлопных газов намного выше (чем в дизельных автомобилях), и это может иметь неблагоприятные последствия для тонких подвижных лопаток турбокомпрессора; эти агрегаты также дороже обычных турбокомпрессоров.Инженеры Porsche утверждают, что справились с этой проблемой с новым 911 Turbo.

Существует также тип турбонагнетателя, называемый центробежным (или просто с ременным приводом), который работает в некотором роде аналогично стандартному турбонагнетателю и в некотором смысле похож на нагнетатель. Поскольку это ременной привод (выхлоп не используется), нет никаких задержек, однако наддув не является «бесплатным», как в стандартном турбонагнетателе. «Стоимость» - это дополнительное сопротивление кривошипу и, как следствие, снижение эффективности. Преимущества заключаются в отсутствии задержек, простоте настройки, поскольку не требуется доработки выхлопной системы, и, вероятно, более легком доступе для обслуживания.

Как работает турбокомпрессор | Жирный метод

У полетов на большой высоте есть несколько преимуществ, например, меньшее лобовое сопротивление, более высокая истинная воздушная скорость и, если вы указываете правильное направление, более сильный попутный ветер. Но у двигателей без наддува есть один серьезный недостаток: недостаток кислорода.

Проблема большой высоты

По мере увеличения высоты давление воздуха падает, и оно быстро падает. Фактически, , если вы летите на высоте 18 000 футов, 50% атмосферы находится под вами. Это означает, что ваш двигатель сжигает меньше воздуха, и намного меньше лошадиных сил выходит из передней части вашего самолета.

Решение проблемы тонкого воздуха

Турбокомпрессоры решают проблему разрежения воздуха в поршневых двигателях, сжимая всасываемый воздух до того, как он достигнет цилиндра. Сжимая воздух, ваш двигатель может работать так, как если бы он находился на уровне моря или ниже, даже когда он работает на эшелонах полета.

Как работает турбокомпрессор

Турбокомпрессоры

состоят из трех основных компонентов:

  • Турбина
  • Компрессор
  • Вал, соединяющий два вместе

Турбина
Все начинается с турбины, которая приводится в движение (вращается) выхлопными газами, выходящими из вашего двигателя.Когда выхлопные газы выходят через выпускной коллектор, они проходят над турбиной и раскручивают ее. Чем больше выхлопных газов проходит, тем быстрее вращается турбина. Вот как это работает, по крайней мере, на данный момент.

Вал
Вал соединяет турбину и компрессор, поэтому, когда турбина начинает вращаться при запуске двигателя, компрессор тоже начинает вращаться.

Компрессор
Компрессор отвечает за всасывание воздуха извне самолета, его сжатие, а затем передачу в двигатель.И, как вы уже читали, компрессор вращается, потому что он соединен с турбиной через вал.

Теперь, когда вы знаете основы турбокомпрессора, осталось рассмотреть еще несколько деталей.

Пустая трата воздуха через перепускной клапан

Турбокомпрессоры

хороши для увеличения давления воздуха во впускном коллекторе вашего двигателя, известного как давление в коллекторе . Но иногда они слишком хороши. Турбокомпрессоры могут создавать слишком высокое давление в коллекторе, что может повредить или разрушить ваш двигатель.

Так как же турбокомпрессоры предотвращают попадание слишком большого количества воздуха в двигатель? С чем-то, что называется вестгейтом .

Некоторые вестгейты автоматические, другие управляются вручную пилотом, но теория, лежащая в основе них, всегда одна и та же. Перепускная заслонка открывается и закрывается, чтобы регулировать количество выхлопных газов, проходящих через турбину, и предотвращает слишком быстрое вращение турбины. Чем быстрее вращается турбина, тем быстрее вращается компрессор, а это означает, что в двигатель поступает больше воздуха.

Сколько воздуха может выдержать ваш двигатель?

Итак, сколько воздуха действительно может выдержать ваш двигатель? Это зависит от двигателя, но есть два основных типа турбонаддува: турбонаддув на высоте и наддув на земле.

Высота с турбонаддувом
Турбонаддув на высоте, который иногда называют «нормализацией», позволяет двигателю работать так, как будто он находится на уровне моря, как можно дольше. Это зависит от двигателя, но большинство высотных турбонагнетателей поддерживают давление в коллекторе на уровне 29-30 дюймов ртутного столба (давление на уровне моря), когда вы набираете высоту.

Но, в конце концов, с увеличением высоты ваш турбокомпрессор не в состоянии сжимать достаточно воздуха, чтобы поддерживать давление в коллекторе на уровне моря. Это называется критической высотой , и это самая высокая высота, на которой ваш двигатель может производить максимальную мощность, для которой он рассчитан (мощность двигателя оценивается на уровне моря).

С этого момента, чем выше вы поднимаетесь, тем меньше воздуха будет попадать в двигатель. Это означает, что вы будете производить меньше лошадиных сил. Но он все равно намного эффективнее атмосферного двигателя.

Подъем на землю
Повышение давления на земле похоже на турбонаддув на высоте, но требует большего давления. Системы с наддувом обычно работают при давлении в коллекторе от 31 до 45 дюймов ртутного столба, что намного больше, чем у высотных турбонагнетателей. Идея проста: большее давление = больше воздуха, поступающего в двигатель = больше мощности.

Но недостаток большой: жара .

Турбокомпрессоры и их тепловые проблемы

Когда вы сжимаете воздух, он нагревается.Это один из самых больших недостатков любого турбокомпрессора. Двигатели самолетов уже работают при высоких температурах, а горячий всасываемый воздух делает их еще хуже. Чтобы решить эту проблему, многие турбокомпрессоры используют так называемый интеркулер .

Интеркулер - это, по сути, мини-кондиционер, который размещается между турбонагнетателем и двигателем. Когда горячий воздух движется от турбонагнетателя к двигателю, он проходит через промежуточный охладитель, и температура значительно падает. Этот более прохладный воздух делает ваш двигатель более счастливым и обеспечивает его бесперебойную работу.

Преимущество большой высоты

Турбокомпрессоры - ключ к поршневым самолетам, поднимающимся на большую высоту. Хотя они усложняют систему двигателя, они почти единственное, что может поднять самолет с поршневым двигателем до эшелонов полета для сильного попутного ветра, более высокой истинной воздушной скорости и таких представлений:


Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и викторины, которые сделают вас более умным и безопасным пилотом.


ЧТО ТАКОЕ ТУРБОКОМПЕНСАТОР И РАБОТАЕТ ТУРБОКОМПЕНСАТОР

Турбокомпрессор - это устройство, которое используется для увеличения мощности двигателя или, можно сказать, КПД двигателя за счет увеличения количества воздуха, поступающего в камеру сгорания. Больше воздуха в камеру сгорания означает, что в цилиндр будет поступать большее количество топлива, и в результате вы получите больше мощности от того же двигателя, если в нем будет установлен турбокомпрессор .

Многие путают TURBOCHARGER и SUPERCHARGER . Функция нагнетателя такая же, как у турбокомпрессора , но нагнетатель приводится в действие двигателем механически, часто с помощью ремня, соединенного с коленчатым валом, тогда как турбокомпрессор приводится в движение турбиной, приводимой в действие выхлопными газами двигателя. Турбокомпрессор считается более эффективным, чем нагнетатели, поскольку они используют потерянную энергию выхлопных газов в качестве источника энергии.

ПРИНЦИП РАБОТЫ ТУРБОКОМПЕНСАТОРА

Количество двигателя, которое фактически входит в цилиндр двигателя, по сравнению с теоретическим количеством, если двигатель может поддерживать атмосферное давление, называется объемным КПД, а цель турбокомпрессора - повысить объемный КПД двигателя за счет увеличения плотности забор газа .

Турбокомпрессор всасывает воздух из атмосферы и сжимает его с помощью центробежного компрессора, прежде чем он попадет во впускной коллектор под повышенным давлением.Это приводит к тому, что большее количество воздуха поступает в цилиндры на каждом такте впуска. Центробежный компрессор получает энергию за счет кинетической энергии выхлопных газов двигателя.

Турбокомпрессор состоит из трех основных компонентов

  1. Турбина, которая представляет собой турбину с радиальным притоком.
  2. Компрессор почти центробежный.
  3. Узел вращения центральной ступицы.

РАБОТА ТУРБОКОМПЕНСАТОРА

A Турбокомпрессор в основном состоит из двух основных частей: турбины и компрессора. Турбина состоит из турбинного колеса и корпуса турбины, цель которых - направлять выхлопные газы в турбинное колесо. Кинетическая энергия выхлопных газов преобразуется в механическую после попадания их на лопатки турбины. Выхлопное отверстие помогает выхлопным газам выходить из турбины.Колесо компрессора в турбокомпрессоре прикреплено к турбине с помощью стального вала, и когда турбина вращает колесо компрессора, оно втягивает высокоскоростной воздушный поток низкого давления и преобразует его в воздух высокого давления и низкой скорости. поток. Этот сжатый воздух вдавливается в двигатель с большим количеством топлива и, следовательно, производит большую мощность.

Как работает турбокомпрессор?

Для получения дополнительной информации о том, как работает турбонагнетатель, вы можете прочитать более подробную информацию на этих других страницах ниже.

Что такое турбокомпрессор?

Проще говоря, турбокомпрессор - это своего рода воздушный насос, забирающий воздух с давлением окружающей среды (атмосферное давление), сжимающий до более высокого давления и пропускающий сжатый воздух в двигатель через впускные клапаны.

В настоящее время турбины используются в основном в дизельных двигателях, но сейчас наблюдается переход к турбонаддувам в серийных бензиновых двигателях.

Поскольку все двигатели зависят от воздуха и топлива, мы знаем, что увеличение любого из этих элементов в установленных пределах приведет к увеличению мощности двигателя, но если мы увеличим количество топлива, мы должны быть в состоянии сжечь его все.

Для удовлетворения наших требований к мощности для этого требуется воздух; подача большего количества воздуха представляет гораздо больше проблем, чем заправка большего количества топлива. Воздух находится вокруг нас все время и находится под давлением (на уровне моря это давление составляет около 15 фунтов на квадратный дюйм). Именно это давление заставляет воздух поступать в цилиндры.

Для увеличения расхода воздуха установлен воздушный насос (турбонагнетатель), и в двигатель подается сжатый воздух.

Этот воздух смешивается с впрыснутым топливом, позволяя топливу сгорать более эффективно, увеличивая выходную мощность двигателя.

Еще одна сторона турбонаддува, которая может представлять интерес, - это двигатель, который регулярно работает на больших высотах, где воздух менее плотный и где турбонаддув восстанавливает большую часть потерянной мощности, вызванной падением давления воздуха. Мощность двигателя на высоте 8000 футов составляет всего 75% от его мощности на уровне моря.


Как работает турбокомпрессор?

Отработанные выхлопные газы двигателя используются для привода турбинного колеса, которое соединено валом с колесом компрессора.Компрессор или воздушное колесо всасывает воздух через воздушные фильтры и направляет его в двигатель.

По мере того, как отработанные газы удаляются из двигателя, они направляются в турбину или горячее колесо турбонагнетателя и таким образом завершают цикл.


1. Захват

Горячие газы, образующиеся при сгорании, не выходят через выхлопную трубу, а направляются в турбонагнетатель. Цилиндры внутри двигателя внутреннего сгорания срабатывают последовательно (не все сразу), поэтому выхлопные газы выходят из камеры сгорания нерегулярными импульсами.

Обычные турбокомпрессоры с одной спиралью направляют эти нерегулярные импульсы выхлопных газов в турбину таким образом, что они сталкиваются и мешают друг другу, уменьшая силу потока. В отличие от этого, турбонагнетатель с двойной спиралью собирает выхлопные газы из пар цилиндров в чередующейся последовательности.

2. Отжим

Выхлоп ударяет по лопаткам турбины, вращая их со скоростью до 150 000 об / мин. Чередующиеся импульсы выхлопа помогают устранить турбо-лаг.

3. Вентиляционное отверстие

Выполнив свое предназначение, выхлопные газы проходят через выход в каталитический нейтрализатор, где они очищаются от
оксида углерода, оксидов азота и других загрязняющих веществ перед выходом через выхлопную трубу.

4. Сжать

Между тем, турбина приводит в действие воздушный компрессор, который собирает холодный чистый воздух из вентиляционного отверстия и сжимает его до давления на 30 процентов выше атмосферного, или почти 19 фунтов на квадратный дюйм.Плотный, богатый кислородом воздух поступает в камеру сгорания.

Дополнительный кислород позволяет двигателю более полно сжигать бензин, обеспечивая большую производительность от меньшего двигателя. В результате двигатель TwinPower вырабатывает на 30 процентов больше мощности, чем двигатель такого же размера без турбонаддува.

Базовые компоненты и теория турбонаддува

Послушайте, не говоря уже о технической чепухе, турбонаддув - это на самом деле довольно простая концепция. Цель здесь состоит в том, чтобы преобразовать энергию, содержащуюся в вашем выхлопном потоке, которая обычно идет впустую, в положительное давление во впускном коллекторе, нагнетая воздух в двигатель и, таким образом, производя больше мощности.Теперь мы понимаем, что это много, чтобы охватить - достаточно, чтобы написать книгу, - но цель этой конкретной статьи - познакомить всех, включая читателей, которые никогда раньше не видели турбо, в кратчайшие сроки с концепциями. вовлеченный. Говоря прямо, это турбокомпрессоры 101-A, которые покрывают самую верхушку айсберга с расстояния 1000 футов. В этой первой статье мы надеемся установить базовый словарный запас и рабочие знания, которые можно использовать в будущем, поэтому, если вы опытный турбо-гуру, который ищет советы по чтению карт компрессоров или настройке корпусов турбин для вашего конкретного применения , не бойтесь - эти истории еще впереди.А пока мы собираемся охватить основы турбонаддува, рассматривая каждый компонент, определяя его назначение и объясняя теорию, лежащую в основе его работы.

17.02

Турбокомпрессор

3/17

На самом базовом уровне турбокомпрессор состоит всего из трех основных компонентов: турбины, компрессора и системы подшипников, которая поддерживает вал турбины, соединяя вместе колеса турбины и компрессора.Понимание того, как все три части работают вместе, имеет решающее значение, и даже базовое понимание взаимоотношений компонентов друг с другом значительно упростит выбор турбо-режима для вашего проекта.

Турбина

17.04

Турбинное колесо отвечает за преобразование тепла и давления во вращательную силу.Чтобы понять, как происходит этот процесс, нам нужно углубиться в некоторые из основных законов термодинамики, но в рамках этой статьи необходимо понимать, что высокое давление (из выпускного коллектора) всегда будет стремиться к низкому давлению и, в рамках этого процесса, турбинное колесо преобразует кинетическую энергию во вращение. Когда колесо турбины вращается, оно вращает вал турбины, который, в свою очередь, вращает колесо компрессора. Выбор турбинного колеса, о котором часто забывают, имеет решающее значение для правильно построенной системы турбонагнетателя, поскольку слишком маленькое турбинное колесо вызовет чрезмерное противодавление и может задушить двигатель, что приведет к потере мощности.С другой стороны, выбор слишком большой турбины приведет к увеличению задержки и может затруднить достижение конкретных целевых значений наддува.

Конечно, турбинное колесо действует не в одиночку. Он является частью корпуса турбины, который представляет собой гигантский, иногда ржавый кусок железа или стали, который вы всегда видите прикрученным к выпускному коллектору или сливному коллектору на автомобиле с турбонаддувом. Из-за огромного количества тепла, связанного с сбором и перемещением выхлопных газов под давлением, корпус турбины изготавливается из толстого железа или стали и всегда состоит из опоры турбины (фланец, который соединяется с трубопроводом выпускного коллектора), выпускного патрубка (большое отверстие который соединяется с водосточной трубой) и спиральной камерой, которая представляет собой путь, по которому горячий выхлоп проходит через колесо турбины от опоры турбины к выпускному отверстию.Когда кто-то называет турбо «турбо Т4», они говорят об этом фланце. Выхлопные газы входят через фланец, вращаются вокруг колеса внутри улитки и выходят через выпускное соединение в часть выхлопа, которую энтузиасты называют спускной трубой.

Компрессор

17.05

Как и турбина, компрессорная секция состоит из двух основных компонентов: крыльчатки компрессора и крышки компрессора.Работа компрессора заключается в том, чтобы буквально сжимать свежий воздух и направлять его к корпусу дроссельной заслонки. Поскольку оно напрямую соединено с турбинным колесом через вал турбины, компрессорное колесо вращается с той же частотой вращения, что и турбинное колесо, и, когда двигатель и турбинное колесо ускоряются, то же самое происходит и с колесом компрессора. Этот процесс создает давление во впускном тракте, которое мы называем «наддувом», и это причина, по которой кто-либо вообще установил бы турбокомпрессор. Опять же, чтобы полностью понять этот процесс, нам нужно будет объяснить несколько законов термодинамики, в том числе закон идеального газа, но для нашей цели понять, что работа компрессорного колеса состоит в том, чтобы собирать свежий воздух и сжимать его - вот и все.Когда колесо вращается, оно забирает окружающий воздух, поворачивает его на 90 градусов вдоль лопасти колеса и нагнетает его в крышку компрессора, где он собирается и затем нагнетается во всасывающую трубу.

Колеса компрессора - одна из наиболее часто обсуждаемых частей турбокомпрессора. Даже если вы никогда раньше не видели турбомотора, вы, вероятно, слышали, как кто-то сказал: «Это 88-миллиметровый турбо» или «Не могу поверить, что они объявили 116 вне закона». Речь идет о диаметре крыльчатки компрессора, измеренном на кончике или, точнее, на кончике индуктора.Колесо компрессора и крышка также являются наиболее фотогеничными частями турбокомпрессора, поскольку они сделаны из блестящего алюминия, и, следовательно, людям нравится фотографировать их с долларовыми купюрами, банками из-под колы или другими предметами, чтобы показать, насколько велик компрессор. колесо собственно есть. Теперь, помимо всего забавного, важно понимать, что компрессор является источником денег в этой системе, и это одна часть турбокомпрессора, которая выполняет всю перекачку, поэтому важно правильно выбрать ее размер для вашего приложения.

Центральный корпус / вращающийся узел (CHRA)

17.06

На CHRA может не хватать чернил, но это одна из наиболее важных частей любого узла турбонагнетателя. Фактически, CHRA служит точкой крепления для обоих корпусов и должен быть изготовлен из прочного материала, чтобы выдерживать нагрев и напряжение турбины.Конечно, удерживание корпусов вместе - детская игра по сравнению с реальной работой CHRA, которая заключается в поддержке и смазке подшипников турбокомпрессора. При частоте вращения вала турбины, превышающей 100000 об / мин, работа подшипника намного, намного сложнее, чем у традиционного подшипника распределительного вала, и поэтому производители турбонагнетателей потратили много времени и денег на создание серьезных подшипников для выполнения этих работ. Если вы когда-нибудь слышали о том, чтобы кто-то «перестраивал турбину», скорее всего, речь идет о замене подшипников, которые могут начать изнашиваться в зависимости от множества факторов, включая состояние масла, осевые нагрузки или движение вала.Традиционно в CHRA будут установлены два бронзовых подшипника с полным поплавком и отдельный бронзовый упорный подшипник. Сегодня многие качественные производители предлагают модернизированные подшипниковые системы, в том числе керамический шарикоподшипник Turbonetics, который устраняет традиционный упорный подшипник, позволяя турбонагнетателю выдерживать «до 50 раз большую нагрузочную способность по сравнению с обычным узлом». Многие другие производители также перешли на системы шариковых подшипников, в том числе Garrett, чтобы уменьшить сопротивление и увеличить срок службы турбокомпрессора.

Интеркулер

17.07

Понимая, что турбокомпрессор работает путем сжатия воздуха, легко понять, почему промежуточный охладитель важен. Не вдаваясь в математику (мы снова говорим о законе идеального газа ...), давайте просто скажем, что при увеличении давления в фиксированном объеме создается тепло.Это закон термодинамики, и, что бы кто-то ни спорил, он присутствует в любом двигателе с турбонаддувом, даже при настройках «низкого наддува». В любом случае, зная, что тепло присутствует, нам нужен способ охлаждения входящего воздушного заряда, прежде чем он попадет во впускной коллектор, и для этого мы обычно используем промежуточный охладитель. На самом деле интеркулер - это не что иное, как теплообменник, и его работа заключается в отводе тепла от всасываемого заряда, который мы создали путем его сжатия. Если вы понимаете, как работает радиатор, вы понимаете, как работает интеркулер - это действительно так просто!

Как это работает?

17.08

На сегодняшнем рынке производительности преобладают два типа промежуточных охладителей: воздух-воздух и воздух-вода.Интеркулер типа «воздух-воздух», вероятно, самый распространенный в уличных автомобилях, и вы, вероятно, видели, как они болтаются за бампером некоторых из ваших любимых особенных автомобилей GMHTP . Как и радиатор, промежуточный охладитель воздух-воздух пропускает горячий воздух от компрессора через ряд трубок, которые физически соединены с рядом тонких алюминиевых ребер. Поскольку окружающий воздух проходит через поверхность промежуточного охладителя и тонкие ребра, он отводит тепло от сжатого воздуха, что обеспечивает охлаждающий эффект.На типичных уличных автомобилях, которые ездят в течение длительного времени, промежуточный охладитель воздух-воздух является одним из наиболее эффективных способов держать температуру наддува под контролем. С другой стороны, промежуточный охладитель воздух-вода использует те же принципы, что и блок воздух-воздух, хотя вместо окружающего воздуха, проходящего по поверхности, он использует охлажденную воду, что обеспечивает невероятную охлаждающую способность. Однако то, что дает системе воздух-вода в плане перепада температуры и эффективности, со временем она теряет, поскольку вода в конечном итоге нагревается и обеспечивает гораздо меньшее охлаждение.

Wastegates

17 сентября

Вестгейт - это просто устройство, которое отводит выхлопной газ до того, как он достигнет входа в корпус турбины. Чтобы полностью понять концепцию, давайте посмотрим на турбо-систему без перепускного клапана. Когда выхлопные газы заполняют коллекторы, они направляются к турбонагнетателю и входят в корпус турбины, прежде чем расширяться через турбинное колесо и выходить через спускную трубу.В закрытой системе турбина будет видеть весь выхлоп во всем рабочем диапазоне двигателя, и наддув будет продолжать бесконтрольно повышаться, пока либо дроссельная заслонка не будет закрыта, либо колесо турбины не достигнет точки дросселирования. Для большинства двигателей это приведет к чрезмерному увеличению наддува / воздушного потока и разрушению деталей, в результате чего у вас останется пара расплавленных поршней в лучшем случае или гигантское отверстие в блоке (гораздо более вероятно). Для управления наддувом и общей мощностью двигателя системы турбонагнетателей полагаются на перепускные клапаны, которые устанавливаются перед корпусом турбины (или внутри него в случае турбины с внутренними затворами) и действуют как контролируемый байпас для процентного содержания выхлопных газов. регулировать частоту вращения турбины и, таким образом, общий наддув.

Как это работает?

17.10

Конструкция перепускного клапана может быть разной, но, проще говоря, каждый перепускной клапан имеет впускной и выпускной порт, в который может поступать выхлопной газ, клапан, регулирующий поток выхлопного газа через впускной порт, и пружинный / диафрагменный привод, который контролирует клапан открывается и закрывается.В нормальных условиях движения перепускной клапан остается закрытым, и весь выхлопной газ направляется непосредственно в корпус турбины. Когда давление наддува растет, давление действует на пружинный узел и начинает поднимать клапан, отводя выхлопной поток от турбины и регулируя скорость турбины для регулирования давления наддува. Чтобы отрегулировать целевые уровни наддува, вестгейты полагаются на разные пружины, которые можно менять местами, чтобы увеличить или уменьшить целевое давление наддува.

Продувочные клапаны

17.11

Выпускной клапан - это, по сути, клапан сброса давления, который устанавливается на стороне компрессора турбо-системы.Его работа, в буквальном смысле, состоит в том, чтобы сбрасывать избыточное давление наддува, оставшееся в системе, когда закрывается дроссельная заслонка. Представьте себе турбонагнетатель, производящий 10 фунтов на квадратный дюйм, с трубопроводом, соединяющим выходное отверстие крышки компрессора непосредственно с корпусом дроссельной заслонки. Когда дроссельная заслонка широко открыта, а двигатель находится под полной нагрузкой, сжатый воздух попадает прямо во впускной коллектор и может легко заполнять цилиндры. Когда водитель отпускает (поднимает) педаль газа и закрывает заслонку дроссельной заслонки, турбонагнетатель все еще вращается и производит наддув (помните, что колесо компрессора может вращаться со скоростью свыше 150 000 об / мин!), Что создает нежелательное состояние в системе.Турбонагнетатель перемещает много воздуха, но, поскольку дроссельная заслонка закрыта, воздуху некуда идти, кроме как обратно к крыльчатке компрессора, что может привести к помпажу компрессора. Помпаж компрессора может повредить турбокомпрессор из-за чрезмерной нагрузки на опорные поверхности и, в крайних случаях, может даже привести к остановке крыльчатки компрессора.

Как это работает?

17.12

Выпускной клапан по конструкции аналогичен перепускному клапану, хотя обычно меньше по размеру и построен с гораздо меньшей устойчивостью к высокой температуре, поскольку он установлен на стороне компрессора турбонагнетателя.В нормальных условиях эксплуатации фактический клапан закрыт относительно седла, и воздух задерживается в нагнетательном трубопроводе компрессора. Когда дроссельная заслонка закрыта, пружина / диафрагма выпускного клапана видит изменение давления (от атмосферного до вакуума), и клапан открывается, выпуская сжатый воздух из напорной трубы в атмосферу. В отличие от перепускных клапанов, большинство продувочных клапанов поставляются с одной предварительно установленной пружиной, и настройка скорости открытия клапана осуществляется путем небольших корректировок предварительной нагрузки пружины.Обратите внимание, что эталонный источник наддува продувочного клапана должен быть расположен после корпуса дроссельной заслонки во впускном коллекторе, чтобы он мог точно считывать разрежение, когда дроссельная заслонка закрыта.

Трубопроводы и коллекторы

13/17

Трубопроводы могут быть последним, что большинство энтузиастов учитывает при создании турбо-системы, но правильное применение и размер имеют важное значение для обеспечения оптимальной производительности.В типичной системе турбонагнетателя трубопроводы можно разделить на три отдельных участка: коллекторы, горячая и холодная стороны.

Коллекторы

14/17

Коллекторы

Turbo живут невероятно сложной жизнью. Экстремальные перепады температуры, невероятное противодавление и высокая нагрузка делают эти участки одной из наиболее вероятных областей турбонаддува для развития проблем.Понимая крайности, которые коллектор должен выдерживать изо дня в день, лучше всего разработать коллектор, основанный на долговечности и прочности, даже если это означает снижение производительности. Кроме того, зная, что турбинное колесо работает за счет тепла и скорости, нужно построить коллектор для эффективного и быстрого отвода тепла, сохраняя как можно больше тепла внутри, без образования трещин или замедления движения выхлопных газов. Таким образом, следует рассмотреть возможность использования чугунных коллекторов, если таковые имеются, и, как показали гонщики LSX, даже стандартные агрегаты, такие как пара коллекторов для грузовиков GM, могут производить более 2000 л.с. в стандартной комплектации.Если такой коллектор не существует для вашего приложения или вы работаете в определенном пространстве, которое не может вместить их, изготовление пары коллекторов будет вашим лучшим вариантом, и вы можете обратиться ко многим превосходным производителям, чтобы выполнить эту работу.

Трубопровод горячей стороны

15/17

Любой трубопровод, связанный с отводом выхлопных газов к турбонагнетателю или от него, обычно называют трубопроводом горячей стороны.Из-за сильного нагрева, связанного с переносом выхлопных газов в корпус турбины, критически важно использовать здесь прочный материал, и для многих производителей нержавеющая сталь является предпочтительным материалом. Что касается диаметра, это действительно зависит от множества факторов, включая кубические дюймы, конструкцию турбинного колеса, диапазон оборотов, противодавление и т. Д., Но, как правило, трубы с внутренним диаметром 2,5 дюйма от выпускных коллекторов к корпусу турбины работает очень хорошо. Следует отметить, что некоторые строители теперь переходят на трубы меньшего размера, если это возможно, чтобы увеличить скорость к турбине, которая должна работать хорошо, хотя результаты будут варьироваться в зависимости от конкретного применения.Когда воздух выходит из турбинного колеса, он попадает в секцию выхлопа, известную как спускная труба, и здесь чем больше, тем лучше. Вы не можете действительно увеличить водосточную трубу, а это значит, что если у вас есть место для 4- или 5-дюймовой водосточной трубы, сделайте это!

Трубопровод холодной стороны

16/17

«Холодная сторона» турбонагнетателя относится к любым трубопроводам, связанным с перемещением сжатого воздуха от турбокомпрессора к корпусу дроссельной заслонки.Если вы устанавливаете интеркулер, он также является частью холодной стороны, и его необходимо правильно подключить, чтобы все работало. Поскольку тепло не вызывает особого беспокойства, алюминиевые трубки обычно считаются оптимальным выбором, поскольку с ними легко работать, они легкие и достаточно прочные, чтобы выдерживать относительно умеренные температуры, связанные с холодной стороной. Диаметр трубопровода зависит от размера турбонагнетателя, промежуточного охладителя и корпуса дроссельной заслонки, хотя большинство энтузиастов GM найдут, что алюминиевые трубки с внутренним диаметром 3 дюйма работают идеально.Любая область, где должно быть выполнено полупостоянное соединение, например, соединение секции 3-дюймовой трубы с концевым баком промежуточного охладителя, может быть выполнена с использованием высококачественных силиконовых муфт и традиционных зажимов, которые хорошо подходят для большинства приложений. Для тех из вас, кто хочет получить большое количество наддува, такие компании, как Vibrant Performance, предлагают быстроразъемные зажимы с двойным уплотнительным кольцом, которые могут выдерживать более 100 фунтов наддува без сдувания или утечки.

Что еще мне нужно знать?

17/17

Очень много.Серьезно, понимание турбо-систем - это не то, что можно сделать в одночасье, и, как и создание двигателя или настройка подвески, могут потребоваться годы, чтобы правильно понять все нюансы конструкции турбонаддува. Но это не значит, что вам не следует начинать изучать и исследовать эту увлекательную форму принудительной индукции прямо сейчас! Если вы хотите узнать больше сегодня, мы рекомендуем вам ознакомиться с двумя отличными книгами, которые мы всегда держим под рукой. Первая - это классическая разработка Корки Белла под названием «Максимальное ускорение», охватывающая проектирование системы от теории до реального применения, но при этом она не становится чрезмерно технологичной или научной.Вторая книга, которую мы рекомендуем, - это Turbo: Real World High-Performance Turbocharger Systems Джея К.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *