Особенности эксплуатации турбированных двигателей: Простейшие рекомендации по правильной эксплуатации турбированного двигателя | Автомеханик

  • 11.08.1972

Содержание

Простейшие рекомендации по правильной эксплуатации турбированного двигателя | Автомеханик

С каждым годом турбированные двигатели пользуются все большей популярностью, они экономичны и имеют хорошие мощностные характеристики. Нужно лишь правильно эксплуатировать такой турбированный мотор, предупредив его серьезные поломки.

В последние годы отмечается тенденция, когда большинство автопроизводителей отказываются от атмосферных многолитровых двигателей, устанавливая вместо них компактные турбированные мощные и экономичные агрегаты. Преимуществ у таких двигателей внутреннего сгорания масса. Это их легкий вес, экономичность и прекрасная мощность. Нужно лишь помнить о том, что эксплуатировать такой автомобиль без каких-либо проблем можно только в том случае, если автовладелец знает и учитывает правила по использованию такой техники.

Особенности современных турбомоторов

Современные турбомоторы имеют рабочий объем в полтора-два литра, при этом они могут оснащаться сразу одной или нескольким турбинами небольшой мощности, что позволяет не только увеличить показатели мощности, но и решает проблемы с так называемой турбоямой. У таких автомобилей полностью отсутствует провал мощности до момента подключения нагнетателя, соответственно улучшается удобство эксплуатации таких автомобилей.

Однако великолепные эксплуатационные характеристики, мощность и экономичность принесены в жертву надежности. Если ранее двигатели могли прослужить на протяжении 300 тысяч километров и более, не требуя при этом капитального ремонта, то сегодня небольшие по-своему литражу турбоагрегаты обычно имеют ресурс в 150-200 тысяч километров. При этом первые неисправности могут отмечаться уже на 50-70 тысяч километров пробега, в особенности, если автовладелец не обеспечивает своевременный и качественный сервис машине.

Рекомендации по эксплуатации турбомоторов

Автовладельцу необходимо помнить о том, что беспроблемность эксплуатации турбодвигателя будет во многом зависеть от системы смазки, которая отвечает за охлаждение нагнетателя. В процессе работы турбина может раскручиваться до 15000 оборотов в минуту и более, при этом она смазывается и охлаждается маслом, которое циркулирует по системе каналов под высоким давлением. Даже малейшая неисправность системы смазки может привести к заклиниванию крыльчатки, а в последующем восстановить такой нагнетатель будет уже невозможно.

Автовладельцу необходимо проверять состояние масляного и воздушного фильтра, которые должны своевременно меняться в полном соответствии с требованиями автопроизводителя. Стоит масляному фильтру забиться, как ухудшается качество смазки. Крыльчатка и все подвижные элементы нагнетателя начинают работать посуху, что приводит к масляному голоданию, их преждевременному износу и серьезным поломкам. Поэтому пренебрегать интервалом сервисного обслуживания или использовать некачественные расходные материалы и технические жидкости при выполнении таких работ строго запрещается.

Часто автовладельцы упускают из виду тот факт, что запускать турбодвигатель необходимо более аккуратно, в сравнении с обычным атмосферным агрегатом. Сразу после заведения мотора активно газовать, тем самым прогревая машину, не следует. Двигатель должен проработать на холостых оборотах не меньше минуты, что позволит обеспечить равномерное давление в системе смазки. Тогда как активно газуя на ещё непрогретой машине, автовладелец быстро выводит из строя турбонагнетатель, который некачественно смазывается, и уже к 50 000 километров пробега появляются первые проблемы, после чего требуется выполнять дорогостоящий ремонт.

При выполнении сервисного обслуживания или после мелкого ремонта турбомотора необходимо следить за состоянием системы смазки. Само масло должно быть чистым, без примесей посторонних включений, а если техническая жидкость быстро темнеет, то необходимо прочистить мотор с помощью соответствующей автохимии. Ремонтные работы на турбированных моторах представляют большую сложность, поэтому доверять свой автомобиль специалистам из гаражных сервисов мы бы вам не рекомендовали. Конечно, после завершения гарантии отвозить машину в дорогостоящий сервис у официального дилера не стоит, но и экономить на профессионализме исполнителей то же не следует.

При необходимости эксплуатации автомобиля в зимнее время года не лишним будет перед тем как запускать мотор провернуть несколько раз зажигание, что обеспечивает правильное циркулирование масла, и в последующем сразу после включения агрегат будет качественно смазываться, даже при условии низких температур на дворе. Зимой некачественное масло быстро загустевает и не обеспечивает качественную смазку агрегата. Поэтому рекомендуется сервисные работы с двигателем приурочить к осени, что позволит быть полностью уверенным в качестве технической жидкости и беспроблемности эксплуатации автомобиля.

Основной причиной поломок турбомоторов является неправильная остановка двигателя. Во время работы нагнетатель раскаляется, поэтому если просто заглушить машину, то по причине экстремально высоких температур металл может деформироваться, что приводит в последующем к существенному сокращению срока службы двигателя и необходимости выполнять дорогостоящий ремонт. Мотору после поездки необходимо дать поработать несколько минут, после чего можно заглушить машину. Также решить проблему можно путем установки так называемых турботаймеров. Это специальное устройство, которое позволяет заглушить двигатель, машина ставится на охрану после ее закрытия, но при этом работает вентилятор, который обеспечивает качественное охлаждение турбины.

Ещё одной распространенной ошибкой при эксплуатации таких автомобилей является частая работа на холостом ходу. Следует полностью исключить работу при холостых оборотах длительностью более 30 минут. Именно при таких минимальных оборотах в системе появляется низкое давление, что приводит к образованию протечек по соединениям. Поэтому не стоит удивляться, что у машины, которая часто простаивает в пробках, появляются проблемы с мотором, выхлоп становится сизым, а в скором времени приходится растачивать агрегат и менять головку блока.

Выводы

Использование турбомотора имеет свои определенные особенности, которые автовладельцу нужно обязательно учитывать, что позволит избежать серьезных поломок, сократив расходы на эксплуатацию такого автомобиля. В первую очередь необходимо будет обеспечить отличное техническое состояние, а особое внимание уделяется состоянию системы смазки. Машину необходимо правильно прогревать. Уже в последующем после окончания поездки нужно дать поработать мотору несколько минут и лишь после этого глушить авто, что обеспечит правильное охлаждение турбины.

Турбокомпрессор: особенности эксплуатации — Турбо Центр

…Итак, в 98% случаев турбины выходят из строя по причине неправильной эксплуатации  (см. «Турбонаддув: мифы и реальность»).
И как эксплуатировать авто с турбиной? Чем эксплуатация турбированного мотора отличается от эксплуатации атмосферного, без турбины?
Нюансами, от которых все всегда в этой жизни и зависит. Они, нюансы, и в данном случае решают все. Для долгой и беспроблемной эксплуатации мотора с турбонаддувом нужно всего‑то знать эти нюансы (очень простые – читайте ниже) и соблюдать их. И все.

Но мы не делаем и этого… А потом приходим к мастеру и спрашиваем – «Почему?. .». И очень удивляемся, выслушав, что виной всему – не «капризная» турбина, а — отсутствие культуры эксплуатации (по причине неосведомленности), либо нежелание ее, культуру, соблюдать. Это ответ на первый вопрос русской интеллигенции: «Кто виноват?»…

Основные причины выхода из строя ТКР:

  1. Несвоевременная замена воздушного фильтра. Забитый пылью фильтр создает разрежение на входе в компрессор, не пропуская в него воздух, и масло тогда начинает высасываться из корпуса подшипников ТКР и попадать во впускной коллектор двигателя. Если не устранить эту неисправность (читай – не заменить фильтр), то двигатель, в цилиндры которого пошло масло, рано или поздно получит классический гидроудар. И кольца ТКР закоксуются. Ремонт дешевым не покажется!
  1. Гидроудар может произойти и по причине плохого слива масла из ТКР в картер.

В этом случае оно пойдет в цилиндры (а куда ему еще деваться?).

Почему масло может «не захотеть» покидать турбину?
А) Ему это не даст сделать избыточное давление газов в картере вследствие износа цилиндропоршневой группы или недостаточной вентиляции картера.

Прочистите клапан вентиляции; иначе – готовьтесь к капитальному ремонту мотора…
Б) Забита или имеет перегибы сливная магистраль. Вывод: не надо ничего повреждать в моторе, даже если это кажется вам ерундой!
В) Уровень масла в картере выше точки присоединения сливной магистрали. Не переливайте масло и не оставляйте работающую машину надолго с большим креном.

  1. Масляное голодание (недостаток масла). Ротор турбокомпрессора вращается в очень тонкой масляной пленке (гидроклине), поэтому даже кратковременное (3-5 сек.) прерывание доступа масла ведет к контакту металла о металл, резкому износу пар трения и, в конечном счете – к поломке ТКР.

Причины масляного голодания:
— неграмотная остановка двигателя
— пониженное давление масла (неисправность системы смазки)
— попадание в масло антифриза или топлива
— нанесение герметика на фланцы масляных каналов при ремонте.

  1. Несвоевременная замена масла. В процессе работы под действием механических нагрузок, температур и окисления масло в буквальном смысле стареет и загрязняется. Прочность смазывающей пленки падает, детали трутся «всухую», изнашиваются абразивными частицами, накапливающимися в старом масле. Итог: при систематической экономии на масле – кончина ТКР. Впрочем, не только ТКР…
  1. Несоответствующее масло. Без комментариев.
  1. Быстрая остановка двигателя после нагрузки, ведущая к перегреву турбокомпрессора. О необходимости установки так называемого турботаймера – в следующих записях.
  1. Не отрегулированный угол опережения впрыска. Приводит к догоранию топлива в коллекторе, что в свою очередь приводит к обгоранию (оплавлению) турбинного колеса.
  1. Попадание посторонних предметов в ТКР. К сведению: повреждение «холодной» крыльчатки (компрессора) однозначно свидетельствует о попадании предмета снаружи (болт, гайка, тряпка), а повреждение «горячей» крыльчатки (турбины) также однозначно говорит о разрушении деталей внутри двигателя (клапанов, седел клапанов, поршней и т.
    д.). Воздухом и выхлопными газами повредить колеса турбины и компрессора невозможно.

Наиболее часто, по опыту работы «Турбо Центра», в жизни встречаются случаи 3, 5 и 6.

Переходим к ответу на второй вопрос русской интеллигенции: «Что делать?».

Особенности эксплуатации турбированного двигателя:

1. Подшипники турбокомпрессора весьма чувствительны к количеству и чистоте масла, подаваемого в ТКР, а оно забирается из масляной системы двигателя, и поэтому необходимыми условиями нормальной работы подшипникового узла являются своевременная замена масла и фильтрующих элементов, а также применение только рекомендованных заводом-изготовителем марок масел. Крайне не рекомендуется при смене масла применять в турбированных моторах промывочные масла и присадки!

2. Система турбонаддува двигателя должна быть герметична. Без обсуждений!

Рекомендуемые режимы работы двигателя с турбонаддувом:

  1. Во избежание подсоса масла из турбокомпрессора и попадания его в цилиндры двигателя нельзя допускать длительной работы двигателя в режиме холостого хода.
    При вынужденной работе двигателя на оборотах холостого хода необходимо поддерживать повышенную частоту вращения коленчатого вала – не менее 1200‑1600 об./мин.
  2. После запуска необходимо дать двигателю поработать на холостом ходу 3-5 минут и только после этого выводить его на полную нагрузку.
  3. Не глушите сразу двигатель, только что работавший с полной нагрузкой! Перед остановкой двигателя после его работы под нагрузкой необходимо дать ему поработать 3-5 минут на холостом ходу во избежание перегрева ротора и подшипников турбокомпрессора.

Резюме: в подавляющем большинстве случаев вскрытие умершего ТКР показывает, что больной умер не от слабого здоровья или врожденных пороков, а от невыносимых условий жизни! Иными словами – дело не в малом ресурсе или конструктивной недоработке турбины, а в пресловутом человеческом факторе, или говоря прямо, в нашей безалаберности по отношению к турбине. С этого разъяснения начинаются почти все беседы инженеров «Турбо Центра» с клиентами, ибо цель настоящего сервисмена – не только получение прибыли, но и повышение культуры обращения со сложной и дорогой техникой.

Помните: ваше незнание освобождает фирму от ответственности в случае ремонта!

Соблюдайте эти несложные правила и получайте удовольствие от езды на исправном турбированном автомобиле!

Евгений Виноградов

Правила эксплуатации турбированных двигателей

Турбированные двигатели с каждым годом пользуются все большей популярностью, многие автопроизводители даже отказываются от классических атмосферных моторов в пользу таких мощных и экологичных наддувных силовых агрегатов. При этом эксплуатации таких турбированных моторов имеет свои определенные особенности, знание которых позволит избежать критических неисправностей силового агрегата. Поговорим поподробнее о пяти важных правилах при эксплуатации турбированных двигателей.


Следуйте рекомендациям автопроизводителя

Автовладельцу необходимо будет изучить инструкцию к автомобилю, где четко указывается какое масло нужно использовать и на каких пробегах его рекомендуется менять. Такой правильный выбор масла станет одним из обязательных условий беспроблемной эксплуатации турбины, которая будет качественно смазываться, а, следственно, предупреждается ее преждевременный износ.

Особенность эксплуатации таких двигателей состоит в том, что турбина смазывается маслом из общей масляной системы. Соответственно, используемое масло должно обеспечивать не только правильную работу мотора, но и самой турбины. В обязательном порядке потребуется менять масляные и воздушные фильтры, очищать вентиляцию картера, проверять систему охлаждения, не допускать потерю герметичности впускного клапана.

Прогрев холодного двигателя

Сегодня многие автовладельцы, чтобы не тратить зря время, не прогревают двигатель после длительной стоянки, что способно привести к существенным проблемам у мотора, его преждевременному износу и выходу из строя турбонаддува. Нужно помнить о том, что имеющиеся тепловые зазоры рассчитаны на работу в условиях прогретого двигателя, поэтому даже кратковременная работа на холодном масле неизменно приведет к проблемам с турбиной.


Не нужно сразу глушить двигатель

Турбина во время работы раскаляется, поэтому, если сразу же после поездки заглушить двигатель, это приведет к неравномерному остыванию металлических элементов, появляются проблемы с подшипниками скольжения и валом турбины. Из-за таких высоких температур внутри турбины начинает закоксовываться масло, в конечном счете, турбина плохо охлаждается и смазывается, что и приводит к ее критическим поломкам. Именно поэтому даже после кратковременной поездки, приехав на место назначения, не следует сразу же глушить двигатель, а дать мотору немного поработать, и лишь после этого, охладив все раскалённые узлы, глушить мотор.

Избегайте длительного простоя двигателя

При эксплуатации любого автомобиля возьмите себе за правило, что машина должна ездить, а мотор работать. Не следует оставлять без движения автомобиль на недели и месяцы, это приводит к проблемам с прокладками, через которые начинает сочиться масло. Также следует избегать длительной работы на холостых оборотах, что приводит к вспениванию масла, образуется большое количество сажи, которая забивает подшипники скольжения турбины и выводит из строя наддув.

 

Не раскручивайте до максимума холодный двигатель

Типичной ошибкой многих автовладельцев является раскручивание мотора до красной зоны тахометра только начав поездку на автомобиле. На таком едва прогретом моторе, если его раскручивают до красной зоны тахометра, существенно ухудшается смазка турбины, она начинает работать посуху, что, в конечном счете, приводит к критическим неисправностям, а часто такой изношенный турбонаддув вовсе приходится менять.

Подведём итоги

Эксплуатация автомобилей с турбонаддувом имеет свои определенные особенности, в частности, следует изучить рекомендации автопроизводителя, использовать качественное масло и своевременно его менять, обязательно прогревать мотор, избегать длительной работы на холостых оборотах. Не следует раскручивать до максимума холодный мотор, а после даже кратковременной поездки, приехав на место назначения, дать двигателю немного поработать, чтобы охладить двигатель и турбину.

11.12.2020

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

устройство, особенности эксплуатации — Автомобили Premier

Содержание

  • О турбине
  • О правилах работы турбокомпрессора
  • Правила эксплуатации
  • Систематично контролировать уровень масла
  • При запуске не держать продолжительно педаль газа
  • Применять лишь качественное масло
  • В обязательном порядке проверить состояние мотора по окончании ремонта
  • Использовать лишь качественное ДТ
  • На морозе двигатель обязан поработать на «холостом» ходу
  • Систематично доводить двигатель до высоких оборотов
  • Преимущества и недочёты
  • Наличие на машинах турбированных двигателей снабжает первым заметную прибавку к мощности в сравнении с подобными моделями, оснащенными «атмосферными» моторами. Подобные агрегаты дополняют устройство как бензиновых, так и дизельных силовых установок.

    О турбине

    Турбонаддув не редкость двух видов: низкого и большого давления. Первый тип турбины используется для более качественного смешивания горючего за счет создания турбулентных воздушных потоков в моторах.

    Но самоё эффективным считается турбированный двигатель большого давления. В сравнении с «атмосферными» моторами того же количества подобные агрегаты развивают приблизительно в 1,5 раза больше мощности.

    Кое-какие владельцы и производители устанавливают на машины сходу 2 турбины, в итоге взяли малолитражные моторы, талантливый составить борьбу силовым установкам значительно большего количества.

    Рейтинг надежности у турбореактивных двигателей ниже, поскольку они имеют достаточно сложную конструкцию.

    В частности, их конструкция дополняется следующими элементами:

    • Клапан, предназначенный для устранения избыточного давления, которое способно повредить мотор.
    • Интеркулер. Устройство употребляется для охлаждения воздуха, нагреваемого, в то время, когда обороты турбины достигли высокой отметки.

    О правилах работы турбокомпрессора

    Как трудится турбина? Из-за чего запрещено сходу глушить движок, дополненный таким агрегатом?

    Ответы на эти вопросы серьёзны, поскольку, зная их, легче выполнять особенности эксплуатации турбированного двигателя.

    Схематично устройство турбины включает в себя следующие элементы:

    1. Компрессорный хаузинг, следом за которым находится компрессорное кольцо, несущее ответственность за сжатие воздуха.
    2. Воздушный фильтр.
    3. Задняя пластина компрессора.
    4. Шарикоподшипник, установленный на валу.
    5. Точки подачи и слива масла.
    6. Турбинный хаузинг.
    7. Турбинное колесо, за счет которого осуществляется преобразование энергии выхлопных газов в энергию вращения вала.

    Принципиально важно: воздушный фильтр есть главным источником происхождения неприятностей двигателя с турбонаддувом. Данный элемент рекомендуется систематично поменять.

    Принцип работы турбокомпрессора содержится в следующем:

    1. Воздушное пространство, проходя через воздушный фильтр, пронимает во входное отверстие агрегата.
    2. Воздушные веса подвергаются сжатию. В один момент с этим в них возрастает уровень содержания кислорода. На данном этапе появляется нагрев воздуха, благодаря чего понижается его плотность.
    3. Покидая турбокомпрессор, массы воздуха попадают в интеркулер, где происходит их охлаждение. Последний элемент конструкции кроме этого предотвращает возможность детонации топливной смеси в двигателе.
    4. На последнем этапе сжатый воздушное пространство через дроссель попадает через впускной коллектор в цилиндры мотора.

    Как видно, принцип работы аналогичного двигателя выглядит достаточно несложным. Турбодвигатель часть выхлопных газов, появившихся благодаря сгорания топливной смеси в цилиндрах, сообщает обратно в выпускной коллектор турбины.

    Данный воздушный поток запускает перемещение вала, на втором финише которого находится компрессор. В результате последний снова приступает к сжатию воздуха.

    Благодаря чему турбированный двигатель владеет большей мощностью в сравнении с «атмосферным»?

    По окончании того как сжатый воздушное пространство попадает в цилиндр, в последнем возрастает уровень содержания кислорода при сохранении прошлых параметров цилиндра. Исходя из этого за один такт сжигается больше топливной смеси, чем в «атмосферном» моторе подобного количества.

    Правила эксплуатации

    До того, как установить турбину на собственный двигатель, нужно уяснить для себя условия пользования аналогичных агрегатов. Выполняя их, возможно расширить срок «судьбы» моторов.

    Верное эксплуатирование турбированных двигателей предполагает соблюдение следующих рекомендаций:

    Систематично контролировать уровень масла

    Существует множество советов о том, как верно эксплуатировать турбореактивные двигатели. Но основное условие содержится как раз в регулярной проверке масла.

    Отсутствие смазки ведет к стремительному изнашиванию подшипников турбины, следствие чего она скоро перестает трудиться.

    Помимо этого, стремительный расход масла говорит о наличие неприятности в моторе. Быть может, из строя вышел масляный насос либо вторая подробность.

    При запуске не держать продолжительно педаль газа

    Турбированные двигатели достигают большого давления уже на низких оборотах. Исходя из этого продолжительно жать на педаль газа.

    В противном случае турбина будет трудиться на «холостом» ходу, что уменьшает срок ее эксплуатации.

    Применять лишь качественное масло

    Некачественное масло — это вторая самый распространенная обстоятельство стремительного износа турбины. Причем не принципиально важно, установлена ли она на бензиновом двигателе, либо на дизельном.

    Более того, подобная смазка очень плохо воздействует и на состоянии мотора.

    Нужно заливать лишь то масло, которое рекомендует производитель конкретной силовой установки.

    Принципиально важно также подчернуть, что тип смазки, используемой на турбированных моторах, отличается от той жидкости, которая употребляется на «атмосферных» агрегатах. Это разъясняется тем, что в первых создается больший уровень давления, благодаря чего возрастают требования к качеству масла.

    Данное событие нужно учитывать при форсировании «атмосферного» движка.

    Вторая ответственная изюминка эксплуатации турбированных моторов содержится в следующем: Смешивать различные сорта масла запрещено.

    Не рекомендуется применять смазку другой марки, даже если она имеет подобные характеристики.

    В обязательном порядке проверить состояние мотора по окончании ремонта

    В первую очередь нужно обратить на его состав и наличие масла: жидкость должна быть прозрачной. Следом проверяется работа коленчатого вала при отключённом моторе.

    И последнее: необходимо запустить движок и продержать его на «холостом» ходе в течение 5-10 мин., пристально прислушиваясь к нестандартному звучанию, наличию посторонних стуков и тому аналогичного.

    Использовать лишь качественное ДТ

    Дабы дизельный двигатель, оснащенный турбиной, сохранил собственные начальные характеристики, нужно покупать лишь качественное горючее. Низкосортное горючее имеет множество примесей, каковые скоро засоряют топливную совокупность.

    В результате понижается уровень мощности, развиваемой двигателем.

    Дабы нивелировать ее падение, турбина начинает трудиться на пределе собственных возможностей, что провоцирует стремительный износ агрегата.

    На морозе двигатель обязан поработать на «холостом» ходу

    При низких температурах масло делается более вязким. Исходя из этого рекомендуется запустить турбированный мотор и продержать его на «холостом» ходу, дабы смазка начала циркулировать в агрегата.

    Помимо этого, турбореактивные двигатели не рекомендуется сходу останавливать на морозе. Перед тем как заглушить, им нужно некое время кроме этого поработать на «холостом» ходу.

    Эта совет разъясняется тем, что на высоких оборотах в силовых агрегатах температура поднимается до больших значений.

    Исходя из этого резкое выключение мотора может вызвать температурный перепад, почему турбины эксплуатации и срок установки понижается.

    Систематично доводить двигатель до высоких оборотов

    Турбина обязана систематично трудиться. В противном случае она скоро выйдет из строя.

    Рекомендуется не смотря на то, что бы раз в семь дней эксплуатировать двигатель, в то время, когда тот трудится на высоких оборотах. В результате работы совокупности наддува происходит процесс ее самоочистки.

    самый удачным вариантом эксплуатации турбодвигателя есть регулярная езда на средних оборотах.

    Преимущества и недочёты

    Надежный турбированный мотор — это заслуга его обладателя. Лишь соблюдение условий эксплуатации обеспечит комфортную и долгую езду на автомобиле.

    Подводя результат всему, что было приведено выше, нельзя не разглядеть минусы и плюсы турбированных силовых установок.

    Плюсы Минусы
    Высокая мощность мотора Необходимость прогрева
    Небольшой количество при высокой отдаче высокая цена и Дорогостоящее обслуживание
    Низкий уровень потребления горючего Сильный нагрев
    Наличие турбоям

    The choice of motor. Turbine or aspirated


    Похожие статьи, подобранные для Вас:

    С какой целью дизель оборудуют турбокомпрессором

    Когда появились первые турбированные двигатели, они были прерогативой дорогих, преимущественно спортивных автомобилей. Но случилось это достаточно давно, а потому сегодня двигатели с турбонаддувом можно встретить все чаще и чаще. Такой тип двигателя сегодня можно встретить и в грузовых авто, и в легковом транспорте, и в специальной технике. Одним словом, везде, где можно и хотелось бы увеличить КПД автомобиля и его фактическую мощность, рассказывают специалисты turboday.com.ua.

    Прежде всего, турбина — это элемент питания, который способен увеличивать мощность двигателя на 30, а то и 50%. При этом, двигатель не только не начинает потреблять больше топливных ресурсов, но при определенных обстоятельствах, становится даже более экономичным.

    В чем сила турбокомпрессора?

    Своим уникальным возможностям по увеличению мощности двигателя турбины обязаны отработавшим газам, которые поступают под давлением и обеспечивают работу всей системы. Важную роль при этом играет качество рабочей смеси, которое напрямую зависит от содержания в ней атмосферного воздуха. Если оно достаточное, то дизельное топливо сгорает тщательно и обеспечивает дополнительную мощность. Напротив, если воздуха не хватает, то это может привести к повышенной дымности газов, снижению КПД и мощности, а также к перегреву мотора.

    Еще один немаловажный фактор — это количество и качество масла в турбированном двигателе. Как недостаточное, так и избыточное количество масла — это проблема для турбины, вызывающая не только снижение мощности, но и приводящая к различным поломкам. Чтобы увеличить срок эксплуатации турбированного двигателя, производители рекомендуют своевременно осуществлять замену машинного масла и использовать те его марки, которые подходят именно вашему автомобилю или другой технике с турбонаддувом.

    Сфера применения турбированных дизельных двигателей

    Как мы уже упоминали, сегодня турбина — это не привилегия, а «производственная необходимость». Многие современные «агрегаты» работают в режиме повышенных нагрузок, а в таких условиях без турбонаддува просто не обойтись. Именно по этой причине турбированные дизельные двигатели сегодня можно встретить:

  • в легковых и грузовых авто;
  • в морском транспорте;
  • в сельхозтехнике;
  • в железнодорожном транспорте;
  • в автобусах;
  • в строительных машинах и т.д.
  • Можно утверждать, что турбокомпрессор можно поставить на любой вид двигателя, будь то дизельный, газовый или бензиновый. В любом случае, его использование значительно увеличивает мощность мотора, КПД и производительность. Это выгодно, прежде всего, для тех водителей, которые используют автотранспорт и прочую технику для нужд своего бизнеса.

    Особенности эксплуатации и ремонта турбины

    Любой турбированный двигатель обладает своим ресурсом. Для дизельных двигателей такой ресурс может составлять от 250 000 до 500 000 км. При этом срок эксплуатации турбины напрямую зависит от того, как именно вы используете ее ресурс. Для того, чтобы «продлить жизнь» турбины нужно, прежде всего, следовать рекомендациям по безопасной эксплуатации. С этой целью, прежде чем выключить двигатель после «трудового дня», дайте ему покрутиться пару минут на холостом ходу, так как узлы турбины могут по инерции совершать вращательные движения «в сухую», что приведет, рано или поздно, к тому, что турбина выйдет из строя. Также не рекомендуется сильно газовать первые несколько минут, чтобы смазка турбины, в особенности в холодное время года, успела как следует разогреться.

    Если же поломка все же произошла, то у владельца транспортного средства есть два пути — полная замена турбины или ее ремонт и восстановление отдельных узлов. Первый путь хорош, но приведет к значительным материальным затратам, а потому многие предпочитают не менять, а ремонтировать турбины. При наличии соответствующего современного оборудования, восстановление турбокомпрессора позволяет вернуть агрегат практически «к заводским настройкам». Хороший поставщик услуг по ремонту турбин всегда дает гарантию срока эксплуатации, практически равную аналогичному сроку у новой турбины. Кроме того, ремонт турбины значительно облегчает жизнь владельцу, так как автоматически отпадает вопрос о поиске совместимых и подходящих систем.

    И помните, что своевременное профилактическое обслуживание турбины — это залог ее «здоровья и долголетия».

    Когда появились первые турбированные двигатели, они были прерогативой дорогих, преимущественно спортивных автомобилей. Но случилось это достаточно давно, а потому сегодня двигатели с турбонаддувом можно встретить все чаще и чаще. Такой тип двигателя сегодня можно встретить и в грузовых авто, и в легковом транспорте, и в специальной технике. Одним словом, везде, где можно и хотелось бы увеличить КПД автомобиля и его фактическую мощность, рассказывают специалисты turboday.com.ua.

    Прежде всего, турбина — это элемент питания, который способен увеличивать мощность двигателя на 30, а то и 50%. При этом, двигатель не только не начинает потреблять больше топливных ресурсов, но при определенных обстоятельствах, становится даже более экономичным.

    В чем сила турбокомпрессора?

    Своим уникальным возможностям по увеличению мощности двигателя турбины обязаны отработавшим газам, которые поступают под давлением и обеспечивают работу всей системы. Важную роль при этом играет качество рабочей смеси, которое напрямую зависит от содержания в ней атмосферного воздуха. Если оно достаточное, то дизельное топливо сгорает тщательно и обеспечивает дополнительную мощность. Напротив, если воздуха не хватает, то это может привести к повышенной дымности газов, снижению КПД и мощности, а также к перегреву мотора.

    Еще один немаловажный фактор — это количество и качество масла в турбированном двигателе. Как недостаточное, так и избыточное количество масла — это проблема для турбины, вызывающая не только снижение мощности, но и приводящая к различным поломкам. Чтобы увеличить срок эксплуатации турбированного двигателя, производители рекомендуют своевременно осуществлять замену машинного масла и использовать те его марки, которые подходят именно вашему автомобилю или другой технике с турбонаддувом.

    Сфера применения турбированных дизельных двигателей

    Как мы уже упоминали, сегодня турбина — это не привилегия, а «производственная необходимость». Многие современные «агрегаты» работают в режиме повышенных нагрузок, а в таких условиях без турбонаддува просто не обойтись. Именно по этой причине турбированные дизельные двигатели сегодня можно встретить:

    • в легковых и грузовых авто;
    • в морском транспорте;
    • в сельхозтехнике;
    • в железнодорожном транспорте;
    • в автобусах;
    • в строительных машинах и т.д.

    Можно утверждать, что турбокомпрессор можно поставить на любой вид двигателя, будь то дизельный, газовый или бензиновый. В любом случае, его использование значительно увеличивает мощность мотора, КПД и производительность. Это выгодно, прежде всего, для тех водителей, которые используют автотранспорт и прочую технику для нужд своего бизнеса.

    Особенности эксплуатации и ремонта турбины

    Любой турбированный двигатель обладает своим ресурсом. Для дизельных двигателей такой ресурс может составлять от 250 000 до 500 000 км. При этом срок эксплуатации турбины напрямую зависит от того, как именно вы используете ее ресурс. Для того, чтобы «продлить жизнь» турбины нужно, прежде всего, следовать рекомендациям по безопасной эксплуатации. С этой целью, прежде чем выключить двигатель после «трудового дня», дайте ему покрутиться пару минут на холостом ходу, так как узлы турбины могут по инерции совершать вращательные движения «в сухую», что приведет, рано или поздно, к тому, что турбина выйдет из строя. Также не рекомендуется сильно газовать первые несколько минут, чтобы смазка турбины, в особенности в холодное время года, успела как следует разогреться.

    Если же поломка все же произошла, то у владельца транспортного средства есть два пути — полная замена турбины или ее ремонт и восстановление отдельных узлов. Первый путь хорош, но приведет к значительным материальным затратам, а потому многие предпочитают не менять, а ремонтировать турбины. При наличии соответствующего современного оборудования, восстановление турбокомпрессора позволяет вернуть агрегат практически «к заводским настройкам». Хороший поставщик услуг по ремонту турбин всегда дает гарантию срока эксплуатации, практически равную аналогичному сроку у новой турбины. Кроме того, ремонт турбины значительно облегчает жизнь владельцу, так как автоматически отпадает вопрос о поиске совместимых и подходящих систем.

    И помните, что своевременное профилактическое обслуживание турбины — это залог ее «здоровья и долголетия».

    4 правила эксплуатации турбированных двигателей

     Турбированный двигатель – это довольно сложный и прихотливый «зверь». Для каждого владельца машины с таким дополнением, важно знать правила их эксплуатации. Деталей, влияющих на срок службы турбины или устойчивость к поломкам, действительно много. Данные правила, помогут продлить работоспособность и сократить вероятность поломки двигателя с турбиной.

    Правило первое – фильтры

     Фильтры в этом виде двигателей, одна из важнейших деталей. Нужно жёстко придерживаться рекомендаций от производителей, связанных с установкой и марками, воздушных и масляных фильтров. Поддерживая их в необходимом рабочем состоянии.

    Правило второе — уровень масла

     Масло – одна из частых причин поломок двигателя или турбины. Засорения, недостаток или неправильное давление в системе смазки – вот что вызывает нередко поломки. При эксплуатации турбомоторов крайне важно следить за уровнем масла и его качеством. Нужно использовать специальное масло для турбодвигателей, желательно рекомендованное производителем. Стоит следить постоянно за уровнем масла и его качеством. Помня, что масло для моторов с турбиной, значительно отличается из-за более сильного воздействия на него.

    Правило третье – запуск мотора

     Немаловажную роль играет запуск и прогрев двигателя. При низких температурах, ему нужно дать возможность несколько раз провернуться, прежде чем полноценно его запускать. После этого предоставить время поработать в течение нескольких минут вхолостую, что позволит маслу приобрести нужные свойства.
    Стоит помнить, что не нужно увлекаться холостым ходом с подобным типом двигателей. Пятнадцать минут более чем достаточно. При увеличении времени, получается проникновение паров масла в турбину, и выхлоп приобретает синеватый оттенок. Вот только при частом использовании так мотора, появляется нагар из масла на элементах турбины, снижая её рабочий ресурс.
    Не стоит увлекаться при запуске двигателя педалью газа. Из-за своих свойств, мотор с турбиной достигает нужного давления за несколько секунд.
    Не рекомендуется при низких температурах газовать для прогрева турбодвигателя, особенно дизельного. Прогреть такой двигатель быстро не выйдет, так как прогревается он при езде. Лучшим выходом будет поехать, поддерживая обороты до 2 тысяч, пока двигатель не прогреется окончательно.

     Правило четвертое – остановка мотора

     Остановка работы турбодвигателей также имеет свои особенности. Из-за высокого нагрева турбины, перед отключением рекомендуется дать двигателю постепенно остыть. Быстрая остановка горячего турбомотора, ведёт к пригоранию смазки и повышению износа деталей. Одним из лучших способов этого избежать, является турботаймер. Эта деталь позволяет после выключения зажигания, задерживать остановку двигателя для охлаждения турбонаддува.

     Напоследок хочется сказать, что выполнение этих незамысловатых правил, позволяет серьёзно продлить жизнь турбины и двигателя. Так же не стоит забывать о том, что турбодвигатели – это достаточно сложное устройство, требующее к себе внимательного отношения.

    функций турбокомпрессора | Diesel Components Inc.

    Турбокомпрессоры представляют собой центробежные компрессоры, приводимые в действие турбиной выхлопных газов и устанавливаемые в двигателях для наддува воздуха, поступающего в цилиндры. Производительность турбокомпрессора влияет на все жизненно важные параметры двигателя, такие как мощность, выбросы и, самое главное, расход топлива. Турбокомпрессоры иногда устанавливаются на вторичном рынке автомобильными тюнерами и энтузиастами, в то время как многие автомобили поставляются с ними на складе производителя.

    Все турбокомпрессоры позволяют увеличить выходную мощность двигателя, которая в противном случае была бы ограничена меньшей.В результате двигатель небольшого размера с турбонагнетателем может производить столько же мощности, сколько двигатель большего размера без него.

    Прежде чем перейти к обсуждению основных функций турбокомпрессоров, важно понять несколько фундаментальных концепций. Мы все слышали о турбинах, но давайте узнаем, как именно они работают?

    Как работают турбокомпрессоры?

    Турбина состоит из двух половин, соединенных валом. С одной стороны, горячие выхлопные газы вращают турбину, соединенную с другой турбиной, которая всасывает воздух и сжимает его в двигателе.Это сжатие придает двигателю дополнительную мощность и эффективность, потому что чем больше воздуха поступает в камеру сгорания, тем больше топлива вы можете добавить.

    Функции турбокомпрессора

    Функцией турбокомпрессора является увеличение выходной мощности двигателя без регулировки самого двигателя. Двигатель обычно должен быть больше и тяжелее, чтобы набрать мощность. С другой стороны, турбокомпрессор намного меньше и легче. Кроме того, он питается от выхлопных газов двигателя, которые обычно оставляют двигатель и транспортное средство неиспользованными.

    Выпускное отверстие

    Функцию турбонагнетателя можно представить себе, начиная с выпускного отверстия. Выхлопные газы двигателя проходят через турбонагнетатель, прежде чем выйти через выхлопную систему автомобиля. Поток этих газов заставляет вращаться турбинное колесо внутри турбонагнетателя. На той же оси и с другой стороны этой турбины находится другое колесо у ее впускного отверстия.

    Впускное отверстие

    На впускном отверстии турбонагнетателя находится второе колесо, называемое компрессором или рабочим колесом, поскольку при вращении оно сжимает воздух, поступающий в турбокомпрессор со стороны впуска.Это второе колесо вращается всякий раз, когда вращается колесо турбины со стороны выхлопа, поскольку они соединены одним и тем же валом. Этот сжатый воздух подает больше воздуха во впуск двигателя. А поскольку плотность молекул кислорода в сжатом воздухе выше, чем в несжатом, двигатель выбрасывает больше топлива на каждый ход поршня, что приводит к увеличению мощности.

    Выхлопное отверстие (снова)

    Сжатый воздух, поступающий на впуск двигателя, сгорает внутри и становится выхлопным газом.Этот выхлопной газ имеет больше энергии, чем раньше, потому что всасываемый воздух теперь сжат и сожжен с большим количеством топлива; таким образом, он вращает турбину турбонагнетателя на выпускном конце быстрее, чем раньше. Это, в свою очередь, приводит к вращению колеса компрессора быстрее, чем раньше, что сжимает всасываемый воздух больше, чем раньше.

    Повышение сжатия воздуха приводит к большему количеству молекул кислорода и большему количеству топлива на каждый ход поршня. По мере продолжения этого цикла турбонагнетатель может легко продолжать увеличивать сжатие всасываемого воздуха.Однако слишком сильное сжатие воздуха в сочетании с избытком топлива может привести к слишком большой мощности, которая повредит двигатель.

    Контроль давления воздуха

    Турбокомпрессор сжимает всасываемый воздух, чтобы ограничить давление воздуха. Это происходит с помощью механизма, называемого «вестгейт», который, когда он открыт, обычно позволяет некоторому количеству выхлопных газов обходить турбинное колесо со стороны выхлопа, чтобы ограничить скорость вращения колеса. Если скорость турбинного колеса ограничена или регулируется, это ограничивает скорость вращения компрессорного колеса на стороне впуска, что ограничивает степень сжатия воздуха.

    Откуда берется дополнительная мощность?

    Турбокомпрессоры придают вашему автомобилю больше мощности, но эта дополнительная мощность не поступает непосредственно от выхлопных газов, что иногда сбивает людей с толку. С турбонаддувом мы используем часть этой энергии выхлопа для привода компрессора, что позволяет двигателю сжигать больше топлива в секунду. Это дополнительное топливо — это то, где автомобиль получает дополнительную мощность.

    Сколько дополнительной мощности вы можете получить?

    Если турбокомпрессор придает двигателю большую мощность, теоретически вы можете продолжать улучшать турбокомпрессор, чтобы сделать двигатель более мощным, но в конечном итоге вы достигнете предела.Цилиндры настолько велики, что они могут сжечь только определенное количество топлива.

    Существует ограниченное количество воздуха, которое вы можете нагнетать в них через впускное отверстие определенного размера, а также ограниченное количество выхлопных газов, которые вы можете выпустить, что ограничивает энергию, которую вы можете использовать для привода вашего турбокомпрессора. Проще говоря, в игру вступают другие ограничивающие факторы, которые также необходимо принимать во внимание, потому что вы не можете просто проложить себе путь к бесконечности с турбонаддувом!

     

    Преимущества турбокомпрессора

    Помимо того, что турбокомпрессоры обеспечивают дополнительную мощность, их иногда называют устройствами, которые предлагают «бесплатную мощность».«В отличие от нагнетателя, для его привода не требуется мощность двигателя. Горячие и расширяющиеся газы, выходящие из двигателя, приводят в действие турбокомпрессор и не позволяют двигателю терять мощность. Двигатели с турбонаддувом также не страдают так же, как двигатели без наддува, когда они работают на больших высотах.

    Чем выше высота подъема безнаддувного двигателя, тем труднее ему становится получать кислород из-за разрежения атмосферы. Турбокомпрессор решает эту проблему, потому что он нагнетает кислород в камеру двигателя внутреннего сгорания, иногда под давлением, в 2 раза превышающим атмосферное.

    Ищете услуги по ремонту турбокомпрессоров в Миннесоте? Компания Diesel Components, Inc. поможет вам

    Теперь, когда вы знаете основные функции турбокомпрессора, вы понимаете, что с ним многое может пойти не так. Когда дело доходит до ремонта турбокомпрессора, мы в Diesel Components, Inc. не экономим на мелочах.

    Компания Diesel Components, Inc. должна была стать авторизованным предприятием по ремонту турбокомпрессоров для Garrett, AiResearch и Schweitzer, и это лишь некоторые из них. Будучи авторизованным заводом-изготовителем ремонтным центром, будьте уверены, что мы будем использовать только высококачественные детали и самые современные методы ремонта, потому что мы твердо верим в правильность выполнения каждой работы с первого раза.

    Если вам нужны услуги по ремонту турбокомпрессора в Миннесоте, позвоните нам прямо сейчас.

    Какие существуют типы турбонагнетателей? Автомобильная промышленность

    В автомобильной промышленности используется ряд различных типов турбонагнетателей:

    • Однотурбинный
    • Твин-турбо
    • Турбина Twin-Scroll
    • Турбина с изменяемой геометрией
    • Регулируемая турбина Twin Scroll
    • Электрическая турбина

    Одинарные турбины

    Одинарные турбонагнетатели — это то, что большинство людей считают турбинами.За счет изменения размеров элементов внутри турбокомпрессора можно получить совершенно разные характеристики крутящего момента. Большие турбины обеспечивают более высокий уровень максимальной мощности, в то время как меньшие турбины могут вращаться быстрее и обеспечивать лучшую мощность на низких оборотах. Они представляют собой экономически эффективный способ увеличения мощности и эффективности двигателя, и поэтому становятся все более популярными, позволяя двигателям меньшего размера повышать эффективность за счет такой же мощности, как и более крупные безнаддувные двигатели, но с меньшим весом.Однако они, как правило, лучше всего работают в узком диапазоне оборотов, и водители часто испытывают «турбо-лаг», пока турбо не начнет работать в своем пиковом диапазоне оборотов.

    Твин-турбо

    Как следует из названия, твин-турбо означает добавление второго турбонагнетателя к двигателю. В случае двигателей V6 или V8 это можно сделать, назначив один турбонаддув для работы с каждым рядом цилиндров. В качестве альтернативы можно использовать один меньший турбонагнетатель на низких оборотах с большим турбонаддувом на более высоких оборотах.Эта вторая конфигурация (известная как двойной последовательный турбонаддув) обеспечивает более широкий диапазон рабочих оборотов и обеспечивает лучший крутящий момент на низких оборотах (уменьшая турбо-задержку), но также дает мощность на высоких оборотах. Неудивительно, что наличие двух турбин значительно увеличивает сложность и связанные с этим затраты.

    Турбина Twin-Scroll

    Турбокомпрессоры с двойной спиралью

    требуют корпуса турбины с разделенным входом и выпускного коллектора, который соединяет правильные цилиндры двигателя с каждой спиралью.независимо. Например, в четырехцилиндровом двигателе (с порядком работы 1-3-4-2) цилиндры 1 и 4 могут питаться от одной спирали турбокомпрессора, а цилиндры 2 и 3 — от отдельной спирали. Такая компоновка обеспечивает более эффективную подачу энергии выхлопных газов к турбонаддуву и помогает подавать более плотный и чистый воздух в каждый цилиндр. Больше энергии отправляется на выхлопную турбину, а значит, больше мощности. Опять же, за решение сложной системы, требующей сложных корпусов турбин, выпускных коллекторов и турбин, приходится платить штраф.

    Турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT)

    Обычно ВГТ включают в себя кольцо лопаток аэродинамической формы в корпусе турбины на входе в турбину. В турбокомпрессорах для легковых и легких коммерческих автомобилей эти лопасти вращаются для изменения угла закрутки газа и площади поперечного сечения. Эти внутренние лопасти изменяют соотношение площади турбины к радиусу (A/R) в соответствии с оборотами двигателя и, таким образом, обеспечивают максимальную производительность. На низких оборотах низкое соотношение A/R позволяет турбонаддуву быстро раскручиваться за счет увеличения скорости выхлопных газов и.На более высоких оборотах соотношение A/R увеличивается, что позволяет увеличить поток воздуха. Это приводит к низкому порогу наддува, уменьшающему турбозадержку, и обеспечивает широкий и плавный диапазон крутящего момента.

    В то время как VGT чаще используются в дизельных двигателях, где выхлопные газы имеют более низкую температуру, до настоящего времени VGT были ограничены в применении в бензиновых двигателях из-за их стоимости и требования, чтобы компоненты были изготовлены из экзотических материалов. Высокая температура выхлопных газов означает, что лопасти должны быть изготовлены из экзотических термостойких материалов, чтобы предотвратить их повреждение.Это ограничило их использование роскошными высокопроизводительными двигателями.

    Турбокомпрессор с регулируемой двойной спиралью (VTS)

    Как следует из названия, турбокомпрессор VTS сочетает в себе преимущества турбокомпрессора с двойной спиралью и турбокомпрессора с изменяемой геометрией. Это достигается за счет использования клапана, который может перенаправлять поток выхлопного воздуха только на одну спираль, или путем изменения степени открытия клапана, что позволяет разделять выхлопные газы на обе спирали. Конструкция турбокомпрессора VTS представляет собой более дешевую и надежную альтернативу турбокомпрессорам VGT, а это означает, что этот вариант подходит для бензиновых двигателей.

    Электрические турбокомпрессоры

    Электрический турбонагнетатель используется для устранения турбозапаздывания и помощи обычному турбонагнетателю на более низких оборотах двигателя, когда обычный турбонагнетатель не является наиболее эффективным.Это достигается за счет добавления электродвигателя, который раскручивает компрессор турбонагнетателя с самого начала и на низких оборотах, пока мощность выхлопных газов не станет достаточно высокой для работы турбонагнетателя. Такой подход позволяет оставить турбо лаг в прошлом и значительно увеличить диапазон оборотов, в котором будет эффективно работать турбо. Все идет нормально. Представляется, что электронные турбины являются ответом на все отрицательные характеристики обычных турбокомпрессоров, однако есть и некоторые недостатки.Большинство из них связаны со стоимостью и сложностью, так как электродвигатель должен быть размещен и питаться, а также охлаждаться, чтобы предотвратить проблемы с надежностью.

    Как работает турбокомпрессор?

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

    Что такое турбокомпрессор?

    Проще говоря, турбокомпрессор — это своего рода воздушный насос, который забирает воздух при атмосферном давлении, сжимает его до более высокого давления и подает сжатый воздух в двигатель через впускные клапаны.

    В настоящее время турбонаддувы используются в основном на дизельных двигателях, но сейчас наблюдается тенденция к турбонаддуву серийных бензиновых двигателей.

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

    Чтобы удовлетворить наши потребности в энергии, требуется воздух; добавление большего количества воздуха представляет гораздо больше проблем, чем добавление большего количества топлива.Воздух окружает нас все время и находится под давлением (на уровне моря это давление составляет около 15 фунтов на квадратный дюйм). Именно это давление нагнетает воздух в цилиндры.

    Для увеличения потока воздуха устанавливается воздушный насос (турбокомпрессор), и в двигатель подается сжатый воздух.

     

    Этот воздух смешивается с впрыскиваемым топливом, позволяя топливу сгорать более эффективно, что увеличивает выходную мощность двигателя.

    Другая 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 турбонагнетатель?

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

    Когда выхлопные газы выбрасываются из двигателя, они направляются на турбину или горячее колесо турбонагнетателя и таким образом завершают цикл.


    1. Захват

    Вместо того, чтобы выходить через выхлопную трубу, горячие газы, образующиеся при сгорании, поступают в турбонагнетатель. Цилиндры внутри двигателя внутреннего сгорания срабатывают последовательно (не все сразу), поэтому выхлоп выходит 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.Напротив, турбокомпрессор с двойной спиралью собирает выхлопные газы от пар цилиндров в чередующейся последовательности.

    2. Отжим

    Выхлоп ударяется о лопатки турбины, раскручивая их до 150 000 об/мин. Чередующиеся импульсы выхлопа помогают устранить турбояму.

    3. Вентиляционное отверстие

    Выполнив свою задачу, выхлопные газы проходят через выпускное отверстие в каталитический нейтрализатор, где они очищаются от
    угарного газа, оксидов азота и других загрязняющих веществ перед выходом через выхлопную трубу.

    4. Компресс

    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, насыщенный кислородом воздух поступает в камеру сгорания.

    Дополнительный кислород позволяет двигателю более полно сжигать бензин, повышая производительность двигателя меньшего размера. В результате двигатель TwinPower вырабатывает на 30% больше мощности, чем двигатель того же размера без турбонаддува.

    В чем разница между турбонаддувом и наддувом?

    Когда дело доходит до повышения производительности двигателя, турбонаддув и наддув являются двумя основными способами. Оба метода принудительной индукции имеют общую цель увеличения мощности в двигателях без наддува. Хотя эти две технологии иногда ошибочно принимают друг за друга или используют взаимозаменяемо, их отличают явные различия.

    Что такое принудительная индукция?

    Фото: Кристиан Уордлоу

    По сути, турбонагнетатели и нагнетатели представляют собой воздушные компрессоры, используемые для увеличения подачи кислорода в двигатель за счет принудительной индукции, но каждый из них достигает этой цели по-своему.

    Принудительная индукция использует принцип, согласно которому большее количество воздуха в процессе сгорания создает большую выходную мощность. Сжимая воздух и увеличивая его плотность, принудительная индукция пропускает больше кислорода в цилиндр двигателя, что требует соответственно большего количества топлива. Больше топлива означает более сильные взрывы в камере сгорания, что приводит к увеличению выработки электроэнергии.

    На больших высотах, где воздух менее плотный, принудительная индукция помогает восстановить утраченную мощность за счет повышения давления воздуха и подачи большего количества кислорода в цилиндры.Без принудительной индукции двигатель ограничен плотностью атмосферы вокруг него, будь то на уровне моря или на высоте 10 000 футов.

    Turbo и Super: ключевое отличие

    Хотя оба метода используют принудительную индукцию, основное различие между турбонаддувом и наддувом заключается в том, как компоненты сжатия воздуха для каждой системы получают мощность.

    Турбокомпрессор использует непрямой подход, поскольку он механически не соединяется с двигателем. Вместо этого он использует поток выхлопных газов двигателя для вращения турбины, питающей компрессор.

    Нагнетатель физически соединяется с двигателем. Он работает, используя коленчатый вал двигателя в качестве прямого источника энергии для компрессора.

    Что такое турбонаддув?

    Фото: Christian Wardlaw

    Когда выхлопные газы проходят через турбину и вращают ее, турбина создает вакуум, который сжимает воздух, прежде чем направить его во впускной коллектор двигателя. Когда двигатель вращается быстрее, то же самое происходит и с турбиной, тем самым направляя в двигатель еще больше воздуха и повышая мощность на 25-40%.

    Однако эта система не является мгновенной. Поскольку турбине с выхлопным приводом требуется время, чтобы раскрутиться, и турбина должна вращаться с определенной скоростью для оптимального наддува, система часто будет испытывать отставание. Эта задержка, известная как «турбо-лаг», представляет собой мгновенную потерю мощности, которая происходит, когда турбокомпрессор пытается набрать скорость.

    Турбокомпрессоры не такие мощные, как нагнетатели, но, поскольку они используют восстановленную энергию в виде выхлопных газов, они повышают общую эффективность двигателя.В турбонагнетателе также используется перепускной клапан, который снижает выброс выхлопных газов в окружающую среду.

    Что такое наддув?

    Фото: Christian Wardlaw

    Нагнетатель соединен с двигателем ремнем или цепью. Когда коленчатый вал двигателя вращается, нагнетатель вращается вместе с ним. Как и в случае с турбокомпрессором, вращение создает вакуум, который сжимает воздух, а затем направляет его прямо в двигатель.

    Связь прямого привода между нагнетателем и двигателем создает линейный диапазон мощности, что приводит к мгновенному увеличению от 30% до 50%. Нагнетатель обеспечивает этот оптимальный наддув во всем диапазоне оборотов без каких-либо задержек.

    Эта прямая связь с двигателем делает нагнетатели более мощными, чем турбокомпрессоры, но это также делает нагнетатели значительно менее эффективными. В конце концов, они предназначены для производства мощности двигателя за счет мощности двигателя. В некотором смысле они похожи на питание воздушного насоса другим воздушным насосом.

    Кроме того, в отличие от турбокомпрессора, в нагнетателе не используется перепускная заслонка. Это означает, что он выделяет больше смога, чем его аналог с турбонаддувом.

    Плюсы и минусы каждого из них

    Хотя турбонаддув и наддув обеспечивают значительное увеличение мощности двигателей без наддува, каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

    Турбокомпрессор Плюсы:

    • Идеально подходит для двигателей небольшого объема; часто работает в паре с четырехцилиндровыми двигателями
    • Меньший вес и меньшее влияние на экономию топлива
    • В целом более эффективная работа трансмиссии благодаря рекуперации потерь энергии (выхлопные газы)
    • Использует перепускной клапан, который снижает выбросы углерода

    Турбокомпрессор Минусы:

    • Наличие турбоямы 
    • Предназначен для обеспечения наддува в определенном диапазоне работы двигателя, а не во всем диапазоне оборотов
    • Повышенная потребность в моторном масле из-за экстремально высоких рабочих температур больше лошадиных сил, чем с турбонаддувом
    • Быстрое решение для повышения мощности в двигателях большего объема с большим количеством цилиндров
    • Отсутствие отставания мощности, как при турбонаддуве; моментальная подача мощности
    • Обеспечивает увеличение мощности при низких оборотах двигателя по сравнению с турбокомпрессорами
    • Имеет более длительный срок службы и меньший тепловой износ, чем турбонаддув

    Минусы наддува:

    • Отсутствие перепускной заслонки приводит к большему выбросу углерода
    • Меньший расход топлива из-за прямого отбора мощности от двигателя
    • Более громкий и резкий звук, чем у турбонаддува

    Резюме

    Несмотря на поговорку, «нет замены рабочему объему», турбокомпрессоры и нагнетатели являются очень эффективными способами получить больше мощность и производительность от любого двигателя.Но каждая система имеет уникальный набор компромиссов. Для тех, кто хочет сбалансировать производительность с экономией топлива и эффективностью, лучшим выбором будет турбонаддув. Для тех, кто больше заинтересован в простом решении проблемы сырой мощности, скорее всего, подойдет наддув.

    Принцип работы турбокомпрессора. Детали и принципы проектирования

    Принцип работы турбокомпрессора определяется принципами конструкции, которые мы сейчас объясним в этом подробном и эффективном объяснении:

    Турбокомпрессор состоит из турбины и компрессора, связанных по общей оси.На вход турбины поступают выхлопные газы из выпускного коллектора двигателя, приводящие во вращение колесо турбины. Это вращение приводит в действие компрессор, сжимающий окружающий воздух и подающий его к воздухозаборнику двигателя.

    Целью турбокомпрессора является улучшение соотношения размера и мощности двигателя за счет устранения одного из его основных ограничений. В безнаддувном автомобильном двигателе используется только ход поршня вниз, чтобы создать область низкого давления для всасывания воздуха в цилиндр.Поскольку количество молекул воздуха и топлива определяет потенциальную энергию, необходимую для опускания поршня во время такта сгорания, а также ввиду относительно постоянного давления атмосферы, в конечном счете будет установлен предел количеству воздуха и, следовательно, топлива, заполняющего поршень. камера сгорания. Эта способность наполнять цилиндр воздухом и есть его объемный КПД. Поскольку турбокомпрессор увеличивает давление в точке, где воздух поступает в цилиндр, а количество воздуха, подаваемого в цилиндр, в значительной степени зависит от времени и давления, по мере увеличения давления будет втягиваться больше воздуха.Давление на впуске при отсутствии турбонагнетателя, определяемое атмосферой, можно контролируемо повышать с помощью турбонагнетателя.

    Применение компрессора для повышения давления в точке впуска воздуха в цилиндр часто называют принудительной индукцией. Центробежные нагнетатели работают так же, как турбо; 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, которые в противном случае были бы потрачены впустую, в полезную работу.Нагнетатели используют выходную энергию для достижения чистого выигрыша, который достигается за счет части общей мощности двигателя.

    Компоненты

    Турбокомпрессор состоит из четырех основных компонентов. Каждое колесо турбины и крыльчатки содержится в собственном сложенном коническом корпусе на противоположных сторонах третьего компонента, вращающегося узла центральной ступицы (CHRA).

    Кожухи, установленные вокруг крыльчатки компрессора и турбины, собирают и направляют поток газа через вращающиеся колеса.Размер и форма могут определять некоторые рабочие характеристики всего турбонагнетателя. Площадь конуса к радиусу от центральной ступицы выражается как отношение (AR, A/R или A:R). Часто один и тот же базовый узел турбокомпрессора будет доступен у производителя с несколькими вариантами AR для корпуса турбины, а иногда и для крышки компрессора. Это позволяет разработчику системы двигателя адаптировать компромиссы между производительностью, реакцией и эффективностью в зависимости от применения или предпочтений.Оба корпуса напоминают раковины улиток, поэтому турбокомпрессоры иногда на сленге называют злыми улитками.

    Размеры турбины и крыльчатки также определяют количество воздуха или выхлопных газов, которые могут проходить через систему, и относительную эффективность их работы. Как правило, чем больше колесо турбины и колесо компрессора, тем больше пропускная способность. Размеры и формы могут различаться, а также кривизна и количество лопастей на колесах.

    Вращающийся узел центральной ступицы содержит вал, соединяющий рабочее колесо компрессора и турбину.Он также должен содержать систему подшипников для подвешивания вала, позволяющую ему вращаться с очень высокой скоростью с минимальным трением. Например, в автомобилестроении CHRA обычно использует упорный подшипник или шариковый подшипник, смазываемый постоянной подачей моторного масла под давлением. CHRA также можно считать «водяным охлаждением», поскольку он имеет точки входа и выхода для циркуляции охлаждающей жидкости двигателя. Модели с водяным охлаждением позволяют использовать охлаждающую жидкость двигателя для охлаждения смазочного масла, избегая возможного закоксовывания масла из-за сильного нагрева турбины.

    Наддув

    Наддув относится к увеличению давления в коллекторе, создаваемому турбокомпрессором 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 показатель дополнительного давления воздуха, которое достигается по сравнению с тем, которое было бы достигнуто без принудительной индукции. Давление во впускном коллекторе не следует путать с количеством или «весом» воздуха, который может подавать турбокомпрессор.

    Давление наддува ограничено, чтобы удерживать всю систему двигателя, включая турбонаддув, в расчетном рабочем диапазоне за счет управления перепускным клапаном, который отводит выхлопные газы от турбины со стороны выпуска. В некоторых автомобилях максимальный наддув зависит от октанового числа топлива и регулируется электронным способом с помощью датчика детонации, см. Автоматический контроль производительности (APC).

    Многие дизельные двигатели не имеют перепускной заслонки, поскольку количество энергии выхлопа напрямую зависит от количества топлива, впрыскиваемого в двигатель, а небольшие изменения давления наддува не влияют на работу двигателя.

    Wastegate

    При вращении на относительно высокой скорости турбина компрессора всасывает большой объем воздуха и нагнетает его в двигатель. Когда объемный поток на выходе турбокомпрессора превышает объемный расход двигателя, давление воздуха во впускной системе начинает расти, что часто называют наддувом. Скорость, с которой вращается узел, пропорциональна давлению сжатого воздуха и общей массе перемещаемого воздушного потока. Поскольку турбодвигатель может вращаться до оборотов, намного превышающих необходимые или безопасные, скорость необходимо контролировать.Вестгейт — наиболее распространенная механическая система управления скоростью, которая часто дополняется электронным регулятором наддува. Основная функция вестгейта — позволить части выхлопных газов обходить турбину при достижении заданного давления на впуске.

    Топливная эффективность

    Так как турбокомпрессор увеличивает удельную мощность двигателя, двигатель также производит повышенное количество отработанного тепла. Иногда это может быть проблемой при установке турбокомпрессора на автомобиль, который не предназначен для работы с высокими тепловыми нагрузками.Это дополнительное отработанное тепло в сочетании с более низкой степенью сжатия (точнее, степенью расширения) двигателей с турбонаддувом способствует несколько более низкому тепловому КПД, что оказывает небольшое, но прямое влияние на общую эффективность использования топлива.

    Еще одна форма охлаждения, оказывающая наибольшее влияние на эффективность использования топлива: охлаждение заряда. Даже с учетом преимуществ промежуточного охлаждения общее сжатие в камере сгорания больше, чем в атмосферном двигателе. Чтобы избежать детонации при одновременном извлечении максимальной мощности из двигателя, обычной практикой является добавление дополнительного топлива в заряд с единственной целью охлаждения.Хотя это кажется нелогичным, это топливо не сжигается. Вместо этого он поглощает и уносит тепло, когда переходит из фазы жидкого тумана в пар газа. Кроме того, поскольку он плотнее другого инертного вещества в камере сгорания, азота, он имеет более высокую удельную теплоемкость и большую теплоемкость. Он «держит» это тепло до тех пор, пока оно не выделится в потоке выхлопных газов, предотвращая разрушительный стук. Это термодинамическое свойство позволяет производителям достигать хорошей выходной мощности на обычном насосном топливе 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 расчетном наддуве составляет примерно 12:1. Более богатые смеси иногда используются, когда в конструкции системы есть недостатки, такие как каталитический нейтрализатор, который имеет ограниченную выносливость при высоких температурах 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 даст быстрый отклик и небольшую задержку на низких и средних оборотах, но может задушить двигатель на стороне выпуска и создать огромное количество тепла, связанного с насосом, на стороне впуска при повышении оборотов. Большой турбонагнетатель будет очень эффективен при высоких оборотах, но не является реальным применением для уличного автомобиля. Технологии с регулируемыми лопастями и шарикоподшипниками могут сделать турбонаддув более эффективным в более широком рабочем диапазоне, однако другие проблемы не позволили этой технологии появиться в большем количестве дорожных автомобилей (см. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией ).В настоящее время Porsche 911 (997) Turbo является единственным производимым бензиновым автомобилем с турбокомпрессором такого типа. Одним из способов использования преимуществ различных режимов работы двух типов турбонагнетателей является последовательный турбонаддув, в котором используется небольшой турбонагнетатель при низких оборотах и ​​больший при высоких оборотах.

    Системы управления двигателем большинства современных автомобилей могут контролировать наддув и подачу топлива в зависимости от температуры заряда, качества топлива и высоты над уровнем моря, а также других факторов. Некоторые системы более сложны и нацелены на более точную подачу топлива в зависимости от качества сгорания.Например, система Trionic-7 от Saab обеспечивает немедленную обратную связь о возгорании, когда оно происходит, с помощью электрического заряда.

    Новый 2,0-литровый двигатель FSI с турбонаддувом от Volkswagen/Audi включает в себя технологию сжигания обедненной смеси и непосредственный впрыск для экономии топлива в условиях низкой нагрузки. Это очень сложная система, включающая множество движущихся частей и датчиков для управления характеристиками воздушного потока внутри самой камеры, что позволяет использовать послойный заряд с превосходным распылением.Непосредственный впрыск также имеет огромный эффект охлаждения наддува, что позволяет двигателям использовать более высокие степени сжатия и давления наддува, чем типичный турбодвигатель с портовым впрыском.

    Детали автомобильной конструкции

    Закон идеального газа гласит, что если все остальные переменные остаются постоянными, то при повышении давления в системе увеличивается и температура. Здесь существует одно из негативных последствий турбонаддува — повышение температуры воздуха, поступающего в двигатель за счет сжатия.

    Турбина вращается очень быстро; максимальный пик составляет от 80 000 до 200 000 об / мин (с использованием малоинерционных турбин, 150 000–250 000 об / мин) в зависимости от размера, веса вращающихся частей, развиваемого давления наддува и конструкции компрессора. Такие высокие скорости вращения могут вызвать проблемы со стандартными шарикоподшипниками, что приведет к выходу из строя, поэтому в большинстве турбонагнетателей используются жидкостные подшипники. Они имеют текущий слой масла, который подвешивает и охлаждает движущиеся части. Масло обычно берется из контура моторного масла. В некоторых турбокомпрессорах используются невероятно точные шарикоподшипники, которые обеспечивают меньшее трение, чем жидкостные подшипники, но они также подвешены в демпфированных жидкостью полостях.Более низкое трение означает, что вал турбокомпрессора может быть изготовлен из более легких материалов, что уменьшает так называемую турбо-задержку 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 опорным подшипником (такие как T25), в которых используется упорный подшипник с углом поворота 270 градусов и латунный подшипник скольжения, который имеет только 3 масляных канала, до подшипника с поворотом на 360 градусов, который имеет более мощный упорный подшипник. и шайба с 6 масляными каналами для улучшения потока, отклика и эффективности охлаждения.Турбокомпрессоры с фольгированными подшипниками находятся в разработке. Это устранит необходимость в системах охлаждения подшипников или подачи масла, тем самым устранив наиболее распространенную причину отказа, а также значительно уменьшив турбо-задержку.

    Для управления давлением воздуха на верхней палубе поток выхлопных газов турбонагнетателя регулируется перепускным клапаном, который перепускает избыточные выхлопные газы, поступающие в турбину турбонагнетателя. Он регулирует скорость вращения турбины и мощность компрессора. Вестгейт открывается и закрывается сжатым воздухом от турбины (давление на верхней палубе) и может подниматься с помощью соленоида для регулирования давления, подаваемого на мембрану вестгейта.Этим соленоидом можно управлять с помощью автоматического контроля производительности, электронного блока управления двигателем или компьютера управления наддувом. Другой метод повышения давления наддува заключается в использовании обратных и выпускных клапанов, чтобы поддерживать давление на мембране ниже, чем давление в системе. В некоторых турбокомпрессорах (обычно называемых турбокомпрессорами с изменяемой геометрией) используется набор лопастей в корпусе выхлопной трубы для поддержания постоянной скорости газа на турбине, такой же тип управления, который используется на турбинах силовых установок.Эти турбокомпрессоры имеют минимальное запаздывание, имеют 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 конфигурациях этим турбинам даже не нужен вестгейт. Мембрана, идентичная мембране вестгейта, управляет лопастями, но требуемый уровень контроля немного отличается.

    Первым серийным автомобилем, в котором использовались эти турбины, был выпущенный ограниченным тиражом Shelby CSX-VNT 1989 года, по сути, Dodge Shadow, оснащенный двигателем 2.Бензиновый двигатель 2л. В Shelby CSX-VNT использовалась турбина Garrett, названная VNT-25, потому что в ней используется тот же компрессор и вал, что и в более распространенном 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 турбину с изменяемой геометрией (VTG), турбину с изменяемой геометрией (VGT) и турбину с изменяемой лопастью (VVT). В 1990 году этот турбокомпрессор использовался в ряде других автомобилей Chrysler Corporation, включая Dodge Daytona и Dodge Shadow.Эти двигатели производили 174 лошадиных силы и 225 фунт-футов крутящего момента, ту же мощность, что и стандартные 2,2-литровые двигатели с промежуточным охлаждением, но с крутящим моментом на 25 фунт-футов больше и более быстрым началом (меньше турбо-запаздывание). Однако двигатель Turbo III без VATN или VNT выдавал 224 лошадиные силы. Причины, по которым Chrysler не продолжал использовать турбокомпрессоры с изменяемой геометрией, неизвестны, но основной причиной, вероятно, было стремление общественности к двигателям V6 в сочетании с увеличением доступности двигателей V6, разработанных Chrysler.[3] Porsche 911 Turbo 2006 года оснащен 3,6-литровым оппозитным шестицилиндровым двигателем с двойным турбонаддувом, а также используемыми турбинами BorgWarner с изменяемой геометрией (VGT). Это важно, потому что, хотя VGT уже несколько лет используются на передовых дизельных двигателях и на Shelby CSX-VNT, эта технология впервые была реализована на серийном бензиновом автомобиле с тех пор, как в 1989 году было произведено 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 оказать неблагоприятное воздействие на тонкие подвижные лопасти турбонагнетателя; эти агрегаты также дороже, чем обычные турбокомпрессоры.Инженеры Porsche утверждают, что решили эту проблему с новым 911 Turbo.

    Существует также тип турбонагнетателя, называемый центробежным (или просто с ременным приводом), он в чем-то похож на стандартный турбонагнетатель, а в чем-то на нагнетатель. Поскольку он имеет ременный привод (выхлоп не используется), задержки никогда не бывает, однако наддув не является «бесплатным», как со стандартным турбонаддувом. «Цена» — это дополнительное сопротивление кривошипу, что приводит к потере эффективности. Преимущества: отсутствие задержек, простота настройки, поскольку не требуются модификации выхлопной системы, и, вероятно, более легкий доступ для обслуживания.

    Плюсы и минусы двигателей с турбонаддувом

    Скорость и мощность идут рука об руку, как самые захватывающие аттракционы о автомобильной карьере и автомобильной культуре. Есть бесчисленное множество фильмов о машинах, летающих на головокружительной скорости, и наша одержимость гонками Формулы-1 только укрепляет идеал скорости и мощности как конечной цели автомобиля.Однако, когда дело доходит до двигателей с турбонаддувом и суперкаров, они могут быть не такими, какими их считают. Несмотря на всю демоническую скорость и головокружительный крутящий момент, турбированные двигатели определенно имеют некоторые недостатки. Итак, каковы плюсы и минусы разгона вашего двигателя?

    Профи

    Наиболее очевидным преимуществом двигателя с турбонаддувом в вашем автомобиле является то, что вы будете ездить намного быстрее и мощнее, но вам не нужен автомеханик , чтобы сказать вам об этом.Тем не менее, ваш автомобиль будет обладать гораздо большей максимальной мощностью, чем вам может позволить естественный наддув двигателя или наддув, а это означает, что если вы действительно хотите получить максимальную отдачу от этого рычащего V8, для вас может иметь смысл инвестировать в турбонаддув его.

    Поскольку двигатели с турбонаддувом в основном работают на выхлопных газах, которые в противном случае пропадали бы впустую, вы ничего не теряете при работе с турбонаддувом. Это также означает, что вы можете получить больше мощности от двигателя меньшего размера без необходимости модернизации.Большие и мощные двигатели занимают гораздо больше места и дороже в эксплуатации, поэтому турбонаддув для небольшого двигателя — отличный компромисс.

    Однако, несмотря на все, казалось бы, положительные стороны турбонаддува, у этого процесса есть и явные недостатки.

    Минусы

    Самый очевидный недостаток двигателя с турбонаддувом — это деньги и время, которые вложены в него. Вам придется заплатить приличную сумму автомобильному технику , чтобы ваш обычный двигатель был усилен и оснащен турбонаддувом.Более того, это потребует некоторых перемещений и перемещений под капотом, поскольку двигатель с турбонаддувом требует дополнительной проводки и трубок для правильной работы — автомобили с переполненными передними частями не должны применяться. Хотя многие автомобильные компании, такие как Volkswagen, предлагают модели заводского изготовления с двигателями с турбонаддувом, те, кто хочет провести модернизацию самостоятельно, могут столкнуться с неудачами.

    Также растет беспокойство по поводу того, что, несмотря на утверждения автомобильных компаний об обратном, турбонаддув двигателя приводит к довольно существенной потере экономии топлива.Исследование, проведенное Consumer Reports в 2013 году, проверило одиннадцать автомобилей с двигателями с турбонаддувом и показало, что в целом каждое транспортное средство расходует меньше миль на галлон, чем их аналоги без турбонаддува. Например, Ford Fusion 2.0L Turbo, рекламируемый как имеющий средний расход 26 миль на галлон, во многих строгих дорожных испытаниях достиг в среднем только 22 миль на галлон.

    Таким образом, хотя двигатели с турбонаддувом могут предложить некоторые преимущества в плане скорости и мощности, они пока не приносят пользы окружающей среде.Тем не менее, такие компании, как Volkswagen, находят способы обойти это, например, с их турбодизельным гибридом VW XL1, объявленным самым эффективным автомобилем в мире. Посмотрите это видео о его удивительных возможностях:

    Однако таких примеров, как VW XL1, очень мало, и на данный момент автомобили с турбонаддувом означают жертвование экономичностью.

    Категории: Новости УВД, Суррей
    Теги: автомобильная карьера, автомеханик, автомобильный техник

    Как работает турбокомпрессор

    Начиная с июньского выпуска 2018 года
    Ford с турбонаддувом 2.3-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель подходит для всех, от 280-сильного Explorer до 350-сильного Focus RS. И варианты этого турбокомпрессора Honeywell MGT22 питают этот четырехцилиндровый двигатель, обеспечивая пиковый уровень наддува от 16,4 до 22,6 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от автомобиля. Проход через ленточнопильный станок показывает его внутреннюю работу.

    Hot Wheel

    Конструкция с двойной спиралью (1) отделяет горячие выхлопные газы от последовательно работающих цилиндров, используя энергию выхлопных импульсов для уменьшения турбозапаздывания при вращении литого турбинного колеса из никелевого сплава (2 ) и продолжайте движение через корпус турбины из нержавеющей стали (3) к приемной трубе.При высоких нагрузках этот корпус может достигать 1800 градусов по Фаренгейту и раскаляться докрасна.

    Зона вращения

    Соединенные общим валом (4) , колеса турбины и компрессора вращаются со скоростью до 200 000 об/мин. Полуплавающий подшипник скольжения из медного сплава (5) воспринимает осевые и радиальные нагрузки на вал, играя решающую роль в эффективности и долговечности турбокомпрессора. Рубашка охлаждающей жидкости (6) отводит тепло от центрального корпуса, чтобы предотвратить закоксовывание масла вокруг подшипника.В экзотических турбосистемах более дорогие шарикоподшипники уменьшают трение, поэтому вращающиеся компоненты раскручиваются быстрее и с большей эффективностью. Honeywell также исследует безмасляные воздушные подшипники, которые могут еще больше снизить трение.

    Рой РичиМашина и водитель

    Big Squeeze

    Окружающий воздух поступает в алюминиевый корпус компрессора (7) , а обработанное колесо компрессора из алюминиевого сплава (8) создает в нем давление для создания наддува.Затем всасываемый воздух проталкивается через промежуточный охладитель для снижения его температуры (тем самым увеличивая его плотность) и направляется во впускной коллектор. Нагнетаемый воздухозаборник увеличивает количество воздуха в цилиндрах, что в сочетании с дополнительным топливом создает больший крутящий момент и мощность. Honeywell предлагает сотни профилей колес, чтобы получить результат, соответствующий требованиям автопроизводителя.

    Привратник

    Вестгейт (9) позволяет выхлопным газам обходить турбинное колесо, модулируя скорость вращения колеса для контроля давления наддува.В этом приложении, приводимом в действие давлением, наддув, создаваемый компрессором, воздействует на диафрагму (10) привода перепускной заслонки, перемещая приводной шток (11) , который открывает перепускную заслонку. Вестгейты также могут иметь вакуумный или электронный привод, что позволяет более точно контролировать давление наддува.

    alexxlab

    E-mail : alexxlab@gmail.com

    Submit A Comment

    Must be fill required * marked fields.

    :*
    :*