Виды турбонаддува

Главная

Турбонаддув – эффективный способ добавить мощности ДВС, не увеличивая частоту оборотов коленчатого вала и объем цилиндров. Сегодня мы хотим рассказать вам о том, какие существуют турбины, на какие ДВС их устанавливают и каковы принципы их работы. Популярны 3 вида высокотехнологичных турбин и систем наддува.

1. VGТ и VNT – изменяют площадь входного канала

Агрегат типа VGТ или VNT называют турбиной с изменяемой геометрией.

В чем разница:

Variable Geometry Turbocharger – это турбокомпрессор с изменяемой геометрией, разработка принадлежит BorgWarner.
Variable Nozzle Turbin – это турбина с переменным соплом, запатентована Garrett.

Как действуют: изменяют площадь входного канала и таким образом регулируют направление, силу и скорость потока выхлопных газов, поступающих на крыльчатку.

VGТ и VNT широко используют на дизелях (на машинах Volkswagen).

2.

Twin Turbo – двойное турбо, или спаренные турбокомпрессоры

Твинтурбо, Битурбо (Biturbo) – так называется способ наддува, в котором задействованы два турбокомпрессора. Благодаря двум турбинам можно преодолеть инерцию и избавиться от турбозадержки. Чтобы регулировать работу турбин, подключают ЭСУД, датчики и т.д. При этом схема расположения турбин может быть разной.

Существуют такие конструкции Twin Turbo:

Параллельная. Две турбины, одинаковые по параметрам, включаются и действуют одновременно и параллельно. Отработавшие газы равномерно распределяются между компрессорами, там сжимаются и направляются в общий впускной коллектор, а затем распределяются по цилиндрам. Эффективна потому, что две маленькие турбины дают меньшую турбозадержку, чем один большой турбоагрегат. Быстро увеличивается давления наддува и максимально сокращается турбояма. Используют преимущественно на дизельных V-образных моторах.
Последовательная. К двигателю присоединяют два турбокомпрессора, совпадающие по параметрам. Один работает постоянно, другой – включается в определенном режиме работы мотора (зависит от нагрузки и частоты оборотов). В некоторых режимах они работают параллельно. Плюс схемы – убирает последствия турбозадержки, входная мощность – максимальна. Используется на бензиновых двигателях и дизеле.
Ступенчатая. Используются два компрессора разных параметров, которые устанавливаются в выпускном и впускном каналах последовательно. Поток выхлопов и нагнетаемого воздуха регулируется клапанами. Разные турбокомпрессоры включаются на разных оборотах двигателя. По техническому уровню признана наиболее совершенной системой наддува. Устанавливают на дизелях от Опель, BMW и др.

Есть случаи последовательной установки трех и четырех турбин:

на BMW – triple-turbo;
на Bugatti – quad-turbo.

3. Twincharger – комбинированный наддув

Заключается в соединении двух видов наддува: механического и турбо. Механический компрессор осуществляет сжатие воздуха на низких оборотах ДВС, а на высоких он отключается. Когда обороты увеличиваются, включается турбонагнетатель и всю нагрузку по наддуву берет на себя. Twincharger используется в двигателе TSI от Volkswagen.

Вернутся к списку "Статьи и новости"

Где нас можно найти

Сдать в ремонт или получить заказанную турбину можно по следующим адресам.
Ремонт и установка турбин
Только прием в ремонт

Работаем по Украине, СНГ

Отправить турбокомпресор на ремонт или получить купленную турбину можно через курьерские службы.

Подробнее

Система турбонаддува: особенности конструкции, принцип работы, плюсы и минусы использования - Иксора

Система турбонаддува – эффективный метод усиления мощности двигателя автомобиля без увеличения объема цилиндров. В этой статье мы расскажем о том, что такое турбонаддув, его устройство и принцип работы.

Особенности конструкции турбонаддува

Система турбонаддува работает на принципе утилизации отработавших газов, энергия которых используется для повышения мощности и производительности двигателя.

При стандартной конструкции мотора энергия для движения вырабатывается за счет сгорания топливной смеси, при котором образуются отработанные газы, которые выводятся через выхлопную систему. Система турбонаддува же позволяет использовать отработанные газы для увеличения мощности двигателя, дополнительно уменьшая токсичность выхлопа и обеспечивая максимально полное сгорание горючей смеси. Для работы такой системы используется турбина, на одном валу с которой находится компрессор, который искусственным образом нагнетает давление в цилиндрах, увеличивает объем воздушно-топливной смеси внутри цилиндров, в следствие чего вырабатывается большее количество энергии.

Технология турбонаддува позволяет сделать мотор автомобиля более мощным (увеличение мощности до 45%) при тех же габаритах и без повышения оборотов, снизить объем потребления топлива и улучшить крутящий момент двигателя.

При всех очевидных плюсах использования турбонаддува, эта система имеет свои недостатки.

Минусы использования турбонаддува

Одна из отрицательных особенностей работы системы турбонаддува заключается в появлении эффекта «турбоямы», при котором для увеличения давления в наддуве требуется некоторое время. Обычно это происходит при резком нажатии на педаль газа. Проблема «турбоямы» решается установкой дополнительного турбокомпрессора, который будет работать параллельно или последовательно с основным, или использованием комбинированного наддува.

Второй минус, который вытекает из первого, – эффект «турбоподхвата», когда в результате «турбоямы» резко возрастает давление в наддуве.

Виды систем турбонаддува

Эффективность работы системы турбонаддува во многом определяется качеством работы установленной турбины.

VNT турбина, или турбина с изменяемой геометрией, чаще всего устанавливается на автомобили с дизельным мотором. Установка VNT турбины позволяет оптимизировать движение отработанных газов и устранить неприятные эффекты «турбоямы» и «турбоподхвата».
Турбонаддув с двумя параллельными турбокомпрессорами – как правило используется для двигателей V-типа.
Комбинированный наддув – система, при которой совместно используются турбонаддув и механически наддув. На низких оборотах работает механический нагнетатель, а на высоких – турбокомпрессор.

Моторное масло, а также смазывающие жидкости для турбонаддува Вы всегда можете найти в сети магазинов IXORA. Наши сотрудники с удовольствием помогут Вам сделать правильный выбор!


Моторные масла General Motors
Производитель	Номер детали	Название детали
Opel	1942003	Масло моторное Opel Genuine Gm Motor Oil, 5W-30, синтетическое, 5L
Opel	1942000	Масло моторное Opel Genuine Gm Motor Oil, 5W-30, синтетическое, 1L
General Motors	1942002	Масло моторное General Motors Dexos2 SM Synthetic EU, 5W-30, синтетическое, 4L
General Motors	93744588	Масло моторное General Motors GM Gasoline SAE KR, 5W-30, синтетическое, 4L
General Motors	93743721	Масло моторное General Motors GM Diesel SAE KR, 5W-40, синтетическое, 6L
Opel	1942046	Масло моторное Opel Genuine Gm Motor Oil, 10W-40, полусинтетическое, 5L
Opel	1942043	Масло моторное Opel Genuine Gm Motor Oil, 10W-40, полусинтетическое, 1L
CASTROL	157E6A	Масло моторное Castrol edge 0w-30 a3/b4 синтетическое, 1 л
CASTROL	156EB3	Масло моторное Castrol magnatec 10w-40 r полусинтетическое, 1 л
CASTROL	156E3E	Масло моторное Castrol edge 0w-30 a5/b5 синтетическое, 1 л

Полезная информация:

Масла для двигателей автомобилей. Классификация
Масла для дизельных двигателей
Выбираем синтетическое моторное масло

Получить профессиональную консультацию при подборе товара можно, позвонив по телефону 8 800 555-43-85 (звонок по России бесплатный).

6 РАЗЛИЧНЫХ ТИПОВ ТУРБОКОМПЕНСАТОРОВ

Виджай Тарад

Операционный директор Корпоративной профессиональной академии технического обучения и развития карьеры

Опубликовано 9 января 2018 г.

+ Подписаться

Технические пояснения: 6 различных типов турбонагнетателей и преимущества каждой установки

В чем разница между одинарными, сдвоенными, с двойной спиралью, с изменяемой геометрией или даже с электрическими турбонагнетателями? Каковы преимущества каждой установки?

Мир турбонаддува так же разнообразен, как и схемы двигателей. Рассмотрим различные стили:

1. Single-Turbo

2. Twin-Turbo

3. Twin-Scroll Turbo

4. Twin-Scroll Turbo

5. Variable Twin Scroll Turbo

6. Electric Turbo

1. Single-Turbo

безграничная вариативность. Различия в размерах крыльчатки компрессора и турбины приведут к совершенно разным характеристикам крутящего момента. Большие турбины обеспечат высокую максимальную мощность, но меньшие турбины обеспечат лучшее рычание на низких оборотах, поскольку они вращаются быстрее. Существуют также одинарные турбины на шарикоподшипниках и опорных подшипниках. Шариковые подшипники обеспечивают меньшее трение для вращения компрессора и турбины, поэтому они быстрее раскручиваются (при увеличении стоимости).

Преимущества

Экономичный способ увеличения мощности и эффективности двигателя.
Простой, вообще самый простой в установке вариант турбонаддува.
Позволяет использовать меньшие двигатели для производства той же мощности, что и более крупные безнаддувные двигатели, которые часто могут уменьшить вес.

Недостатки

Одиночные турбины, как правило, имеют довольно узкий эффективный диапазон оборотов. Это делает выбор размера проблемой, так как вам придется выбирать между хорошим крутящим моментом на низких оборотах или лучшей мощностью на высоких.
Реакция Turbo может быть не такой быстрой, как альтернативные настройки Turbo.

2. Twin-Turbo

Как и в случае с одинарными турбонагнетателями, при использовании двух турбонагнетателей существует множество вариантов. У вас может быть один турбокомпрессор для каждого ряда цилиндров (V6, V8 и т. д.). В качестве альтернативы можно использовать один турбонагнетатель для низких оборотов и использовать байпас для более крупного турбонагнетателя для высоких оборотов (I4, I6 и т. д.). У вас может быть даже две турбины одинакового размера, одна из которых работает на низких оборотах, а обе — на более высоких. На BMW X5 M и X6 M используются турбины с двойной спиралью, по одной с каждой стороны V8.

Преимущества

Параллельные двойные турбины на V-образных двигателях имеют те же преимущества (и недостатки), что и одинарные турбины.
Для последовательных турбонаддувов или использования одного турбонагнетателя на низких оборотах и обоих на высоких оборотах это позволяет получить гораздо более широкую и пологую кривую крутящего момента. Лучший крутящий момент на низких оборотах, но мощность не будет уменьшаться на высоких оборотах, как с небольшим одинарным турбонаддувом.

Недостатки

Стоимость и сложность, так как вы почти удваиваете количество турбокомпонентов.
Существуют более легкие и эффективные способы достижения аналогичных результатов (см. ниже).

3. Турбокомпрессор с двойной спиралью

Турбокомпрессоры с двойной спиралью почти во всех отношениях лучше, чем турбины с одинарной спиралью. При использовании двух спиралей импульсы выхлопа разделяются. Например, на четырехцилиндровых двигателях (порядок зажигания 1-3-4-2) цилиндры 1 и 4 могут питаться от одной спирали турбокомпрессора, а цилиндры 2 и 3 - от отдельной спирали. Почему это выгодно? Допустим, цилиндр 1 заканчивает свой рабочий ход, когда поршень приближается к нижней мертвой точке, и выпускной клапан начинает открываться. Пока это происходит, цилиндр 2 завершает такт выпуска, закрывая выпускной клапан и открывая впускной клапан, но происходит некоторое перекрытие. В традиционном турбоколлекторе с одной спиралью давление выхлопных газов из цилиндра 1 будет мешать цилиндру 2 втягивать свежий воздух, поскольку оба выпускных клапана временно открыты, уменьшая давление, достигающее турбонагнетателя, и влияя на то, сколько воздуха втягивает цилиндр 2. Разделив свитки, эта проблема устраняется.

Преимущества

На выхлопную турбину поступает больше энергии, а значит больше мощности.
Возможен более широкий диапазон оборотов эффективного наддува за счет различных конструкций спиральных валов.
Возможно большее перекрытие клапанов без ущерба для продувки выхлопных газов, что означает большую гибкость настройки.

Недостатки

Требуется особая компоновка двигателя и конструкция выхлопа (например: I4 и V8, где 2 цилиндра могут подаваться на каждую спираль турбонаддува через равные промежутки времени).
Стоимость и сложность по сравнению с традиционными одинарными турбинами.

СРАВНЕНИЕ TWIN TURBO И TWIN SCROLL TURBO

4. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT)

Возможно, это одна из самых исключительных форм турбонаддува, VGT выпускаются ограниченно (хотя довольно часто встречаются в дизельных двигателях) из-за стоимости и экзотические требования к материалам. Внутренние лопасти внутри турбонагнетателя изменяют отношение площади к радиусу (A/R) в соответствии с частотой вращения. При низких оборотах низкое отношение A/R используется для увеличения скорости выхлопных газов и быстрого запуска турбонагнетателя. По мере увеличения оборотов соотношение A/R увеличивается, чтобы увеличить поток воздуха. Результатом является низкая турбо-задержка, низкий порог наддува и широкий и плавный диапазон крутящего момента.

Преимущества

Широкая, плоская кривая крутящего момента. Эффективный турбонаддув в очень широком диапазоне оборотов.
Требуется только одна турбина, что упрощает настройку последовательной турбины и делает ее более компактной.

Недостатки

Обычно используется только в дизельных двигателях, где количество выхлопных газов меньше, поэтому лопасти не повреждаются под воздействием тепла.
Для бензиновых двигателей стоимость обычно не позволяет использовать их, поскольку для обеспечения надежности необходимо использовать экзотические металлы. Технология была использована на Porsche 9.97, хотя существует очень мало бензиновых двигателей VGT из-за связанных с этим затрат.

5.

Турбокомпрессор Twin-Scroll с изменяемой геометрией

Возможно, это решение, которого мы ждали? Во время посещения SEMA 2015 я остановился на стенде BorgWarner, чтобы ознакомиться с последними достижениями в области турбонаддува, среди концепций которого находится регулируемый турбонаддув с двойной спиралью, как описано в видео выше.

Преимущества

Значительно дешевле (теоретически), чем ВГТ, что делает возможным использование бензинового турбонаддува.
Позволяет использовать широкую и плоскую кривую крутящего момента.
Более прочная конструкция по сравнению с VGT, в зависимости от выбора материала.

Недостатки

Стоимость и сложность по сравнению с использованием одинарной турбины или традиционной двойной прокрутки.
С этой технологией уже экспериментировали (например, быстродействующий золотниковый клапан), но, похоже, она не прижилась в мире производства. Вероятно, есть дополнительные проблемы с технологией.

6. Электрические турбокомпрессоры

Запатентованная компанией Aeristech технология полного электрического турбокомпрессора — это новая передовая технология, которая поможет производителям транспортных средств соблюдать строгие будущие требования по выбросам, обеспечивая при этом превосходную реакцию во всем рабочем диапазоне двигателя, даже при низких оборотах двигателя и скорости автомобиля. FETT — идеальное решение для экстремального уменьшения размеров двигателя и повышения эффективности двигателя с использованием одноступенчатого турбокомпрессора.

Использование мощного электродвигателя устраняет почти все недостатки турбокомпрессора. Турбо лаг? Ушел. Не хватает выхлопных газов? Без проблем. Турбо не может создавать крутящий момент на низких оборотах? Теперь это возможно! Возможно, следующий этап современного турбонаддува, есть и несомненные недостатки электрического тракта.

Преимущества

Благодаря прямому подключению электродвигателя к колесу компрессора турбо-задержка и недостаточное количество выхлопных газов могут быть практически устранены за счет вращения компрессора с помощью электроэнергии, когда это необходимо.
Подключив электродвигатель к выхлопной турбине, можно восстановить потерянную энергию (как это делается в Формуле-1).
Очень широкий эффективный диапазон оборотов с равномерным крутящим моментом.

Недостатки

Стоимость и сложность, так как теперь вы должны учитывать электродвигатель и следить за тем, чтобы он оставался холодным, чтобы предотвратить проблемы с надежностью. Это касается и добавленных контроллеров.
Упаковка и вес становятся проблемой, особенно с добавлением батареи на борту, которая будет необходима для обеспечения достаточной мощности турбонагнетателя, когда это необходимо.
VGT или Twin-Scrolls могут предложить очень похожие преимущества (хотя и не совсем на том же уровне) по значительно более низкой цене.

Три аккумуляторные технологии, которые могут питать будущее

31 мая 2021 г.
БАЗОВЫЕ ЗНАНИЯ ОБ ЭЛЕКТРОТРАНСПОРТНЫХ СРЕДСТВАХ, РАБОТАЮЩИХ НА АККУМУЛЯТОРНЫХ БАТАРЕЯХ

30 мая 2021 г.
ДОПОЛНИТЕЛЬНЫЕ ТЕХНОЛОГИИ ДЛЯ КОНТРОЛЯ ВЫБРОСОВ ВЫБРОСОВ ГАЗОВ

24 мая 2021 г.
ЭЛЕКТРОМОБИЛЬ КОМПОНЕНТЫ И ФУНКЦИИ

15 мая 2021 г.
ТИП ЭЛЕКТРОМОБИЛЯ И ПРИНЦИП ЕГО РАБОТЫ

15 мая 2021 г.
ТУРБОКОМПЕНСАТОРЫ В МИРЕ ТИПЫ ТУРБОКОМПЕНСАТОРОВ И КОНФИГУРАЦИИ ТУРБОКОМПЕНСАТОРОВ

14 мая 2021 г.
ДИЗЕЛЬНЫЙ КАТАЛИЗАТОР ОКИСЛЕНИЯ - ДИЗЕЛЬНЫЙ ФИЛЬТР САЖЕЙ / КАТАЛИТИЧЕСКИЕ ДИЗЕЛЬНЫЕ ФИЛЬТРЫ

9 мая 2021 г.
СЕЛЕКТИВНОЕ КАТАЛИТИЧЕСКОЕ ВОССТАНОВЛЕНИЕ, ОБЪЯСНЕННОЕ НЕСКОЛЬКИМИ ВИДЕО

3 мая 2021 г.
ИЗМЕНЯЕМАЯ ФУНКЦИЯ КЛАПАНА

30 апр.
2021 г.
Электронный блок управления (ЭБУ)

19 января 2019 г.

Другие также смотрели

Исследуйте темы

Какие существуют типы турбонагнетателей? Автомобильная промышленность

В автомобильной промышленности используется несколько различных типов турбонагнетателей:

Однотурбинный
Твин-турбо
Турбина Twin-Scroll
Турбодвигатель с изменяемой геометрией
Двойной спиральный турбонагнетатель с регулируемой скоростью
Электрическая турбина

Single-Turbo

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.

Twin-Turbo

Как видно из названия, Twin-Turbo 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 Twin-Scroll 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)

Как правило, VGT 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 применение VGT в бензиновых двигателях было ограничено из-за их стоимости и необходимости изготовления компонентов 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 турбонагнетателя VTS представляет собой более дешевую и более надежную альтернативу турбинам VGT, что означает, что этот вариант подходит для бензиновых двигателей.