logo1

logoT

 

Турбина принцип работы автомобильная


Принцип работы турбины – как она работает


Турбокомпрессор или попросту турбина – это дополнительное устройство двигателя, которое для своей работы использует энергию отработавших газов. Что позволяет увеличить мощность двигателя на величину от 25% до 100%. Прежде чем понять, как работает турбокомпрессор, стоит рассмотреть функционирование двигателя внутреннего сгорания.

Принцип работы ДВС

Любой двигатель внутреннего сгорания, дизельный или бензиновый, работает на принципе получения энергии, образующейся от воспламенения топливовоздушной смеси в камерах сгорания. Через впускные клапаны в цилиндр подается отфильтрованный внешний воздух и впрыскивается топливо, причем при пассивной подаче воздуха, в цилиндр подается дозированное количество топлива. Именно эта смесь сгорает в цилиндре и заставляет двигаться поршень, который передает свою кинетическую энергию на ходовую систему автомобиля. Чем больше такой смеси подается и сгорает в цилиндрах, тем больше выходной крутящий момент и соответственно выше общая мощность мотора.

Принцип работы турбины

Для увеличения подачи воздуха в цилиндр, без изменения объема самого цилиндра, используют турбокомпрессор. При работе турбины используются продукты сгорания топливной смеси, которые приводят в действие роторный механизм турбокомпрессора, с помощью которого атмосферный воздух принудительно нагнетается в цилиндры (турбонаддув). И, благодаря этому, в цилиндр подается и большая дозировка топлива. Во время нагнетания, воздух может нагреваться, из-за чего уменьшается его плотность и масса в цилиндрах. Для подачи большего количества воздуха, его необходимо охладить. Для лучшего охлаждения используется радиаторное устройство, называемое интеркулером, который устанавливается на выходе из холодной части турбокомпрессора и через который проходит воздух перед попаданием в цилиндры. На следующем этапе поршень всасывает этот охлажденный воздух через впускные клапаны и одновременно в камеру сгорания подается топливо, образуется топливовоздушная смесь. Возгорание топливной смеси происходит от искры (бензиновые двигатели), либо от сжатия (дизельные двигатели). После того, как произошло сгорание порции смеси, продукты горения выбрасываются через выпускной клапан и попадают снова в турбину, на ее ротор. Таким образом, она работает без участия движущих частей двигателя, используя энергию потока выхлопных газов.

Для каждого двигателя турбокомпрессор подбирается индивидуально, исходя из его собственной мощности и объема. Причем величина наддува зависит от геометрических параметров (размеров) улиток, компрессорного колеса, ротора турбины. Некоторые конструкции двигателей оборудуют не одной турбиной, а двумя: одинакового размера – би-турбо, разного размера – твин-турбо. В последнее время широкое распространение получили турбокомпрессоры с механизмом изменяемой геометрии. Стоит отметить, что сложность, а соответственно и стоимость ремонта турбины зависит от ее конструктивных особенностей и модификации.

Механизм изменяемой геометрии

Такой механизм позволяет дозировать подачу отработавших газов на колесо в турбине (ротор). Тем самым, позволяет оптимизировать работу турбокомпрессора на различных оборотах.

Это достигается за счет движения специальных лопаток, смонтированных на кольце геометрии. Они синхронно передвигаются, получая движение от вакуумного актуатора или электронного сервопривода в определенный момент, и контролируют наддув. Как правило, устанавливаются они на дизельных ДВС, потому как температура выхлопных газов у бензиновых моторов выше, чем у дизеля, соответственно лопатки геометрии могут деформироваться. Такие турбины позволяют оптимизировать процесс турбонаддува, что приводит к уменьшению расхода топлива и вредных выбросов при одновременном повышении мощности и крутящего момента.

Многие автомобилисты ошибочно полагают, что турбокомпрессор начинает включаться в работу с оборотов мотора от 1500-2000 об/мин. На самом деле, он запускается сразу после заводки автомобиля и работает на холостом ходу. А оптимальных оборотов достигает в диапазоне свыше 1500 об/мин.

Турбокомпрессор достаточно надежный агрегат, однако если Вы столкнулись с его поломкой, решить проблему Вам помогут специалисты ТурбоМикрон. Мы производим замену турбины на автомобиле, а также ремонт снятых с авто турбокомпрессоров.

Устройство и принцип работы турбины

Турбина (турбокомпрессор) стала определяющим агрегатом в деле увеличения мощности моторов.

Что такое турбина и для чего она нужна?

Турбина — устройство в автомобиле, которое направлено на увеличение давления во впускном коллекторе автомобиля для того, чтобы обеспечить большее поступление воздуха, а значит и кислорода, в камеру сгорания.
Главное назначение турбины –  с ее помощью можно значительно увеличить мощность автомобиля. При увеличении давления во впускном коллекторе на 1 атмосферу в камеру сгорания попадет в два раза больше кислорода, а значит от небольшого турбового двигателя можно ожидать мощности как от атмосферника с объемом в два раза больше — грубая теоретическая арифметика не лишенная смысла…

Принцип работы турбокомпрессора

Принцип работы турбины несложен: горячие выхлопные газы через выпускной коллектор поступают в горячую часть турбины, проходят через крыльчатку горячей части приводя ее и вал на который она крепится в движение. На этом же вале закреплена крыльчатка самого компрессора в холодной части турбины, эта крыльчатка при вращении создает давление во впускном тракте и впускном коллекторе, что обеспечивает большее поступление воздуха в камеру сгорания.

Устройство турбины

 

Турбина состоит из двух улиток — улитки компрессора, через которую всасывается воздух и нагнетается во впускной коллектор, и улитки горячей части, через которую проходят выхлопные газы вращая колесо турбины и выходят в выхлопной тракт. Из крыльчатки компрессора и крыльчатки горячей части. Из шарикоподшипникового картриджа. Из корпуса, который соединяет обе улитки, держит подшипники, так же в корпусе находится охлаждающий контур.

В процессе работы турбина подвергается очень большим термодинамическим нагрузкам. В горячую часть турбины попадают выхлопные газы очень большой температуры 800-9000 °С, поэтому корпус турбины изготавливают из чугуна особого состава и особого способа отливки.

Частота вращения вала турбины достигает 200 000 об/мин и более, поэтому изготовление деталей требует большой точности, подгонки и балансировки. Помимо этого в турбине высокие требования к используемым смазочным материалам. В некоторых турбинах система смазки служит так е системой охлаждения подшипниковой части турбины.

Система охлаждения турбин

Система охлаждения турбин двигателя служит для улучшения теплоотдачи частей и механизмов турбокомпрессора.
Существует два  самых распространенных способа охлаждения деталей турбокомпрессора — охлаждение маслом, которое используется для смазки подшипников и комплексное охлаждение маслом и антифризом из общей системы охлаждения автомобилем.

Оба способа имеют ряд преимуществ и недостатков.
Охлаждение маслом.
Преимущества:

  • Более простая конструкция
  • Меньшая стоимость изготовления самой турбины

Недостатки:

  • Меньшая эффективность охлаждения по сравнению с комплексной системой
  • Более требовательна к качеству масла и к его более частой смене
  • Более требовательна к контролю за температурным режимом масла

Изначально, большинство серийных двигателей с турбонаддувом оснащались тубинами с масляным охлаждением. При прохождении через шарикоподшипниковую часть масло сильно нагревалось. Тогда, когда температура выходила за пределы нормального рабочего температурного диапазона, масло начинало закипать, коксоваться забивая каналы и ограничивая доступ смазки и охлаждения к подшипникам. Это приводило к быстрому износу, заклиниванию  и дорогостоящему ремонту. Причин у неполадки могло быть несколько — некачественной масло или не рекомендованное для данного типа двигателей, превышение рекомендованы сроков замены масла, неисправности в системе смазки двигателя и пр.

Комплексное охлаждение маслом и антифризом
Преимущества:

  • Большая эффективность охлаждения

Недостатки:

  • Более сложная конструкция самого турбокомпрессора, как следствие большая стоимость

При охлаждении турбины маслом и антифризом повышается эффективность и такие проблемы, как закипание и коксование масла, практически не встречаются. Но данная систем охлаждения имеет более сложную конструкцию т.к. имеет раздельные масляный контур и контур охлаждающей жидкости. Масло как и прежде служит для смазки подшипников и для охлаждения, а антифриз, который используется из общей системы охлаждения двигателя, не дает перегреться и закипеть маслу. Как следствие увеличивается стоимость самой конструкции.

При работе турбины воздух под действием компрессора сжимается и, как следствие, очень сильно греется, что приводит к нежелательным последствиям т.к. чем выше температура воздуха, тем меньшее количество кислорода в нем содержится — тем меньше эффективность наддува. С этим явлением призван бороться интеркулер — промежуточный охладитель воздуха.

Нагрев воздуха не единственная проблема, с которой пытаются справиться конструкторы при проектировании турбодвигателя. Насущной проблемой является инерционность турбины (лаг турбины, турбояма) — задержка в реакции мотора на открытие дроссельной заслонки. Турбина  выходит на пик своих возможностей при определенных оборотах двигателя, отсюда и появилось мнение, что турбина включается при определенных оборотах. Турбина в большинстве случаев, работает всегда, а значение оборотов при которых ее эффективность максимальная у каждого двигателя и у каждой турбины разные. В погоне за решением этой проблемы появились системы их двух турбин (твин-турбо, twin-turbo, би-турбо, biturbo), твин-скрол (twin-scroll) турбины, турбины с изменяемой геометрией сопла и изменяемым углом наклона крыльчатки (VGT),  изменяются материалы частей чтобы повысить прочность и увеличить вес (керамические лопатки крыльчатки) и пр.

Twin-turbo (твин-турбо) — система при которой используются две одинаковые турбины. Задача данной системы повысить объем или давление поступающего воздуха. Используется когда необходима максимальная мощность на высоких оборотах, например в драг-рейсинге. Такая система реализована на легендарном японском автомобиле Nissan Skyline Gt-R с двигателем rb26-dett.

Такая же система, но с маленькими одинаковыми турбинами позволяет добиться прироста мощности при небольших оборотах и держать наддув постоянным до красной зоны.

Biturbo (би-турбо) — систем а с двумя разными турбинами, которые соединены последовательно. Система устроена таким образом, что при низких оборотах работает маленькая турбина, обеспечивая хороший отклик на малых оборотах, при определенных условиях «включается» большая турбина и обеспечивает наддув при высоких оборотах. Это позволяет автомобилю уменьшить лаг двигателя и получить хороший прирост производительности во всем диапазоне работы двигателя.

Такая систем турбонаддува используется в автомобилях BMW biturbo.

Турбина с изменяемой геометрией (VGT) — система при которой лопатки крыльчатки в горячей части могут изменять угол наклона к потоку выхлопных газов.

При малых оборотах двигателя пропускное сечение прохода выхлопных газов становится более узкое и  «выхлоп» проходит с большей скоростью и большей отдачей энергии. Когда обороты двигателя увеличиваются проходное сечение становится шире и и уменьшается сопротивление движению выхлопных газов, но при этом достаточно энергии для создания необходимого давления компрессором. Чаще систему VGT используют на дизельных двигателях т.к. там меньше тепловые нагрузки, меньшая скорость вращения ротора турбины.

Twin-scroll ( двойная улитка) — система состоит из двойного контура движения выхлопных газов энергия которых вращает один ротор с крыльчаткой и компрессором. При этом существует два типа реализации когда выхлопные газы идут по обоим контурам сразу, при этом система работает как twin-turbo в одном корпусе — выхлопные газы делятся на два потока каждый из которых идут в свой контур горячей части раскручивая ротор турбины. Второй тип реализации работает на подобии системы biturbo — горячая часть имеет два контура с разной геометрией, при низких оборотах выхлопные газы направляются по меньшему контуру, который увеличивает скорость и энергию прохождения за счет небольшого диаметра, при повышении оборотов двигателя выхлопные газы двигаются по контуру диаметр которого больше — тем самым сохраняется рабочее давление в системе впуска и не создается запора на пути выхлопных газов. Это все регулируется клапанами, которые переключают поток из одного контура в другой.

Что такое турбонаддув — ДРАЙВ

Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.

Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? Тут-то нас и поджидают проблемы.

Турбокомпрессор состоит из двух «улиток» — через одну проходят отработавшие газы, а вторая «качает» воздух в цилиндры.

Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается 14–15 частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.

Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?

Выхлопные газы из двигателя вращают ротор турбины, тот, в свою очередь, приводит в движение компрессор, который нагнетает сжатый воздух в цилиндры. Перед тем как это произойдёт, воздух проходит через интеркулер и охлаждается — так можно повысить его плотность.

Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.

Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.

Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

Аналог турбонаддува — приводной нагнетатель — жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.

Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.

А вот так выглядит интеркулер.

Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут по-прежнему быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.

У Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер располагается в переднем бампере перед радиатором. А у Subaru Impreza WRX STI — над двигателем.

Во-первых, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, во-вторых, температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.

Выхлопные газы разогревают и выпускную систему, и турбонаддув до очень высоких температур.

По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В 50-х годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.

Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.

Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.

На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор twin-scroll (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах

Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для V-образных турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору twin-scroll получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких

Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Турбина с изменяемой геометрией.

Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».

Как работает турбо. Описание и принцип работы турбонаддува двигателя. Принцип работы автомобильной турбины

Где Находится Турбина В Машине ~ VIVAUTO.RU

Где находится турбина в машине

Последние доставленные авто

Главные механизмы работы турбо мотора.

Как понятно, мощность мотора пропорциональна количеству топливо-воздушной консистенции попадающей в цилиндры. При иных равных, движок большего объема пропустит через себя больше воздуха и, соответственно, выдаст больше мощности, чем движок наименьшего объема.

Если нам требуется что бы небольшой движок выдавал мощности как большой либо мы просто желаем что бы большой выдавал еще более мощности, нашей основной задачей станет поместить больше воздуха в цилиндры этого мотора.

Естественно, мы можем доработать головку блока и установить спортивные распредвалы, увеличив продувку и количество воздуха в цилиндрах на больших оборотах. Масло в КПП Лада Гранта поэтому лучше поменять, Где находится щуп масла в коробке. - Из турбокомпрессора воздух поступает в интеркулер (3) где находится турбина еще. Где находится турбина в машине. Добрый вечер!!! Подскажите пожалуйста где находится датчик коленвала в Пежо 308 ,2009 год выпуска дизель!? Мы даже можем бросить количество воздуха прежним, но поднять степень сжатия нашего мотора и перейти на более высочайший октан горючего, тем подняв КПД системы. Убьёшь турбину*crazy* Не мешай машине ездить, у меня турбина в Там где в нее. Все эти методы результативны и работают в случае когда требуемое повышение мощности составляет 10-20%. Где находится кран отопителя? Перед тем, как поменять кран отопительной системы, давайте разберемся в том, где находится этот элемент и зачем он нужен. Где находится фильтр? Решив своими руками заменить грязный топливный фильтр в машине. Но когда нам необходимо кардинально поменять мощность мотора - самым действенным способом будет внедрение турбокомпрессора.

Каким же образом турбокомпрессор дозволит нам получить больше воздуха в цилиндрах нашего мотора? Давайте взглянем на приведенную ниже диаграмму:

Что такое турбина (Простыми словами)

Вконтакте: YouTube: Instagram: Би-Ноль: .

Как работает турбина на автомобиле 2014

Как работает турбина на авто turbina-na-avto/ подробнее читайте тут!

Снутри турбокомпрессора вошедший воздух сжимается и при всем этом возрастает количество кислорода в единице объема воздуха. Где находится турбина в машине. Преимущества и недостатки турбокомпрессоров. Для тех, кто не знает, где находится турбина в машине, нужно понимать, что она встроена в двигатель. Где находится кран печки в ZAZ Chance 2010 года. Побочным эффектом хоть какого процесса сжатия воздуха является его нагрев, что несколько понижает его плотность.

Из турбокомпрессора воздух поступает в интеркулер (3) где охлаждается и в основной мере восстанавливает свою температуру, что не считая роста плотности воздуха ведет к тому же к наименьшей склонности к детонации нашей будущей топливо-воздушной консистенции.

После прохождения интеркулера воздух проходит через дросеель, попадает во впускной коллектор (4) и далее на такте впуска - в цилиндры нашего мотора.

Объем цилиндра является фиксированной величиной, обусловленной его поперечником и ходом поршня, но потому что сейчас он заполняется сжатым турбокомпрессором воздухом, количество кислорода зашедшее в цилиндр становится существенно больше чем в случае с атмосферным мотором. Большее количество кислорода позволяет спалить большее количество горючего за такт, а сгорание большего количества горючего ведет к повышению мощности выдаваемой движком.

После того как топливо-воздушная смесь сгорела в цилиндре, она на такте выпуска уходит в выпускной коллекторе (5) где этот поток жаркого (температура 700С-1100С) газа попадает в турбину (6)

Проходя через турбину поток выхлопных газов крутит вал турбины на другой стороне которого находится компрессор и тем совершает работу по сжатию очередной порции воздуха. Может быть турбина и в порядке, У меня пробег на машине свыше 200 000 И где это на. При всем этом происходит падение давления и температуры выхлопного газа, так как часть его энергии ушла на обеспечение работу компрессора через вал турбины.

Если машина не набирает мощность, как она должна то стоит задуматься чтоб проверить работу турбины на Вашем автомобиле.

Источник

vivauto.ru

Как работает турбина в автомобиле

Основные принципы работы турбо двигателя.

Как известно, мощность двигателя пропорциональна количеству топливо-воздушной смеси попадающей в цилиндры. При прочих равных, двигатель большего объема пропустит через себя больше воздуха и, соответственно, выдаст больше мощности, чем двигатель меньшего объема.

Если нам требуется что бы маленький двигатель выдавал мощности как большой или мы просто хотим что бы большой выдавал еще больше мощности, нашей основной задачей станет поместить больше воздуха в цилиндры этого двигателя.

Естественно, мы можем доработать головку блока и установить спортивные распредвалы, увеличив продувку и количество воздуха в цилиндрах на высоких оборотах. Мы даже можем оставить количество воздуха прежним, но поднять степень сжатия нашего мотора и перейти на более высокий октан топлива, тем самым подняв КПД системы. Все эти способы действенны и работают в случае когда требуемое увеличение мощности составляет 10-20%. Но когда нам нужно кардинально изменить мощность мотора - самым эффективным методом будет использование турбокомпрессора.

Каким же образом турбокомпрессор позволит нам получить больше воздуха в цилиндрах нашего мотора? Давайте взглянем на приведенную ниже диаграмму:

Рассмотрим основные этапы прохождения воздуха в двигателе с турбокомпрессором.

Воздух проходит через воздушный фильтр (не показан на схеме) и попадает на вход турбокомпрессора (1)

Внутри турбокомпрессора вошедший воздух сжимается и при этом увеличивается количество кислорода в единице объема воздуха. Побочным эффектом любого процесса сжатия воздуха является его нагрев, что несколько снижает его плотность.

Из турбокомпрессора воздух поступает в интеркулер (3) где охлаждается и в основной мере восстанавливает свою температуру, что кроме увеличения плотности воздуха ведет еще и к меньшей склонности к детонации нашей будущей топливо-воздушной смеси.

После прохождения интеркулера воздух проходит через дросеель, попадает во впускной коллектор (4) и дальше на такте впуска - в цилиндры нашего двигателя.

Объем цилиндра является фиксированной величиной, обусловленной его диаметром и ходом поршня, но так как теперь он заполняется сжатым турбокомпрессором воздухом, количество кислорода зашедшее в цилиндр становится значительно больше чем в случае с атмосферным мотором. Большее количество кислорода позволяет сжечь большее количество топлива за такт, а сгорание большего количества топлива ведет к увеличению мощности выдаваемой двигателем.

После того как топливо-воздушная смесь сгорела в цилиндре, она на такте выпуска уходит в выпускной коллекторе (5) где этот поток горячего (температура 700С-1100С) газа попадает в турбину (6)

Проходя через турбину поток выхлопных газов вращает вал турбины на другой стороне которого находится компрессор и тем самым совершает работу по сжатию очередной порции воздуха. При этом происходит падение давления и температуры выхлопного газа, поскольку часть его энергии ушла на обеспечение работу компрессора через вал турбины.

Если машина не набирает мощность, как она должна то стоит задуматься чтобы проверить работу турбины на Вашем автомобиле.

remontauto.by

Что такое турбина и как она работает?: МашиноМания

Примите во внимание два фактора. Во-первых, турбина может вращаться со скоростью 200 000 оборот за минуту. Во-вторых, температура газа может достигнуть 1000 градусов. Это означает, что очень непросто создать такой трубнаддув, который будет в состоянии вынести подобные нагрузки.

Именно из-за этого турбонаддувом широко пользовались лишь во время Второй мировой - и то в основном в авиации. Лишь в 50-ых годах компания Caterpillar приспособила этот инструмент для тракторов, а Cummins удалось сконструировать первые грузовые турбодизели. В легковых автомобилях их стали использовать несколько позже, в 1962 году. Недостатки конструкции не ограничены ее сложностью и дороговизной. То, насколько эффективно работает турбина, напрямую зависит от того, как оборачивается двигатель. Для малых оборотов характерно малое количество выхлопных газов, из-за чего компрессор практически не нагоняет дополнительного воздуха. Это приводит к тому, что он практически бездействует на мощностях до 3 тысяч оборотов, а после 4-5 - выстреливает. Такая ситуация называется турбоямой. Характерно то, что чем большего размера турбина, тем больше времени уйдет на раскрутку. Из-за этого двигатель с турбиной высокого давления будет существенно страдать в этой ситуации. Турбины с давлением пониже такой проблемой не страдают, но и мощности практически не поднимают. Решить проблему турбоямы можно при помощи последовательного наддува, при котором во время работы на малых оборотах запускают малоинерционные турбокомпрессоры, которые увеличивают тягу сначала. Вторые включаются со временем, когда давление на выпуске растёт. Рядные двигатели часто используют одиночные турбокомпрессоры в паре. При этом, каждую улитку наполняют выхлопные газы из разных цилиндров. Однако газы подаются на одну турбину, что позволяет эффективно раскручивать ее не только на больших, но и на малых оборотах. Впрочем, чаще всего по-прежнему используют пару одинаковых компрессоров, которые обслуживают разные группы цилиндров, что является типичной схемой для V-моторов. Так становится возможным получать выхлопной газ из блоков, которые работают в противофазе. Чтобы компрессор работал более эффективно на всех оборотах, необходимо изменить геометрию рабочих частей. Лопатки поворачиваются, как и изменяется форма сопла, в зависимости от того, каковы обороты. Таким образом, можно получить супертурбину, которая сможет работать во всём диапазоне. Несмотря на то, что эти идеи уже довольно давно витают в воздухе, их удалось воплотить в жизнь лишь недавно. Первым автомобилем, который реализовал ее, стал Porsche 911 Turbo.

Изменяемая геометрия турбины

Конструкция уже давным-давно усовершенствована, а ее популярность продолжает возрастать. Турбокомпрессоры стали эффективными не только с точки зрения форсирования мотора, а и для экономичности двигателя. Очень многие дизели сейчас снабжены приставкой "турбо", а это означает, что даже самый обычный, на первый взгляд, автомобиль, может оказаться настоящей "зажигалкой". Распознать её можно благодаря тому самому неприметному значку.

Источник: automenu.com.ua

www.mashinomania.ru

Зачем автомобилю турбина и каковы ее преимущества?

Для чего и в каких случаях требуется турбина?

На мощностные характеристики, которые демонстрирует автомобиль, непосредственно влияет показатель наполнения цилиндров воздушно-топливной смеси. В целях увеличения степени обогащения этой смеси компании-производители оборудуют транспортные средства турбокомпрессорами. Вместе с тем, далеко не каждая модель и модификация той или иной марки автомобиля имеет под капотом турбированный мотор. Это первая причина, по которой владельцы устанавливают турбину на авто. Кроме того, турбонагнетатель имеет свойство со временем изнашиваться. В этом случае нужна замена турбины.

В чем преимущества турбин на автомобиле?

Турбированный силовой агрегат приобретает все большую популярность, и для этого есть множество причин, поскольку перечень преимуществ турбонагнетателя весьма обширен. Привлекательность турбины состоит в следующем:

  • значительное увеличение мощности транспортного средства;
  • существенное снижение топливного расхода;
  • быстрая окупаемость турбины, что зависит от частоты использования автомобиля;
  • экономия, поскольку имеющийся в машине двигатель не требуется менять на более мощную версию, что достаточно дорого;
  • стабильность функционирования двигателя;
  • экологичность - у авто с турбированным двигателем наблюдается меньшая степень токсичности выхлопных газов.
Как правильно выбрать турбину?

Турбина и двигатель должны функционировать сбалансировано, и каждый тип мотора требует определенной турбины. Разумеется, лучше всего приобретать оригинальный турбонаддув, в этом случае производитель учитывает все особенности двигателей своих же автомобилей и выпускает турбины под конкретные силовые агрегаты, которые идеально им подходят. Поскольку такие турбины стоят недешево, стоит обратить внимание на неоригинальные модели, но выпускаемые известными изготовителями, имеющими лицензии на такое производство. В этом случае турбины на каждом этапе производства проходят тщательное тестирование.

Каковы критерии выбора?

При выборе турбины следует определиться с тремя основными факторами:

Зачем автомобилю турбина и каковы ее преимущества? Видео

howcarworks.ru

Всё большее количество производителей автомобилей устанавливают турбину или турбокомпрессор. Популярность этого агрегата в последнее время значительно возросла. Но чем обусловлен столь высокий интерес производителей машин к установке турбин?

Для чего используется турбина в автомобиле?

Турбина представляет собой технически сложный агрегат, позволяющий существенно увеличить мощность мотора машины даже с небольшим объёмом двигателя. Сегодня все производители автомобилей озадачились снижением расхода топлива ввиду его значительного подорожания.

Но установка мотора малой мощности на машину среднего и премиум диапазона со значительной массой способна превратить езду в настоящее мучение. Удовольствие от поездок на маломощном автомобиле будет сомнительным. Именно турбина своим появлением позволила решить проблему повышения мощности мотора без увеличения его объёма.

Как работает турбина?

Турбина нагнетает большое количество воздуха в цилиндры двигателя машины. Всё это даёт возможность получить обогащённую воздушно-топливную смесь, значительно увеличивающую мощность мотора. После нажатия на педаль газа автомобиль словно получает невидимый «пинок» значительно ускоряясь. Именно так работает агрегат.

С одинаковой эффективностью турбина может использоваться как на дизельном, так и бензиновом моторе. Конструктивно турбокомпрессор и двигатель транспортного средства представляют собой единое целое. Принцип работы агрегата достаточно простой. Именно поэтому ресурс эксплуатации турбины одинаков с ресурсом мотора машины при условии правильной эксплуатации и своевременного ухода.

Основные причины выхода из строя турбины?

Причины выхода из строя автомобильных турбин могут быть различные и зависят от одного или совокупности факторов:

  • механическое повреждение корпуса или крыльчатки;
  • люфт крыльчатки;
  • недостаточный уровень моторного масла;
  • коррозийные процессы;
  • неправильная установка турбины;
  • редкая замена моторного масла.

Турбокомпрессор автомобиля достаточно требователен к уходу и нуждается в правильной эксплуатации. Необходимо помнить, что ремонт турбины достаточно дорогое удовольствие.

Как можно определить выход из строя турбины?

Опытные водители достаточно просто могут определить неисправность турбины автомобиля. Но зачастую подобная диагностика не может установить, что именно привело к поломке агрегата.

Среди основных признаков неисправности турбокомпрессора можно выделить следующие:

  • появление неприятного свиста под капотом машины при разгоне;
  • значительные подтеки масла в районе установки турбины или интеркулера;
  • включение значка неисправности двигателя на панели приборов;
  • значительное снижение мощности мотора.

При выявлении вышеперечисленных признаков необходимо как можно быстрее обратиться за помощью к специалистам. Они, используя специальное оборудование, смогут установить причину выхода из строя турбокомпрессора. Сегодня необязательно приобретать новую турбину можно провести капитальный ремонт неисправного агрегата.

Спасибо за внимание, удачи вам на дорогах.

www.avtogide.ru

Для чего нужна турбина в автомобиле, машине, видео

На вырабатываемую автомобилем мощность оказывает непосредственное влияние степень наполнения его цилиндров топливно-воздушной смеси. Чтобы увеличить уровень обогащения указанной смеси, производители автомобилей устанавливают на них дополнительные нагнетатели или турбокомпрессоры.

Популярность турбин на автомобиле

Среди автолюбителей турбированный двигатели в машине становится все более популярным. Привлекательность такого вида двигателей стала возможной за счет следующих факторов:


Взвесив вышеуказанные плюсы, автолюбители стремятся приобретать машины, на которых производителем уже установлен турбированный двигатель, либо самостоятельно монтировать турбину на имеющемся автомобиле. Помимо повышения мощности, турбина позволит сэкономить деньги автолюбителя.

golifehack.ru

Турбонаддув - история изобретения и принцип работы

Под турбонаддувом принято понимать метод, основанный на агрегатном наддуве, который подразумевает использование отработанных газов в качестве источника энергии. При этом главным компонентом системы можно считать турбокомпрессор, а в некоторых случаях турбонагнетатель, оснащенный механическим приводом.

Экскурс в историю

Турбокомпрессоры стали известны в то время, когда создавались первые образцы тепловых двигателей, где энергия топлива преобразовывалась в механическую работу (ДВС). В период с 1885 по 1896 г. Рудольф Дизель вместе с Готлибом Даймлером проводил исследования, направленные на увеличение мощности, а также снижения затрат топлива, посредством сжатия воздуха, который нагнетался непосредственно в камеру сгорания.

При этом в 1905 г. произошло важное событие, обусловленное деятельностью инженера Альфреда Бюхи, который смог достичь глобального увеличения мощности (120%) с помощью процесса нагнетания выхлопных газов. Спустя шесть лет Бюхи получил патент, закрепивший метод турбонаддува.

Изначально турбокомпрессоры применяли в двигателях, отличавшихся серьезными размерами, например, устанавливаемые на кораблях. Что касается авиации, то турбокомпрессоры нашли свое применение еще на заре военного авиастроения, когда ими оснащались двигатели Рено, предназначенные для установки на истребителях. В дальнейшем развитие авиационных турбонагнетателей шло форсированными темпами. Так, в 1938 г. американцы оснастили турбонагнетателями двигатели истребителей и бомбардировщиков, а в 1941 г. был предложен проект истребителя P-47, имевший в своем составе турбонагнетатель, который значительно улучшал летные характеристики.

В свою очередь, автомобильная промышленность впервые стала эксплуатировать турбокомпрессоры на грузовых автомобилях. Значительно позже получили массовое распространение турбины, предназначенные для легковых автомобилей. На американский рынок уже в начале шестидесятых годов поступили две модели с турбодвигателями, которые достаточно быстро исчезли, так как наряду с техническими преимуществами уровень надежности был минимален.

Спустя десятилетие, турбодвигатели стали неотъемлемой частью автомобилей Formula 1, что сказалось на росте популярности турбокомпрессоров. Именно с этого времени приставка «турбо» вошла в обиход и стала модной. В основной своей массе производители автомобилей этого периода старались предложить на рынок хотя бы одну модель, оснащенную бензиновым турбодвигателем. Подобное положение вещей продолжалось относительно недолго, так как мода на турбодвигатели пошла на спад. В большей мере это связано с тем, что турбокомпрессор наряду с увеличением мощности также значительно увеличивал и расход топлива.

Реинкарнацией турбокомпрессора можно считать 1977 г., когда в массовое производство поступил Saab 99 Turbo. Через год на рынке появился Mercedes-Benz 300 SD, который стал первым автомобилем с турбодвигателем на дизельной основе. Затем последовала модель VW Turbodiesel, где турбокомпрессор увеличивал эффективность дизельного двигателя до планки бензинового агрегата, а потребление топлива значительно снижалось.

В принципе, дизельные двигатели отличаются высокой степенью сжатия, что соотносится с адиабатным расширением на рабочем ходе и предполагает более низкую температуру выхлопных газов. Это обстоятельство позволяет не выдвигать к жаропрочности турбины жесткие требования, что дает возможность удешевить конструкцию силового агрегата в целом. Данное условие объясняет тот факт, что турбины в основном устанавливают на дизельных двигателях, а не бензиновых.

Принцип работы турбонаддува

Основа турбонаддува – это обуздание энергии, которая создается с помощью отработавших газов. Крыльчатка турбины, закрепленная на валу, оказывается в области воздействия выхлопных газов, что приводит к ее раскручиванию совместно с лопастями компрессора, служащего для нагнетания воздуха в цилиндры двигателя. В этом случае создаются условия, когда двигатель получает более значительный объем воздуха, смешанный с топливом. Это достигается благодаря тому, что воздух поступает в цилиндры под давлением, то есть принудительно, и в меньшей мере за счет разрежения, которое создается поршнем.

В основном турбодвигатели отличаются минимальным эффективным расходом топлива (г/(кВт·ч)), что соотносится с высокой литровой мощностью (кВт/л). При этом данные характеристики оказывают влияние на увеличение мощности мотора без повышения оборотов силового агрегата.

В связи с тем, что происходит значительное увеличение массы воздуха, которая подвергается сжатию в цилиндрах, происходит рост температуры, а это может послужить причиной детонации. Чтобы этого избежать, предусмотрены конструктивные особенности турбодвигателей, основанные на: уменьшении степени сжатия, применении высокооктановых марок топлива и использовании интеркулера, являющегося промежуточным охладителем наддувочного воздуха. Также для поддержания эффективности всей системы используется уменьшение температуры воздуха, что обусловливается необходимостью сохранения его параметра плотности в нужном значении, так как происходит нагрев воздуха от сжатия.

Элементы системы

  • Турбокомпрессор и интеркулер.
  • Регулировочный клапан, предназначенный для контроля давления.
  • Перепускной клапан, служащий для перемещения наддувочного воздуха во впускные патрубки и далее до турбины в том случае, если дроссельная заслонка закрыта.
  • Стравливающий клапан, применяемый при отсутствии датчика, контролирующего массовый расход топлива. Его предназначение – это сброс наддувочного воздуха в окружающую среду.
  • Выпускной коллектор, отличающийся совместимостью с турбокомпрессором.
  • Герметичные патрубки, подразделяющиеся на воздушные и масляные. Первые осуществляют подачу воздуха во впуск, а вторые – смазку и охлаждение турбокомпрессора.

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 .

Читайте в этой статье

Развитие турбомоторов

Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с 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 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 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 . 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 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 . 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 . 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 и т.д.

Читайте также

Подбор двигателя для авто: с каким мотором лучше выбрать новую или подержанную машину. На что нужно обратить внимание при выборе того или иного двигателя.

  • Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.


  • Турбина (турбокомпрессор) стала определяющим агрегатом в деле увеличения мощности моторов.

    Что такое турбина и для чего она нужна?

    Турбина — устройство в автомобиле, которое направлено на увеличение давления во впускном коллекторе автомобиля для того, чтобы обеспечить большее поступление воздуха, а значит и кислорода, в камеру сгорания.
    Главное назначение турбины – с ее помощью можно значительно увеличить мощность автомобиля. При увеличении давления во впускном коллекторе на 1 атмосферу в камеру сгорания попадет в два раза больше кислорода, а значит от небольшого турбового двигателя можно ожидать мощности как от атмосферника с объемом в два раза больше — грубая теоретическая арифметика не лишенная смысла…

    Принцип работы турбокомпрессора

    Принцип работы турбины несложен: горячие выхлопные газы через выпускной коллектор поступают в горячую часть турбины, проходят через крыльчатку горячей части приводя ее и вал на который она крепится в движение. На этом же вале закреплена крыльчатка самого компрессора в холодной части турбины, эта крыльчатка при вращении создает давление во впускном тракте и впускном коллекторе, что обеспечивает большее поступление воздуха в камеру сгорания.

    Турбина состоит из двух улиток — улитки компрессора, через которую всасывается воздух и нагнетается во впускной коллектор, и улитки горячей части, через которую проходят выхлопные газы вращая колесо турбины и выходят в выхлопной тракт. Из крыльчатки компрессора и крыльчатки горячей части. Из шарикоподшипникового картриджа. Из корпуса, который соединяет обе улитки, держит подшипники, так же в корпусе находится охлаждающий контур.

    В процессе работы турбина подвергается очень большим термодинамическим нагрузкам. В горячую часть турбины попадают выхлопные газы очень большой температуры 800-9000 °С, поэтому корпус турбины изготавливают из чугуна особого состава и особого способа отливки.

    Частота вращения вала турбины достигает 200 000 об/мин и более, поэтому изготовление деталей требует большой точности, подгонки и балансировки. Помимо этого в турбине высокие требования к используемым смазочным материалам. В некоторых турбинах служит так е системой охлаждения подшипниковой части турбины.

    Система охлаждения турбин

    Система охлаждения турбин двигателя служит для улучшения теплоотдачи частей и механизмов турбокомпрессора.
    Существует два самых распространенных способа охлаждения деталей турбокомпрессора — охлаждение маслом, которое используется для смазки подшипников и комплексное охлаждение маслом и антифризом из общей системы охлаждения автомобилем.

    Оба способа имеют ряд преимуществ и недостатков.
    Охлаждение маслом.
    Преимущества:

    • Более простая конструкция
    • Меньшая стоимость изготовления самой турбины

    Недостатки:

    • Меньшая эффективность охлаждения по сравнению с комплексной системой
    • Более требовательна к качеству масла и к его более частой смене
    • Более требовательна к контролю за температурным режимом масла

    Изначально, большинство серийных двигателей с турбонаддувом оснащались тубинами с масляным охлаждением. При прохождении через шарикоподшипниковую часть масло сильно нагревалось. Тогда, когда температура выходила за пределы нормального рабочего температурного диапазона, масло начинало закипать, коксоваться забивая каналы и ограничивая доступ смазки и охлаждения к подшипникам. Это приводило к быстрому износу, заклиниванию и дорогостоящему ремонту. Причин у неполадки могло быть несколько — некачественной масло или не рекомендованное для данного типа двигателей, превышение рекомендованы сроков замены масла, неисправности в системе смазки двигателя и пр.

    Комплексное охлаждение маслом и антифризом
    Преимущества:

    • Большая эффективность охлаждения

    Недостатки:

    • Более сложная конструкция самого турбокомпрессора, как следствие большая стоимость

    При охлаждении турбины маслом и антифризом повышается эффективность и такие проблемы, как закипание и коксование масла, практически не встречаются. Но данная систем охлаждения имеет более сложную конструкцию т.к. имеет раздельные масляный контур и контур охлаждающей жидкости. Масло как и прежде служит для смазки подшипников и для охлаждения, а , который используется из общей системы охлаждения двигателя, не дает перегреться и закипеть маслу. Как следствие увеличивается стоимость самой конструкции.

    При работе турбины воздух под действием компрессора сжимается и, как следствие, очень сильно греется, что приводит к нежелательным последствиям т.к. чем выше температура воздуха, тем меньшее количество кислорода в нем содержится — тем меньше эффективность наддува. С этим явлением призван бороться — промежуточный охладитель воздуха.

    Нагрев воздуха не единственная проблема, с которой пытаются справиться конструкторы при проектировании турбодвигателя. Насущной проблемой является инерционность турбины (лаг турбины, турбояма) — задержка в реакции мотора на открытие дроссельной заслонки. Турбина выходит на пик своих возможностей при определенных оборотах двигателя, отсюда и появилось мнение, что турбина включается при определенных оборотах. Турбина в большинстве случаев, работает всегда, а значение оборотов при которых ее эффективность максимальная у каждого двигателя и у каждой турбины разные. В погоне за решением этой проблемы появились системы их двух турбин (твин-турбо , twin-turbo , би-турбо , biturbo ), твин-скрол (twin-scroll ) турбины, турбины с изменяемой геометрией сопла и изменяемым углом наклона крыльчатки (VGT ), изменяются материалы частей чтобы повысить прочность и увеличить вес (керамические лопатки крыльчатки) и пр.

    Twin-turbo (твин-турбо) — система при которой используются две одинаковые турбины. Задача данной системы повысить объем или давление поступающего воздуха. Используется когда необходима максимальная мощность на высоких оборотах, например в драг-рейсинге. Такая система реализована на легендарном японском автомобиле Nissan Skyline Gt-R с двигателем rb26-dett.

    Такая же система, но с маленькими одинаковыми турбинами позволяет добиться прироста мощности при небольших оборотах и держать наддув постоянным до красной зоны.

    Biturbo (би-турбо) — систем а с двумя разными турбинами, которые соединены последовательно. Система устроена таким образом, что при низких оборотах работает маленькая турбина, обеспечивая хороший отклик на малых оборотах, при определенных условиях «включается» большая турбина и обеспечивает наддув при высоких оборотах. Это позволяет автомобилю уменьшить лаг двигателя и получить хороший прирост производительности во всем диапазоне работы двигателя.

    Такая систем турбонаддува используется в автомобилях BMW biturbo.

    Турбина с изменяемой геометрией (VGT ) — система при которой лопатки крыльчатки в горячей части могут изменять угол наклона к потоку выхлопных газов.

    При малых оборотах двигателя пропускное сечение прохода выхлопных газов становится более узкое и «выхлоп» проходит с большей скоростью и большей отдачей энергии. Когда обороты двигателя увеличиваются проходное сечение становится шире и и уменьшается сопротивление движению выхлопных газов, но при этом достаточно энергии для создания необходимого давления компрессором. Чаще систему VGT используют на дизельных двигателях т.к. там меньше тепловые нагрузки, меньшая скорость вращения ротора турбины.

    Twin-scroll (двойная улитка) — система состоит из двойного контура движения выхлопных газов энергия которых вращает один ротор с крыльчаткой и компрессором. При этом существует два типа реализации когда выхлопные газы идут по обоим контурам сразу, при этом система работает как twin-turbo в одном корпусе — выхлопные газы делятся на два потока каждый из которых идут в свой контур горячей части раскручивая ротор турбины. Второй тип реализации работает на подобии системы biturbo — горячая часть имеет два контура с разной геометрией, при низких оборотах выхлопные газы направляются по меньшему контуру, который увеличивает скорость и энергию прохождения за счет небольшого диаметра, при повышении оборотов двигателя выхлопные газы двигаются по контуру диаметр которого больше — тем самым сохраняется рабочее давление в системе впуска и не создается запора на пути выхлопных газов. Это все регулируется клапанами, которые переключают поток из одного контура в другой.

    Среди всех возможных вариантов наддува двигателя внутреннего сгорания наибольшее распространение получил турбонаддув, в котором воздух подается в цилиндры при помощи специального устройства — турбокомпрессора (турбины). Вращение турбины осуществляют отработавшие газы, что позволяет существенно увеличить мощность двигателя без увеличения частоты оборотов последнего. Помимо этого, турбонаддув позволяет получать большие значения крутящего момента при небольшом расходе топлива. В сравнении с классическими конструкциями при аналогичной мощности турбированный двигатель имеет более компактные габаритные размеры.

    Устройство системы турбонаддува

    На практике турбонаддув применяется как на моторах, использующих дизельное топливо, так и на бензиновых. Однако наиболее часто эта система встречается именно на дизельном двигателе, поскольку для них характерна высокая степень сжатия, меньшая температура выхлопа и низкие обороты коленчатого вала. Более высокая степень сжатия обеспечивает повышение мощности турбированного двигателя и увеличивает его КПД.

    В бензиновых моторах температура отработавших газов выше, что может спровоцировать эффект детонации, приводящий к быстрому износу поршневой группы. Для предотвращения этого явления необходимо использовать бензин с более высоким октановым числом, что не всегда является экономически выгодным.

    Принцип работы турбины

    Система турбонаддува состоит из следующих элементов:

    • Воздухозаборник;
    • Воздушный фильтр;
    • Перепускной клапан — регулирует подачу отработавших газов;
    • Дроссельная заслонка — регулирует подачу воздуха на впуске;
    • Турбокомпрессор — повышает давление воздуха во впускной системе. Состоит из турбинного и компрессорного колес;
    • Интеркулер — охлаждает воздух, способствуя лучшему наполнению цилиндров и снижению вероятности детонации;
    • Датчики давления — фиксирует давление наддува в системе;
    • Впускной коллектор — распределяет воздух по цилиндрам;
    • Соединительные патрубки — необходимы для крепления элементов системы между собой.

    Принцип работы турбонаддува


    Схема работы турбонаддува двигателя

    Принцип работы системы турбонаддува заключается в следующем:

    • Отработавшие газы двигателя, проходя через турбокомпрессор, раскручивают турбинное колесо.
    • Вращение турбинного колеса передается компрессорному, поскольку они закреплены на одном валу.
    • Компрессор сжимает воздух, поступающий из воздухозаборника, и направляет его в интеркулер.
    • В интеркулере воздух охлаждается и поступает на впуск в цилиндры двигателя.

    В турбокомпрессоре предусматривается возможность регулировки давления выхлопных газов на лопасти турбины с целью не допустить превышение давления наддува в системе. Это осуществляется с помощью перепускного клапана, который приводится в движение пневмо- или электроприводом. В свою очередь, управление приводом осуществляется электронным блоком управления, который считывает информацию с датчика давления.

    Особенности эксплуатации турбированных двигателей

    На режимах разгона автомобиля в силу инерционности системы возникает явление, получившее название «турбояма». Сущность явления заключается в следующем:

    • Автомобиль движется с небольшой постоянной скоростью.
    • Турбина вращается в соответствующем режиме.
    • При резком нажатии на педаль ускорения в цилиндры двигателя подается больше топлива.
    • После его сгорания образуются отработавшие газы, которые с большей силой воздействуют на турбину и увеличивают мощность двигателя. Однако происходит это с некоторой временной задержкой.

    Таким образом, между моментом нажатия на педаль и фактическим ускорением автомобиля присутствует некоторая временная задержка — «турбояма». Также данное явление проявляется в виде недостатка крутящего момента на малых оборотах двигателя.

    Виды систем турбонаддува

    Производители разработали различные способы избавления от «турбоямы»:

    • Турбина с изменяемой геометрией. Конструкция предусматривает изменение сечения входного канала. За счет этого выполняется регулирование потока отработавших газов.
    • Два турбокомпрессора, установленных последовательно (Twin Turbo). На каждый режим работы (обороты двигателя) предусматривается свой компрессор.
    • Два турбокомпрессора, установленных параллельно (Bi Turbo). Схема разбиения на две турбины снижает инерцию системы, и турбояма становится не так ощутима.
    • Комбинированный наддув. Устройство предусматривает и механический, и турбонаддув. Первый включается при низких оборотах, второй при высоких.

    Что такое турботаймер и для чего он необходим


    Турботаймер

    Другой стороной инерционности системы с турбокомпрессором является необходимость снижать обороты постепенно. Нельзя резко выключать зажигание после того, как двигатель работал на высоких оборотах. Это обусловлено тем, что подшипники будут продолжать вращение, а поскольку масло не будет подаваться в систему — возникнет повышенное трение. Оно, в свою очередь, спровоцирует быстрый износ вала турбины.

    Для решения этой проблемы применяется турботаймер. Это устройство устанавливается на приборной панели и подключается в цепь зажигания. После выключения зажигания ключом система запускает таймер, который глушит двигатель спустя некоторое время, давая возможность турбине снизить обороты до приемлемых значений.

    Достоинства и недостатки системы турбонаддува

    Подводя итоги, можно выделить плюсы и минусы использования на моторе турбонаддува. В числе достоинств:

    • увеличение мощности двигателя;
    • повышение КПД двигателя;
    • снижение расхода топлива.

    К минусам можно отнести:

    • низкий крутящий момент на малых оборотах двигателя;
    • более высокая стоимость;
    • более сложное обслуживание и эксплуатация.

    Всё большее количество производителей автомобилей устанавливают турбину или турбокомпрессор. Популярность этого агрегата в последнее время значительно возросла. Но чем обусловлен столь высокий интерес производителей машин к установке турбин?

    Турбина представляет собой технически сложный агрегат, позволяющий существенно увеличить мощность мотора машины даже с небольшим объёмом двигателя. Сегодня все производители автомобилей озадачились ввиду его значительного подорожания.

    Но установка мотора малой мощности на машину среднего и премиум диапазона со значительной массой способна превратить езду в настоящее мучение. Удовольствие от поездок на маломощном автомобиле будет сомнительным. Именно турбина своим появлением позволила решить проблему повышения мощности мотора без увеличения его объёма.

    Как работает турбина?

    Турбина нагнетает большое количество воздуха в цилиндры двигателя машины. Всё это даёт возможность получить обогащённую воздушно-топливную смесь, значительно увеличивающую мощность мотора. После нажатия на педаль газа автомобиль словно получает невидимый «пинок» значительно ускоряясь. Именно так работает агрегат.

    С одинаковой эффективностью турбина может использоваться как на дизельном, так и бензиновом моторе. Конструктивно турбокомпрессор и двигатель транспортного средства представляют собой единое целое. Принцип работы агрегата достаточно простой. Именно поэтому ресурс эксплуатации турбины одинаков с ресурсом мотора машины при условии правильной эксплуатации и своевременного ухода.

    Основные причины выхода из строя турбины?

    Причины выхода из строя автомобильных турбин могут быть различные и зависят от одного или совокупности факторов:

    • механическое повреждение корпуса или крыльчатки;
    • люфт крыльчатки;
    • недостаточный уровень моторного масла;
    • коррозийные процессы;
    • неправильная установка турбины;
    • редкая замена моторного масла.

    Турбокомпрессор автомобиля достаточно требователен к уходу и нуждается в правильной эксплуатации. Необходимо помнить, что ремонт турбины достаточно дорогое удовольствие.

    Как можно определить выход из строя турбины?

    Опытные водители достаточно просто могут определить неисправность турбины автомобиля. Но зачастую подобная диагностика не может установить, что именно привело к поломке агрегата.

    Среди основных признаков неисправности турбокомпрессора можно выделить следующие:

    • появление неприятного свиста под капотом машины при разгоне;
    • значительные в районе установки турбины или ;
    • включение значка неисправности двигателя на панели приборов;
    • значительное снижение мощности мотора.

    При выявлении вышеперечисленных признаков необходимо как можно быстрее обратиться за помощью к специалистам. Они, используя специальное оборудование, смогут установить причину выхода из строя турбокомпрессора. Сегодня необязательно приобретать новую турбину можно провести капитальный ремонт неисправного агрегата.

    Спасибо за внимание, удачи вам на дорогах.

     Что такое турбины и для чего они нужны?

     

               Что такое турбины и для чего они нужны?

     

       Основная задача турбин – это повышение мощности двигателя автомобиля. При помощи турбины можно значительно повысить мощность авто.

     

        Принцип работы турбокомпрессора прост: через выпускной коллектор отработанные газы попадают в корпус турбины в которой установлено турбинное колесо, которое приводится в движение. На одной оси с турбинным колесом установлено компрессорное колесо, которое в свою очередь сжимает воздух и падет его в впускной коллектор двигателя. Из всего этого следует, что обороты турбины очень высоки и напрямую зависят от мощности двигателя, скорость вращение турбины достигает 150.000 об/мин и более.

     

        При использовании турбины, в двигатель поступает воздух под высоким давлением, что позволяет увеличиться мощности автомобиля по отношению к объему двигателя и количеству топлива.Наиболее эффективными являются турбокомпрессоры высокого давления. Отличие в конструкции от обычных турбин в том, что турбины повышенного давления имеют клапан, который устраняет избыточное давление на высоких оборотах.Так же большинство турбокомпрессоров оснащены интеркулером.

     

       Основная задача интеркулера – охлаждение воздуха. Так как турбинаработает на больших оборотах, воздух в ней нагревается, тем самым понижается содержание кислорода и плотность воздуха. Интеркулер справляется с этой проблемой.Одной из проблем турбин всегда была небольшая задержка реакции(инерция), но сейчас эти недостатки уже практически устранены. С появлением двух параллельно расположенных турбин, одна из которых предназначена для работы на высоких оборотах, другая на низких, инерция турбины была значительно уменьшена.

       

        Так же, появились турбины, в которых стало возможно изменять угол наклона ротора, что в свою очередь так же позволяет бороться с проблемами связанными с задержкой в реакции. Хорошо уменьшена инерция в турбокомпрессорах с керамическими лопастями ротора, за счет того, что вес их меньше чем у стандартных аналогов.

    Принцип работы турбокомпрессора (турбины) его конструкция и типы.

      Принцип работы любого турбокомпрессора основан на использовании энергии отработавших выхлопных газов двигателя внутреннего сгорания. Поток выхлопных газов попадает на колесо турбины (закреплённую на валу), тем самым раскручивая её и одновременно с этим раскручивая колесо компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя.

     

       Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно (под давлением), а не только за счёт разрежения, создаваемого поршнем (это разрежение способно взять только определённое количество смеси воздуха с топливом), то в двигатель попадает большая смесь воздуха с топливом. Как следствие, при сгорании увеличивается объём сгораемого топлива с воздухом, образовавшийся газ занимает больший объём и соответственно возникает большая сила, давящая на поршень.

     

       Двигатели внутреннего сгорания снабженные турбокомпрессором более производительные, т.е. меньше удельный эффективный расход топлива (грамм на киловатт-час, г/(кВт•ч)), и выше литровая мощность (мощность, снимаемая с единицы объёма двигателя — кВт/л), что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации.

     

       Поэтому, конструкцией двигателей с турбокомпрессором предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, а также в системе предусмотрен промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер)- радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт.

     

       Особенно эффективен турбонаддув у дизельных двигателей тяжёлых грузовиков. Он повышает мощность и крутящий момент при незначительном увеличении расхода топлива. Наиболее мощные (по отношению к мощности двигателя) турбокомпрессоры применяются на тепловозных двигателях. Например на дизеле Д 49 мощностью 4000 л.с. установлен турбокомпрессор мощностью 1100 л.с.Наибольшей (по абсолютной величине) мощностью обладают турбокомпрессоры судовых двигателей, которая достигает 7000 л.с. .Современные турбокомпрессоры можно разделить на два основных типа: 1- с изменяемой геометрией соплового аппарата ( VNT турбокомпрессоры) и 2- без геометрии. Все они в свою очередь могут быть моно, твинскролы (двойные турбины) и т.д.

    Профилактика и рекомендации.

         При запуске двигателя необходимо дать ему поработать на холостом ходу не менее шестидесяти секунд и прибавлять газ постепенно. Это обеспечивает достаточную смазку движущихся элементов турбины и предохраняет их от преждевременного износа. Чтобы не создавалось низкое давление в двигателе и пропускание паров масла, не эксплуатируйте турбину на холостом ходу более тридцати минут.

    ​    Обязательно давайте остыть турбокомпрессору перед выключением зажигания, поскольку быстрое выключение создаст резкий перепад температур в системе. Такие переходы быстро изнашивают любой механизм.

        Что касается эксплуатации авто зимой, когда двигатель быстро остывает или после долгого перерыва в работе необходимо сначала провернуть двигатель, и только потом запускать его на холостых оборотах. Это позволит наладить быструю циркуляцию масла и быстро заполнить систему компрессора рабочей жидкостью.

        Рекомендуется регулярная диагностика двигателя, особенно если Вы не уверены в качестве дизельного топлива.

    По каким признакам можно определить неисправность турбины?

     Профессионально это сделать может только опытный мастер, но есть поломки, сразу бросающиеся в глаза. Это повышенный расход масла, синий дым из выхлопной трубы, посторонние шумы в работе мотора. 

    Принцип работы турбины в автомобиле

    Привет, в этой статье я рассмотрю для вас принцип работы турбины в автомобиле, а так же для чего нужна турбина в автомобиле вообще.

    Наверно все слышали, что если в автомобиле установлена турбина то автомобиль становится «круче» такого же, но без турбины. Но на самом деле это не так.

    Дело в том, что автомобильная турбина предназначена всего лишь для увеличения мощности и все, а ее полезность и без того в мощных автомобильных двигателях очень спорная.

    Так происходит и с автомобильной турбиной, если двигатель физически мал, то и мощности в нем будет мало, а при наличии турбины мощность значительно увеличится.

    А вот большому и мощному двигателю, зачем нужна турбина, остается лично для меня вопросом. Я имею в виду обычные автомобили, двигающиеся по обычным дорогам, а не по гоночным трассам или двигатели для поездов, где мощность всегда приветствуется.

    На мой взгляд, это обычное удорожание автомобиля, а ну да, про «понты» забыл. Ведь не всегда, тот кто управляет автомобилем, знает что такое турбонаддув в автомобиле, зато точно знает о его наличии в своем автомобиле.

    Работа турбины в автомобиле

    Принцип работы турбины в автомобиле основан на раскручивании крыльчатки турбины выхлопными газами автомобиля, которая соединена с валом, а на другой стороне вала находится крыльчатка компрессора турбины.

    Крыльчатка компрессора в свою очередь нагнетает воздух в цилиндры двигателя, что увеличивает его количество, при том же количестве поступающего в цилиндры топлива. Вот такой достаточно простой принцип работы турбины в автомобиле.

    Автомобильная турбина предназначена для максимального увеличения мощности двигателя.

    Ведь если при увеличении давления воздуха на 1 атмосферу прибавляется двойная порция кислорода, то это позволит даже маломощному двигателю отдавать мощность равную, мощности большого двигателя не имеющего турбонаддув.

    Конструктивные особенности

    Выхлопные газы проходящие через лопасти крыльчатки турбины зачастую достигают 900°С, поэтому эту часть корпуса турбины находящуюся в выхлопной системе изготавливают чугунной.

    Вращение турбинного вала зачастую достигает показателей 240 000 об/мин, поэтому конструкция изготовления требует точности при сборке с использованием хорошо сбалансированных деталей.

    В процессе эксплуатации автомобильная турбина должна смазываться и охлаждаться, и во многих легковых автомобилях для этого используют масло, залитое в двигатель, которое подается на вал турбины под давлением, создаваемым механическим насосом двигателя.

    Но так же используется и комплексное охлаждение антифризом и маслом.

    Вот теперь и вы знаете, как работает турбина в автомобиле, в этом нет ни чего сложного.

    Интеркулер и турбина

    При работе турбины воздух во впускном коллекторе автомобиля сильно сжимается, из-за чего происходит его нагрев, который уменьшает в нем кислород.

    Для снижения температуры воздуха и был придуман интеркулер, который представляет собой обычный радиатор, только этот радиатор охлаждает воздух.

    Ну, раз принцип работы турбины в автомобиле я надеюсь вам понятен, то у меня на сегодня все.

    Тем, кому интересно разобраться в топливной системе автомобиля могу порекомендовать статью «Как устроена форсунка автомобиля» и другие из раздела блога «Топливная система».

    Всем удачи на дороге.

    C уважением автор блога: Doctor Shmi

    Предназначение турбокомпрессора, как он устроен и принцип его работы

    Мощность, развиваемая двигателем внутреннего сгорания, зависит от количества топлива и воздуха, поступающего в двигатель. Мощность двигателя возможно повысить за счет увеличения объема этих составляющих.

    Но увеличение подачи топлива бессмысленно, если не увеличивается поступление воздуха, необходимого для его сгорания. Поэтому воздух, поступающий в цилиндры двигателя, приходится сжимать. Система принудительной подачи воздуха может работать, используя энергию отработанных газов или с применением механического привода.

    Турбокомпрессор или турбонагнетатель — устройство, предназначенное для нагнетания воздуха в двигатель с помощью энергии выхлопных газов. Основные части турбокомпрессора — турбина и центробежный насос, которые связывает между собой общая жесткая ось. Эти элементы вращаются со скоростью — около 100.000 об/мин, приводя в действие компрессор.

    Устройство турбокомпрессора

    Устройство турбокомпрессора:
    1 — корпус компрессора; 2 — вал ротора; 3 — корпус турбины; 4 — турбинное колесо; 5 — уплотнительные кольца; 6 — подшипники скольжения; 7 — корпус подшипников; 8 — компрессорное колесо.

    Турбинное колесо вращается в корпусе, имеющем специальную форму. Оно выполняет функцию передачи энергии отработавших газов компрессору. Турбинное колесо и корпус турбины изготавливают из жаропрочных материалов (керамика, сплавы).

    Компрессорное колесо засасывает воздух, сжимает его и затем нагнетает его в цилиндры двигателя. Оно также находится в специальном корпусе.

    Компрессорное и турбинное колеса установлены на валу ротора. Вращение вала происходит в подшипниках скольжения. Используются подшипники плавающего типа, то есть зазор имеют со стороны корпуса и вала. Моторное масло для смазки подшипников поступает через каналы в корпусе подшипников. Для герметизации на валу устанавливаются уплотнительные кольца.

    Для лучшего охлаждения турбонагнетателей в некоторых бензиновых двигателях применяется дополнительное жидкостное охлаждение.

    Для охлаждения сжимаемого воздуха предназначен интеркулер — радиатор жидкостного или воздушного типа. За счет охлаждения увеличивается плотность и соответственно давление воздуха.

    В управлении системой турбонаддува основным элементом является регулятор давления. Это перепускной клапан, который ограничивает поток отработавших газов, перенаправляя часть его мимо турбинного колеса, обеспечивая нормальное давление наддува.

    Принцип работы

    В своей работе турбокомпрессор использует энергию отработавших газов. Эта энергия вращает турбинное колесо. Затем это вращение через вал ротора передается компрессорному колесу. Компрессорное колесо нагнетает воздух в систему, предварительно сжав его. Охлажденный в интеркулере воздух подается в цилиндры двигателя.

    Принцип работы турбокомпрессора

    Хотя у турбокомпрессора нет жесткой связи с валом двигателя, эффективность работы турбонаддува зависит от частоты его вращения. Чем больше число оборотов двигателя, тем сильнее поток отработавших газов. Соответственно увеличивается скорость вращения турбины и количество поступающего в цилиндры воздуха.

    При работе системы турбонаддува возникают некоторые негативные моменты.

    1. Задерживается увеличение мощности при резком надавливании на педаль газа («турбояма»).
    2. После выхода из «турбоямы» резко повышается давление наддува («турбоподхват»).

    Явление «турбоямы» обусловлено инерционностью системы. Это влечет за собой несоответствие между производительностью турбокомпрессора и требуемой мощностью двигателя. Для решения этой проблемы существуют следующие способы:

    • использование турбины с изменяемой геометрией;
    • применение двух параллельных или последовательных компрессоров;
    • комбинированный наддув.

    Турбина с изменяемой геометрией оптимизирует поток отработавших газов, изменяя площадь входного канала. Широко применяется в дизельных двигателях.

    Турбина с изменяемой геометрией:
    1 — направляющие лопатки; 2 — кольцо; 3 — рычаг; 4 — тяга вакуумного привода; 5 — турбинное колесо.

    Параллельно работающие турбокомпрессоры применяют для мощных V-образных двигателей (по одному на ряд цилиндров). Эта схема помогает решить проблему за счет того, что у двух маленьких турбин инерция меньше, чем у одной большой.

    Установка 2-х последовательных турбин позволяет достичь максимальной производительности, используя разные компрессоры при разных оборотах двигателя.

    При комбинированном наддуве применяется и механический, и турбонаддув. При работе двигателя на низких оборотах работает механический нагнетатель. При увеличении оборотов включается турбокомпрессор, а механический нагнетатель останавливается.

    Преимущества и недостатки применения турбонаддува

    1. Турбокомпрессор широко используется ввиду простоты конструкции и хороших эксплуатационных параметров. Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя на 20-35%. Двигатель, вырабатывая повышенные крутящие моменты на средних и высоких оборотах, увеличивает скорость и экономичность автомобиля.

    2. Турбокомпрессор в большинстве случаев не может быть причиной неисправностей двигателя, так как его работа зависит от работоспособности газораспределительной, воздушной и топливной систем.

    3. Двигатель с турбокомпрессором имеет меньший выброс вредных газов в атмосферу, так как вырабатываются дополнительные выхлопные газы в двигатель. У сгораемого топлива становится меньше отходов.

    4. Происходит экономия топлива на 5-20%. В небольших двигателях энергия сжигаемого топлива используется эффективней, увеличивается КПД.

    5. На высокогорных дорогах такие двигатели работают более стабильно и с меньшими потерями мощности, чем их атмосферные аналоги.

    6. Турбокомпрессор сам по себе является глушителем шума в системе выпуска.

    Как работает турбина — видео:

    О недостатках

    У турбированных двигателей кроме возникновения явлений «турбояма» и «турбоподхват» есть и другие недостатки.

    Обслуживание их дороже в сравнении с «классическими». При эксплуатации приходится применять моторное масло специального назначения — его приходится регулярно менять. Двигатель с турбокомпрессором перед пуском должен несколько минут проработать на холостых оборотах. Также сразу не рекомендуется глушить мотор до остывания турбины.

    Загрузка...

    Турбокомпрессор - принцип работы, устройство, принцип действия. Купите до 40% от

    у нас

    Раньше турбокомпрессоры использовались только в спортивных автомобилях. В наши дни турбокомпрессоры в обычных легковых автомобилях никого не удивляют - как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. В этой статье мы рассмотрим принципы работы турбокомпрессора, как он устроен и как его следует использовать, чтобы он служил нам как можно дольше.

    Как работает турбокомпрессор? Принцип относительно прост.Турбокомпрессор имеет два специальных ротора, которые размещены на общем валу. Первый ротор установлен в выхлопной системе и приводится в действие выхлопными газами, которые идут туда от двигателя. Второй ротор находится во впускном патрубке. Этот ротор имеет возможность работать через профилированные лопасти, благодаря которым он нагнетает воздух в привод, давление которого намного превышает давление атмосферного воздуха. Это то, что заставляет двигатель в автомобиле с турбонаддувом работать более эффективно.

    Конструкция - это одно, но почему работа турбокомпрессора дает такие, а не другие эффекты? Чтобы объяснить это, мы должны сначала сказать, что мощность, которую мы хотим получить, зависит от количества топлива, потребляемого в данную единицу времени. Однако для того, чтобы этот процесс произошел, вам необходимо снабдить двигатель кислородом, а, как известно, для сжигания килограмма топлива требуется около 14 кг кислорода. Если мы подадим в двигатель больше воздуха, мы получим больший расход топлива при тех же оборотах и ​​той же мощности двигателя.К тому же топливно-воздушная смесь сгорает эффективнее, благодаря чему в атмосферу попадает меньше вредных веществ.

    Однако практика показала, что турбокомпрессор - это простое и эффективное устройство, но не полностью лишенное дефектов. К ним, среди прочего, относится чувствительность к неправильной эксплуатации. Так что же нам делать, чтобы турбокомпрессор в нашей машине работал как можно дольше? Одним из первых правил должно быть содержание двигателя в чистоте, что на практике означает, прежде всего, регулярную замену фильтров.Это связано с тем, что отложение мусора может вызвать изменение баланса, что очень пагубно для подшипников.

    Выбери свою машину

    и уточняйте цены в нашем предложении!

    То же самое касается замены моторного масла. Оно должно быть штатным, а покупаемое масло должно соответствовать требованиям производителя автомобиля. Любые изменения класса вязкости, качества и типа масла негативно сказываются на работе двигателя и его компонентов, включая турбокомпрессоры.

    Кроме того, чрезвычайно важен способ эксплуатации автомобиля с турбонагнетателем.Рекомендуется избегать резкого дросселирования и резких запусков сразу после запуска холодного двигателя. Надо сказать, что сразу после запуска автомобиля масло не поступает в различные укромные уголки и щели двигателя (в том числе в подшипники двигателя). Когда мы интенсивно едем сразу после запуска автомобиля, мы подвергаем подшипники неправильной смазке, что может снизить их срок службы. Во время движения стоит ездить так, чтобы тахометр показывал средние и высокие обороты.

    Кроме того, испытания показали, что остановка двигателя оказывает большое влияние на срок службы турбокомпрессора. Многие специалисты рекомендуют подождать около дюжины секунд или даже несколько минут перед выключением двигателя, чтобы постепенно снизить скорость турбины. Почему? Ну сразу после того, как двигатель перестал работать, масляный насос тоже перестает работать. В результате он не подает масло к подшипникам турбины, крыльчатка которой все еще вращается! Нетрудно догадаться, что это может привести к постепенному износу подшипников и их дорожек качения.

    Отсутствие смазки - одна из самых частых неисправностей турбокомпрессоров. К тому же нередко заклинивают механизмы, управляющие наклоном лопастей рулевого колеса, течи масла или сбои регулятора вакуума. Также случается, что выходит из строя рабочее колесо, чьи зазубренные или изогнутые лопасти не только не создают достаточного давления, но также могут привести к более быстрому износу подшипников из-за отсутствия надлежащего баланса.

    В этой статье мы уже вкратце рассказывали о конструкции турбокомпрессора, принципах работы, советах по эксплуатации и наиболее распространенных неисправностях.Помните, что если наш турбокомпрессор подлежит замене, стоит заменить его на изделие высокого класса. Вы можете найти этот вид товаров на iParts.pl, где доступен широкий выбор турбокомпрессоров для всех моделей и марок автомобилей по адресу:

    Вся продукция 100% оригинал и имеет заводскую гарантию производителя. Сердечно приглашаем вас сделать покупки.

    Гжегож Кинчевски

    Об авторе ...

    .

    Как работает турбокомпрессор и почему он стоит в машине?

    Конструкция турбокомпрессора

    Турбокомпрессор разделен на две части: турбину и компрессор . Это горячая и холодная части соответственно. Этот термин происходит от температуры газов, проходящих через боковую стенку. Турбина и компрессор содержат роторы, соединенные общим валом.

    Обе стороны встроены в два корпуса в форме улитки, соединенные третьим, средним.Горячая часть является частью выхлопной системы двигателя. В свою очередь, холодная часть является частью системы впуска двигателя. Турбокомпрессор также включает уплотнительные кольца, подшипники скольжения и упора, а также масляные каналы, которые конструктивно расположены в других элементах этого устройства.

    Роторы турбокомпрессора, соединенные валом

    (фото: пресс-релиз / Subaru)

    Принцип работы турбокомпрессора

    Турбонагнетатель приводится в движение выхлопными газами двигателя внутреннего сгорания, которые проходят через турбинное колесо и выбрасываются далее через выхлопную систему.Через вал вращение ротора турбины передается на ротор компрессора. Это, в свою очередь, сжимает воздух, проходящий через впускное отверстие и фильтр.

    Кроме того, воздух можно направлять прямо во впускной коллектор. Однако в большинстве автомобилей, особенно в современных конструкциях, использует промежуточный охладитель , в котором нагретый после сжатия воздух снова охлаждается перед попаданием в камеру сгорания.

    Назначение турбокомпрессора

    Турбокомпрессор косвенно используется для увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания .Это достигается именно за счет вышеописанного увеличения количества воздуха, попадающего в цилиндры в единицу времени. Поскольку топливо может подаваться в двигатель в любом количестве, единственная проблема заключается в подаче достаточного количества кислорода, необходимого для процесса сгорания. Это цель использования турбонагнетателя.

    Косвенными эффектами увеличения количества воздуха в двигателе являются: изменение формы характеристик двигателя, уменьшение вредных выбросов и общее снижение расхода топлива.

    .

    Турбокомпрессор, устройство и эксплуатация турбины

    Что такое турбокомпрессор?

    Турбокомпрессор - это вращательная машина, состоящая из турбины и компрессора, установленных на общем валу. Используется для зарядки двигателя внутреннего сгорания или парового котла. Турбина питается выхлопными газами двигателя, а сжатый воздух подается компрессором в двигатель. В цилиндр вводится больше воздуха, благодаря чему увеличивается мощность двигателя, также выше степень сжатия, что увеличивает КПД всей системы.

    Еще в 1980-х годах Рудольф Дизель пытался подавать сжатый воздух в камеру сгорания - для увеличения ее мощности.

    В 1905 г. szajcar Швейцарский Альфред Бючи изобрел первый турбокомпрессор для выхлопных газов, а в 1925 году он первым соединил турбонаддув с выхлопными газами, получив таким образом на 40% больше мощности! Это был новаторский шаг, который продолжается и по сей день. В начале 1960-х годов автомобильная промышленность США представила первую серийную продукцию - турбокомпрессоры.

    Chevrolet Corvair Monza

    и Oldsmobile Jetfire заняли почетное место в истории как первые серийные гражданские автомобили с турбонаддувом.

    В 1970-х годах очень популярным было использование турбокомпрессоров на соревнованиях Формулы 1. Сегодня турбины используются в основном для уменьшения выбросов углекислого газа в атмосферу.

    Как работает турбокомпрессор?

    Схема турбины

    Турбокомпрессор состоит из турбины, т.е.горячая часть (на фото - видимая часть справа оранжевым цветом - 7) и компрессоры, т.н. крутая деталь (на фото слева синим цветом - 1), роторы которой жестко соединены общим валом.

    Сжатый воздух (2), выпускаемый компрессором, охлаждается охладителем наддувочного воздуха (3) и подается в камеру сгорания (4). Топливо, подаваемое впрыском, в сочетании с холодным воздухом, находящимся под давлением, дает энергию поршню, который заставляет двигатель работать.В результате сгорания топлива выхлопные газы выходят из камеры (5) и всасываются и выбрасываются под давлением в выпускной коллектор через горячую часть турбокомпрессора (7).

    Турбокомпрессор

    В 1970-х годах очень популярным было использование турбокомпрессоров на соревнованиях Формулы 1. Сегодня турбины используются в основном для уменьшения выбросов углекислого газа в атмосферу.

    (щелкните диаграмму, чтобы увеличить)

    .

    Строительство турбины | Турбокомпрессоры

    Конструкция турбокомпрессора

    В состав турбокомпрессора входят:

    • ротор компрессора
    • Ротор турбины
    • ,
    • корпус турбины,
    • корпус компрессора,
    • корпус средний
    • подшипник скольжения,
    • подшипник упорный,
    • масляных каналов,
    • Кольца круглые,
    • Вал турбокомпрессора.

    Мощность выхлопных газов используется для привода турбин.В них содержится 30% энергии, вырабатываемой при сгорании топливовоздушной смеси. Ротор турбины, приводимый в движение указанными газами (частота вращения вала от 100 до 250 000 об / мин), приводит в движение ротор компрессора. Он жестко установлен на том же валу, что и вал турбонагнетателя. Соединение вала (соединение с ротором турбины и ротором компрессора) является одним из основных элементов турбокомпрессора. Роторы установлены в корпусах, а весь агрегат удерживается в среднем корпусе с помощью упорного подшипника и подшипника скольжения.Масло подается по масляным каналам, задачей которых является поддержание масляной пленки при опоре на вращающиеся элементы. Роторы защищены от попадания масла через масляные уплотнительные кольца.

    Ротор компрессора подает дополнительный воздух через впускной коллектор в камеру сгорания. Подача большего количества воздуха на тот же объем в камеру сгорания позволяет получить больше энергии от сгоревшей топливовоздушной смеси, и, таким образом, приводное устройство может достигать большей мощности .Это не единственное преимущество турбокомпрессора, но оно критическое. К преимуществам также можно отнести уменьшение выброса вредных веществ, содержащихся в выхлопных газах.

    Материалы, из которых изготовлен турбокомпрессор

    В современных автомобилях упор делается на вопросы экологии, двигатели сильно нагружены. Их рабочий объем все меньше и меньше, а достигаемая номинальная мощность сопоставима с ранее использовавшимися приводными агрегатами с большим рабочим объемом.Как видим, использование турбонагнетателей в современных силовых агрегатах - практически стандарт. Это касается как дизельных, так и бензиновых автомобилей. В настоящее время турбокомпрессор - один из важнейших элементов современного двигательного оборудования. Вот почему так важно и важно использовать для их строительства самые лучшие материалы.

    Материал

    «Нирезист» чаще всего используется при строительстве корпусов турбин. Он содержит: 11-16% Ni, 2,5% Si, до 2% Mn, до 4% Cr и до 8% Cu.Этот материал отличается высокой устойчивостью к истиранию, коррозии и жаростойкостью. Алюминиевые сплавы также используются при строительстве корпусов компрессоров. Материал под названием «Инконель» (сплав никеля, кобальта, хрома и железа с содержанием никеля 46-65%), «MarM247» (19% Cr, 9% Fe, 5% Nb, 3% Mo, 0, 9% Ti, 0,6% Al и 0,05% C) или титана. Все вышеперечисленные материалы, из которых изготовлены роторы турбин, отличаются высокой устойчивостью к высоким рабочим температурам и коррозионной стойкостью.Хромоникель-вольфрамовая сталь (содержащая 0,25% C, 0,4% Mn, 1,5% Cr, 4,2% Ni и 1% W), другими словами, конструкционные стали для термического улучшения используются для изготовления валов турбонагнетателей. Подшипники скольжения, которые должны быть устойчивы к высоким рабочим температурам и абразивному износу, обычно изготавливаются из литейных сплавов бронзы.

    При каких условиях работает турбокомпрессор

    Условия работы современных турбокомпрессоров очень тяжелые.Высокая частота вращения, достигающая более 200000 об / мин Температура выхлопных газов при использовании турбонагнетателя выше, чем в случае выхлопных газов безнаддувных двигателей. В двигателях с самовоспламенением выхлопные газы достигают температуры около 700 градусов по Цельсию, а в двигателях с искровым зажиганием - до 1000 градусов по Цельсию. Из-за температуры выхлопных газов и пульсации давления выхлопных газов иногда необходимо использовать улучшенные материалы для таких элементов, как: корпус турбины, роторы, компрессоры, валы и подшипники скольжения.

    Тяжелые условия работы турбокомпрессора

    Многолетняя профессия турбокомпрессора напрямую связана с уходом за автомобилем. Под уходом за автомобилем подразумевается частая замена масла (не реже одного раза в год), конечно, в том числе воздушного фильтра и масляного фильтра. Благодаря этому мы избежим попадания различных частиц материалов в ротор компрессора, который отличается точной и чувствительной деталью к этому типу загрязнения.

    Наиболее частое повреждение турбокомпрессоров:

    • слишком низкий масляный пол,
    • масляное загрязнение,
    • загрязняющих веществ во всасываемом воздухе (грязь, пыль, песок и т. Д.).),
    • загрязняющих веществ в выхлопных газах (инородные тела из топливного бака, фрагменты клапана и т. Д.),
    • углеродный шлам, образовавшийся в результате чрезмерно высокой температуры выхлопных газов.

    Управление работой турбокомпрессора

    Для обеспечения правильной работы турбокомпрессора необходимо регулировать и непрерывно регулировать количество воздуха, подаваемого в двигатель. Поэтому современные системы турбонаддува также оснащены регулирующими элементами. Одним из решений является дооснащение турбокомпрессора перепускным клапаном (т.н.клапан отвода дымовых газов). Он расположен перед входом выхлопных газов в турбину. В случае открытого клапана выхлопные газы идут прямо в выхлопную систему автомобиля (минуя турбину). Открытие клапана регулируется, что напрямую влияет на нагрузку на турбину. Вызывается как переменное давление наддува. Самым простым управлением обсуждаемого клапана является механическое управление. В закрытом положении пружина прижимает клапан, так что выхлопные газы идут к турбине. Когда давление увеличивается, исполнительный механизм начинает открывать боковой канал, пропуская выхлопные газы в выхлопную систему автомобиля, в то же время минуя турбину.Хорошо подобранные давление пружины и сила, создаваемая приводом, обеспечивают саморегулирование давления наддува.

    Сливной клапан

    Более совершенные решения для перепускных клапанов управляются вакуумными приводами. В таких решениях используется пружина, ее задача противоположна описанной выше. Вместо того, чтобы удерживать клапан в закрытом состоянии, здесь пружина предназначена для удержания клапана в открытом состоянии, а исполнительный механизм отвечает за это закрытие.Это решение требует вакуумной системы с использованием вакуумного насоса только для работы турбонагнетателя. Это решение позволяет контролировать давление наддува независимо от давления во впускной системе. Преимущества этого решения заключаются, прежде всего, в лучшем контроле над работой приводного агрегата, что исключает синхронизацию реакции турбокомпрессора (так называемую турбо-задержку). Несмотря на частое использование перепускного клапана в двигателях с искровым зажиганием и в более дешевых конструкциях дизельных двигателей, его все чаще заменяют турбокомпрессоры с изменяемой геометрией выхлопа.

    Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией

    Современные турбокомпрессоры оснащены регулируемой геометрией регулирования расхода выхлопных газов. Рулевые колеса турбокомпрессора представляют собой лопасти, прикрепленные к общему кольцу и расположенные по окружности ротора. Пневматический привод используется для управления их наклоном. Из-за изменения угла наклона лопаток текущий воздух поступает к ротору турбины, возможно, без турбулентности. На низких оборотах двигателя рулевые колеса наклонены под большим углом, чтобы наддув был максимально высоким, не затрагивая турбокомпрессор.Если необходимо снизить уровень подзарядки, описанное решение работает хорошо. В этом случае лопатки установлены таким образом, чтобы поток был турбулентным. Это приводит к снижению давления наддува. Преимуществами этого решения являются иногда более высокая производительность, чем в случае с перепускным клапаном, более низкая температура и давление выхлопных газов (без потери мощности), меньшее время реакции турбонагнетателя.

    Изначально турбокомпрессоры с изменяемой геометрией рулевых колес применялись только в дизельных двигателях.Это произошло из-за немного более низкой температуры выхлопных газов. В двигателях с искровым зажиганием температура выхлопных газов превышает 900 ° C, что потребует использования более дорогих строительных материалов. Первым автомобилем с такой турбиной был Porsche 911 с турбокомпрессором, разработанный BorgWarner. Представители компании не раскрыли, из какого материала был изготовлен описываемый элемент.

    В дизельных двигателях лямбда-фактор избытка воздуха не имеет значения, как и дросселирование подачи воздуха через дроссель, несмотря на его наличие.Однако это важно в двигателях с искровым зажиганием. Именно в этом типе топлива важной проблемой, связанной с работой турбонагнетателя, является лямбда-коэффициент избытка воздуха, близкий к единице. Потому что при малых нагрузках на привод или, например, когда вы убираете ногу с педали акселератора (закрывая дроссельную заслонку), воздушный поток не является непрерывным. Это приводит к тяжелым условиям работы компрессора, ротор которого вращается с относительно высокой скоростью.В результате перед дроссельной заслонкой повышается давление наддува. Для предотвращения подобных явлений используется продувочный клапан или первоначально называемый сливным клапаном. Задачей продувочного клапана иногда является снижение (сброс) давления в дроссельно-роторной части системы впуска. В автомобилях с высокими характеристиками выпускной клапан выпускает сжатый воздух в атмосферу. Это сопровождается свистом, характерным для двигателей с турбонаддувом. Управлять продувочным клапаном можно двумя способами (то же самое относится к перепускному клапану).Через давление наддува или через вакуумный цилиндр.

    В будущем решение будет заключаться в управлении турбокомпрессором с помощью электрических приводов, а не описываемых пневматических. Основным плюсом будет ускорение реакции двигателя в местной турбине на резкое нажатие педали акселератора

    .

    Он работает таким образом, что при нажатии педали акселератора включается электродвигатель, что обеспечивает достаточно высокие скорости вращения компрессора.После достижения соответствующей частоты вращения включают турбину (один компрессор и вал турбины, с использованием муфты). Еще одно преимущество этого решения состоит в том, что контроллер предотвращает слишком высокие скорости вращения турбины. Описываемое современное решение оснащено датчиками и контроллерами, чтобы работа турбины была максимально эффективной.

    Турбокомпрессоры - это настоящее и будущее, по крайней мере, в традиционных силовых агрегатах.Будущее все еще не определено. Ведутся работы по другим источникам энергии или альтернативным видам топлива. Пока что у нас есть бензиновые или дизельные агрегаты с турбонаддувом.

    .

    работа, преимущества и недостатки [руководство]

    Турбокомпрессор - это элемент, который уже присутствует почти в каждом двигателе внутреннего сгорания. Это помогает получить больше мощности и повышает гибкость двигателя. К сожалению, у него есть и недостатки, и его обслуживание стоит больших денег. Вот сборник знаний о работе автомобиля с турбокомпрессором. Турбокомпрессор
    Что такое турбина в автомобиле?
    Конструкция турбокомпрессора
    Принцип работы турбокомпрессора
    Бензиновый турбокомпрессор
    Как работает дизельный турбокомпрессор?
    Электрический турбокомпрессор
    Как водить машину с турбиной?
    Гибридная турбина
    Как проверить работоспособность турбины?
    Езда с поврежденной турбиной
    Турбокомпрессор цена

    Турбокомпрессор

    Первый механический способ приведения в движение воздуха, поступающего в цилиндры, с выхлопными газами был изобретен швейцарским инженером Альфредом Бучи в 1905 году.Ему потребовалось еще 20 лет, чтобы воплотить изобретение в первом двигателе. Однако эффект был более чем удовлетворительным. Турбокомпрессор, сколько лошадей дает? Прирост мощности достигает 40 процентов.

    Что такое турбина в автомобиле?

    Что такое турбо в машине? Турбина, или собственно турбокомпрессор, что это на самом деле? Проще говоря, это элемент, который использует выхлопные газы, которые приводят в действие компоненты, сжимающие воздух, поступающий в двигатель. Благодаря этому мы получаем больше мощности и, следовательно, большую гибкость.Подробнее об этом читайте в следующем абзаце.

    Конструкция турбокомпрессора

    Как выглядит турбина в автомобиле? Турбокомпрессор - это не что иное, как два ротора, вращающихся на одном валу. Турбина работает в непосредственной близости от выхлопных газов, компрессор нагнетает воздух во впускную систему. Скорость вращения во многом определяется потребляемой мощностью двигателя. Когда водитель нажимает педаль акселератора, двигатель вырабатывает больше выхлопных газов. Их давление приводит в движение один из роторов, и его движения передаются другому.Таким образом, в камеру сгорания попадает больше воздуха. В результате возможности агрегата увеличиваются, а сама топливная смесь сгорает более полно.

    Какое сечение у турбокомпрессора? Конечно, помимо двух роторов и вала, турбонагнетатель состоит из ряда других элементов. Здесь стоит упомянуть чрезвычайно важный подшипник скольжения, упорный подшипник, уплотнительные кольца, масляные каналы, а также турбину, компрессор и средний корпус.


    Турбокомпрессор - принцип работы

    Чтобы подробно обсудить конструкцию и работу турбокомпрессора, необходимо упомянуть еще несколько аспектов. Первое - это необходимость контролировать давление наддува. Если в камеру сгорания может попасть слишком много воздуха, срабатывает ограничитель давления дымовых газов. В более простых системах он представляет собой перепускной клапан. При активации он пропускает часть выхлопных газов за пределы каналов турбины.

    Турбокомпрессор, как он работает в более продвинутых системах?

    В более продвинутых системах, которые сегодня преобладают, используется изменяемая геометрия лезвий. В этом случае поток выхлопных газов ограничивается путем направления выхлопных газов под большим углом и увеличения проточного канала.

    Турбокомпрессор, где это?

    Расположение турбокомпрессора зависит от типа двигателя. Он должен быть расположен в моторном отсеке, чтобы его можно было подсоединить к выпускному и впускному коллекторам.Его расположение также зависит от схемы турбокомпрессора, то есть от того, как он устроен и какого размера.


    Какая частота вращения турбокомпрессора?

    Когда двигатель сильно нагружен, турбонагнетатель может работать на скоростях до 250 000. оборотов в минуту. Во время интенсивной работы турбокомпрессора температура в моторном отсеке может доходить до 1000 градусов по Цельсию. А это, к сожалению, смертельный враг эффективно проведенного процесса горения.Теплый воздух, поступающий в камеру сгорания, вызывает образование большего количества оксидов азота в выхлопных газах. Однако инженерам пришла в голову интересная идея. Решили снизить температуру воздуха за счет интеркулера.

    Кстати, стоит отметить недостаток дозаправки - эффект турбо-лага. Это момент, необходимый для того, чтобы импульс выхлопных газов ускорял ротор компрессора. За это время происходит значительное снижение возможностей двигателя, и реакция на нажатие педали газа перестает быть плавной и мгновенной.

    Как работает турбокомпрессор с изменяемой геометрией?

    Турбокомпрессор с изменяемой геометрией рабочего колеса работает в соответствии с частотой вращения двигателя. Благодаря такому решению удалось снизить расход топлива и улучшить характеристики. Такой турбокомпрессор также помогает устранить явление турбо-лага.

    Турбонагнетатель с ременным приводом

    Некоторые производители используют турбонагнетатели или компрессоры с ременным приводом. Благодаря этому удалось избавиться от эффекта турбо-лага. Однако в этом случае необходимо учитывать большую нагрузку на двигатель, а значит, и увеличение расхода топлива.Прирост мощности тоже не такой большой, как в случае с турбонаддувом.


    Бензиновый турбокомпрессор

    Раньше турбокомпрессор в бензиновом двигателе применялся только в спортивных автомобилях. Сейчас это изменилось, и "заправленный" бензиновый турбокомпрессор используется в подавляющем большинстве агрегатов этого типа. Двигатели без наддува представляют собой только маржу рынка.

    Как работает дизельный турбокомпрессор?

    То же, что и для бензинового двигателя. Однако в случае с дизельным двигателем сложно получить высокую мощность без использования турбонаддува.Турбокомпрессор 1.9 TDI или турбокомпрессор 1.6 HDI означает, что эти агрегаты могут похвастаться хорошей динамикой. Без этого элемента это было бы невозможно.

    Электрический турбокомпрессор

    Системы двойного наддува дебютировали в автомобилях премиум-класса. И когда сегодня это решение стало использоваться даже в 1,6-литровых двигателях популярных брендов, люксовые компании начали продвигать другую тенденцию. И это электрический турбонагнетатель. E-turbo - это когда ротор, который приводит в движение воздух, нагнетаемый в поршни, вращается с помощью электродвигателя.Малое время отклика позволяет расширить возможности приводного агрегата и исключить эффект турбо-лага.


    Как водить машину с турбиной?

    Прежде всего, не выключайте двигатель сразу после большой нагрузки - например, после съезда с трассы на станцию. Это приводит к прекращению циркуляции масла, включая турбо-охлаждение. В результате температура под корпусом может доходить до 1000 градусов по Цельсию. Это может повредить подшипники и вызвать карбонизацию масла. Кроме того, после утреннего запуска стоит дать компрессору время, чтобы начать полную смазку, избегая первых нескольких минут быстрой езды и раскручивания двигателя.Турбокомпрессор, какое давление должно быть? Такие данные в подавляющем большинстве автомобилей можно проверить только после подключения диагностического компьютера. Обычно оно составляет от 0,4 до 1,5 бар. В спортивных автомобилях оно может доходить до 2,5 бар.

    Как управлять дизелем с турбиной?

    Дизельный турбокомпрессор следует использовать так же, как и для автомобилей с бензиновыми двигателями. Здесь также важно ехать медленно, пока двигатель и масло не прогреются, и подождать минуту или даже две, прежде чем заглушить двигатель после более динамичной езды.


    Турбокомпрессор - регенерация

    Основным и наиболее распространенным методом ремонта повреждений системы наддува является регенерация. Чтобы найти мастерскую, которая занимается таким ремонтом, пользователи часто вводят в поисковике фразу: регенерация автомобильной турбины. Однако необходимо помнить, что турбина на самом деле является лишь одним из компонентов всего турбокомпрессора. В мастерской механизм разбирают и разбирают на первые части. Затем критические элементы, такие как валы, роторы, подшипники или уплотнения, заменяются новыми, и турбокомпрессор может быть переустановлен.

    Ремонт турбокомпрессора

    Прежде чем водитель объявит об успехе после того, как решит, как отремонтировать систему наддува, нужно знать еще несколько вещей. Прежде всего, он должен обязательно пользоваться услугами профессионального и уважаемого автосервиса - сайты с мнениями водителей можно найти на Motointegrator.com. Только в этом случае ему будет гарантировано должное качество ремонта и уверенность в том, что он принесет желаемый результат. Непроверенная мастерская может, например, неправильно выставить геометрию лопаток в выхлопном канале или заклинивать турбокомпрессор при первом запуске.Необходимо соблюдать осторожность, чтобы инициировать надлежащую смазку элементов - механизм не может начать работать без масла.

    Гибридная турбина

    Гибридный турбокомпрессор состоит из деталей, используемых в различных турбокомпрессорах. Гибридная турбина, или в техническом плане гибридная турбина, делается для того, чтобы получить лучшие параметры и, как следствие, большую мощность. К сожалению, такие конструкции не всегда работают должным образом. Они изменяют характеристики двигателя, что может привести к ухудшению ускорения автомобиля на более низких или более высоких оборотах.Что-то за счет чего-то. Мощность может быть выше, но, например, в меньшем диапазоне оборотов.


    Как проверить работоспособность турбины?

    Не совсем турбина, а турбокомпрессор. Признаком поломки турбокомпрессора обычно является падение мощности. В случае сильного износа при добавлении газа из выхлопной трубы выходит интенсивный голубоватый дым. Должен ли быть свист турбокомпрессора? Нет. Это знак того, что его нужно будет заменить. Почему свистит турбокомпрессор? Это доказывает, что изношенный ротор шумит.Как предотвратить такое повреждение турбокомпрессора? Как правильно за ней ухаживать? Как мы писали выше. Не ускоряйтесь резко при холодном двигателе и подождите 1-2 минуты после движения, прежде чем выключать привод.

    Симптомы турбины автомобиля

    Свист турбокомпрессора? Это не единственный симптом повреждения этого элемента. В турбонагнетателе закончилось масло? Значит, есть проблемы с его утечкой. Это может очень быстро привести к его захвату.В некоторых трансмиссиях утечка турбонагнетателя может даже довольно быстро повредить двигатель. Вы полагаете, что турбокомпрессор поврежден? В любом случае механик должен проверить симптомы. Вы можете найти его в нашем поисковике семинаров Motointegrator.com.

    Езда с поврежденной турбиной

    Могу ли я ездить с поврежденным турбокомпрессором? Точно нет. В крайнем случае изношенные элементы турбокомпрессора могут попасть в двигатель и повредить его. Намного безопаснее будет вызвать эвакуатор и оставить машину механику для тщательной проверки неисправности.

    Турбокомпрессор цена

    Многие путают турбокомпрессор и автомобильную турбину. Цена включает турбонагнетатель целиком. Как уже упоминалось выше, турбина является лишь одним из компонентов этого компонента. Сколько стоит турбокомпрессор после регенерации? Чаще всего до 1000-1500 злотых. К сожалению, не всегда турбо после такой операции исправно работает. Гораздо более безопасное решение - купить новый или отремонтированный на заводе.


    Сколько стоит новый турбокомпрессор?

    Обычно это расходы в несколько тысяч злотых.Однако отремонтированные на заводе турбокомпрессоры являются хорошей альтернативой такой продукции. Ремонтируют их производители. Этот ремонт сделан на гораздо более качественных деталях. Ремонтные мастерские вынуждены использовать китайские комплектующие, а их качество, к сожалению, разнится.

    Читайте также:

    Компрессор - технологически бедный родственник турбокомпрессора?
    Система «Старт-стоп» - здорова ли экосистема для двигателя?
    Регулировка фаз газораспределения - улучшение динамики, но разве это сбои?
    Как отремонтировать автомобиль с бензиновым двигателем после зимнего сезона?
    Причины потери моторного масла
    Как выбрать моторное масло и долить?

    .

    как турбо работает? - Техника вождения автомобиля «Техника вождения автомобиля

    »

    «Турбо» - это слово внушает страх и восхищение. Тюнинг кинематографа и постановки, полные ерунды, такие как «Форсаж», внесли свой вклад в турбо-миф. Однако мы останемся на земле и разберемся с турбонаддувом в контексте ралли.

    Следующий текст был опубликован в номере журнала WRC Rally Magazine за 09/2007. Я решил разместить это на сайте, потому что я большой поклонник бензиновых двигателей с турбонаддувом и чувствую, что не одинок в этом.Я упростил текст и дополнил его собственной информацией.


    Принцип работы

    Турбокомпрессор (широко известный как турбонагнетатель, не путать с компрессором) - это устройство, сжимающее воздух, подаваемый в цилиндры двигателя. Чем сильнее сжат воздух, тем больше можно сжечь топливно-воздушной смеси и тем большую мощность развивает двигатель.

    Турбокомпрессор, как следует из названия, состоит из двух частей : турбины и компрессора.В первом - он расположен на выпускном коллекторе - протекающий выхлопной газ вращает ротор. Его вращение через ось передается другой части, то есть компрессору. Компрессор расположен на впускном коллекторе и его задача - «втиснуть воздух в двигатель».

    В связи с тем, что ротор обтекает горячие выхлопные газы, а компрессор холодный воздух, первый вместе с кожухом называется горячей стороной, а компрессор с кожухом - холодной стороной.

    Обсуждая основы работы турбокомпрессора, нельзя не упомянуть интеркулер. Интеркулер - это устройство, предназначенное для охлаждения воздуха, «сжатого» компрессором, прежде чем он попадет в двигатель. Это связано с тем, что сжатие воздуха увеличивает его температуру - вот почему, когда мы качаем камеру велосипеда, мы чувствуем, что насос нагревается. Повышение температуры воздуха приводит к разрежению воздуха, что, в свою очередь, означает, что в двигатель поступает меньше кислорода.А как известно, мало кислорода - мало энергии.

    На рисунке ниже показана схема всей системы турбонагнетателя .


    .

    Турбина: проблема или преимущество?

    По замыслу конструкторов, турбонаддува должен хватить на весь «срок службы» двигателя. Однако на практике это случается редко, и часто турбину можно отремонтировать, проехав несколько десятков тысяч километров. км. Бывает, что причиной преждевременного износа являются ошибки конструкции, но чаще всего он вызван несоблюдением пользователем соответствующих правил эксплуатации двигателей с наддувом.

    К сожалению, не только водителям, но и работникам гаражей не хватает элементарных знаний об истинных причинах выхода из строя турбин.Проще говоря, они устраняют последствия отказа, а не причины. Обычному пользователю не нужно доскональное знание конструкции турбокомпрессора, но стоит знать хотя бы основы его взаимодействия с двигателем, чтобы лучше понимать необходимость осторожного запуска и остановки двигателя (после охлаждение).

    Турбина - принцип работы

    Самым важным элементом турбонагнетателя является ротор, на котором с одной стороны расположена турбина, приводимая в движение потоком выхлопных газов, а с другой стороны - радиальный воздушный компрессор, нагнетающий их в камеры сгорания двигателя.В зависимости от конструкции ротор может вращаться со скоростью до 200000 оборотов. об / мин Кроме того, в процессе эксплуатации он подвергается воздействию очень высоких температур, до 400ºC! Так что его нужно как следует смазывать и охлаждать. Обе эти функции выполняет масло, подаваемое под давлением из системы смазки двигателя. Он проходит через подшипники скольжения, на которых опирается ротор турбокомпрессора, и образует масляную пленку, обеспечивающую высокие скорости вращения.

    В то же время масло забирает тепло от ротора и стекает в масляный поддон.Поэтому даже кратковременный перерыв в подаче масла может привести к необратимым повреждениям турбины. После запуска двигателя его не следует загружать сразу - насосу требуется несколько секунд, чтобы подать масло на крыльчатку.

    Турбина - как работать

    Если мы запускаем холодный двигатель, мы должны относиться к нему осторожно, пока масло не станет достаточно теплым, чтобы циркулировать в системе без излишнего сопротивления.Если мы добавим сразу много газа, ротор станет «сухим», например 5 000 000. раз! Еще опаснее быстрое отключение горячего газотурбинного двигателя. В этой ситуации подача масла внезапно прекращается, и ротор может вращаться в течение нескольких десятков секунд. Кроме того, масло, попавшее в почти раскаленное устройство, обугливается и в таком состоянии не только ухудшает проходимость каналов, но и приводит к повреждению подшипников скольжения. Чтобы этого избежать, двигатель должен поработать на холостом ходу не менее 30 секунд перед тем, как выключить его.

    Ускоренный износ турбонагнетателя также может быть вызван загрязнением масла, например, опилками (эффект трения между компонентами двигателя) или его неправильными параметрами.Ротор также может быть поврежден инородными телами, всасываемыми вместе с воздухом - из-за неподходящего воздушного фильтра или утечек во всасывающей системе.

    Турбина в подержанном автомобиле

    К сожалению, если мы покупаем подержанный автомобиль с турбонагнетателем, нам может потребоваться его ремонт или восстановление.Хотя его состояние уже не умирает, трудно определить степень его износа, не снимая его с автомобиля. Проверять зазор ротора мало смысла, потому что даже в новой турбине он довольно значительный - зазор устраняется при работе за счет высокого давления масла. В качестве альтернативы можно визуально проверить состояние лопаток компрессора, которые не должны гнуться и, прежде всего, больше не изнашиваться.

    При замене или ремонте турбины помните, что она могла быть повреждена загрязненным маслом.Итак, давайте найдем источник загрязнения и удалим его. В противном случае новая турбина быстро разделит судьбу предыдущей. Стоит хотя бы попросить СТО для снятия и очистки масляного поддона, каналов и, конечно же, замены масла и фильтра. Замена масла в этом случае кажется очевидной, но, как выясняется, не для всех. Еще есть мастерские, которые могут заменить турбину, не делая ничего другого ... и владелец все равно несет расходы.

    Турбина - мнение специалиста

    Хотя турбина может показаться очень хрупким устройством, это не так, при условии правильной эксплуатации.Наша практика показывает, что пользователи очень часто допускают элементарные ошибки, сокращая тем самым срок службы устройства. Чтобы этого не произошло, достаточно помнить о таких правилах, как ожидание нескольких секунд перед загрузкой двигателя, охлаждение турбины после быстрой езды или регулярной замены масла. Мы предостерегаем от покупки бывших в употреблении турбин, которые обычно находятся в ужасном состоянии, и псевдоновых турбин неизвестного происхождения.

    Кшиштоф Буржинский MOTO-REMO Burzyńscy Sp.J.

    .

    Смотрите также

         ico 3M  ico armolan  ico suntek  ico llumar ico nexfil ico suncontrol jj rrmt aswf