Главная » Своими руками » Устройство турбокомпрессора дизеля

Устройство турбокомпрессора дизеля


Устройство турбины дизельного двигателя

Турбокомпрессор является решением, которое устанавливается как на бензиновый, так и практический на каждый современный дизельный двигатель автомобиля. Моторы с турбонаддувом в обиходе называются турбодизелями. Указанный компрессор представляет собой своеобразный насос для воздуха, который приводится в действие турбиной. Турбину дизельного двигателя вращает энергия выхлопных газов.

Главной задачей устройства является нагнетание воздуха в цилиндры дизельного ДВС под давлением. Чем больше воздуха поступит в камеру сгорания, тем большее количество солярки дизель сможет сжечь. Результатом становится значительное увеличение мощности двигателя без необходимости физически увеличивать объем цилиндров.

Принцип работы и конструкция дизельного турбонагнетателя

Турбокомпрессор дизельного двигателя состоит из двух колес: турбинного и компрессорного. Данные колеса еще могут называться крыльчаткой. Крыльчатка турбины напрямую и жестко соединена с компрессорным колесом посредством оси. Устройство нагнетателя можно разделить на главные составные части:

Устройство турбины

Турбина имеет в основе ротор (крыльчатку), который закреплен на оси и заключен в специальный корпус. Постоянный контакт всех элементов турбины с раскаленными газами обуславливает необходимость изготовления ротора и корпуса турбины из особых жаропрочных материалов.

Крыльчатка и ось вращаются в противоположных направлениях с высокой частотой, в результате чего осуществляется плотный прижим одного элемента к другому. Поток отработавших газов проникает в выпускной коллектор, после чего оказывается в специальном канале. Данный канал находится в корпусе турбонагнетателя. Корпус имеет своеобразную форму-улитку.  После прохождения улитки, отработавшие газы разгоняются и подаются на ротор. Так осуществляется вращение турбины.

Конструкция устройства может отличаться на разных типах дизельных двигателей. Главным отличием выступает разное количество каналов для движения выхлопных газов в корпусе. Также могут дополнительно присутствовать решения, которые позволяют управлять потоком отработавших газов внутри корпуса (турбина с изменяемой геометрией) и т.п.

Устройство компрессора

Компрессор имеет корпус и колесо (ротор). Корпус компрессора алюминиевый. Ротор крепится на оси турбины аналогично крыльчатке. Колесо компрессора имеет лопасти, материалом изготовления которых также является алюминий. Задачей компрессорного колеса становится забор воздуха, который проходит через его центр.

Форма лопастей заставляет воздух отбрасываться к стенкам корпуса компрессора, благодаря чему происходит его сжатие. Далее поток сжатого воздуха подается во впускной коллектор двигателя.

Ось турбокомпрессора

Ось является центральной частью турбонагнетателя и закреплена внутри корпуса на подшипниках скольжения. Смазка оси реализована при помощи подачи моторного масла из системы смазки двигателя. С обеих сторон устанавливаются специальные уплотнительные кольца и прокладки.

Данные элементы препятствуют обильным утечкам масла, чтобы смазка не попадала в область нахождения компрессора и турбины. Сами масляные уплотнения не обеспечивают полной герметичности. Данные решения являются уплотнителями, которые функционируют благодаря разнице давлений, которые возникают в процессе работы турбокомпрессора. 

Также уплотнения минимизируют прорыв воздуха из компрессора и газов из турбины в корпус оси. Стоит отметить, что полностью исключить попадание выхлопа и сжатого компрессором воздуха не удается. Излишки удаляются по сливному маслопроводу вместе с маслом и оказываются в картере дизельного двигателя.

Турбояма и турбоподхват

Крыльчатка турбины и компрессорное колесо закреплены на одной общей оси. По этой причине наблюдается определенная зависимость, которая заключается в увеличении подачи воздуха компрессором только с ростом оборотов турбины. Специалисты выделяют понятие турбоямы (турболаг), что означает задержку прироста мощности дизеля при резком нажатии на акселератор.

Турбояма возникает в результате инерционности всей системы турбонаддува. Дело в том, что  для раскручивания турбинного колеса поступающими на крыльчатку выхлопными газами нужно определенное время. Турбоподхват является резким  увеличением оборотов ДВС, который возникает следом за турбоямой.

Крыльчатка турбины раскручивается выхлопными газами для создания эффективного давление наддува турбокомпрессором. При определенных условиях турбина может вращаться с очень большой частотой, что зависит от конструктивных особенностей корпуса устройства и интенсивности потока отработавших газов.

KrutiMotor.ru

Принцип работы турбины на дизельном двигателе

Турбонаддув обязан свои появлением пресловутой немецкой рачительности и практичности во всём. Ещё Рудольфу Дизелю и Готлибу Даймлеру, в конце XIX века, не давал покоя такой вопрос. Как же так: выхлопные газы просто так выбрасываются в трубу, а энергия, которой они обладают, не приносит никакой пользы? Непорядок… В веке двадцать первом, двигатели, оснащённые турбиной, давно перестали быть экзотикой и используются повсеместно, на самой разной технике. Почему турбины получили распространение прежде всего на дизельных двигателях и каков принцип работы этих полезных агрегатов, разберём далее – в строго научно-популярной, но наглядной и понятной каждому форме.

Об истории изобретения и внедрения турбонаддува

Итак, идея «пустить в дело» энергию отработанных выхлопных газов появилась уже вскоре после изобретения и успешных опытов применения двигателей внутреннего сгорания. Немецкие инженеры и первопроходцы автомобиле- и тракторостроения, во главе с Дизелем и Даймлером, провели первые опыты по повышению мощности двигателя и снижению расхода топлива с помощью нагнетания сжатого воздуха от выхлопов.

Готдиб Даймлер выпускал вот такие автомобили, а уже задумывался о внедрении системы турбонаддува

Но первым, кто построил первый эффективно работающий турбокомпрессор, стали не они, а другой инженер – Альфред Бюхи. В 1911 году он получил патент на своё изобретение. Первые турбины были таковы, что использовать их было возможно и целесообразно только на крупных двигателях (например, судовых).

Далее турбокомпрессоры начали использоваться в авиационной промышленности. Начиная с 30-х годов ХХ века, в Соединённых Штатах регулярно запускались в «серию» военные самолёты (как истребители, так и бомбардировщики), бензиновые двигатели которых были оснащены турбонагнетателями. А первая в истории грузовая автомашина с турбированным дизельным мотором была сделана в 1938 году.

В 60-е годы корпорация «Дженерал Моторс» выпустила первые легковые «Шевроле» и «Олдсмобили» с бензиновыми карбюраторными двигателями, оснащёнными турбонаддувом. Надежность тех турбин была невелика, и они быстро исчезли с рынка.

Oldsmobile Jetfire 1962 года – первый серийный автомобиль с турбонаддувом

Мода на турбированные моторы вернулась  на рубеже 70-х/80-х, когда турбонаддув начали широко использовать в создании спортивных и гоночных автомобилей. Приставка «турбо» стала чрезвычайно популярной и превратилась в своеобразный лейбл. В голливудских фильмах тех лет супергерои нажимали на панелях своих суперкаров «магические» кнопки «турбо», и машина уносилась вдаль. В реальной же действительности турбокомпрессоры тех лет ощутимо «тормозили», выдавая существенную задержку реакции. И, кстати, не только не способствовали экономии топлива, а наоборот, увеличивали его расход.

Труженик советских полей – трактор К-701 «Кировец» с турбонаддувом

Первые действительно успешные попытки внедрения турбонаддува в производство автомобильных двигателей серийного производства осуществили в начале 80-х годов «SAAB» и «Mercedes». Этим передовым опытом не замедлили воспользоваться и другие мировые машиностроительные компании.

В Советском Союзе разработка и внедрение в «серию» турбированных двигателей была связана, прежде всего, с развитием производства тяжёлых промышленных и сельскохозяйственных тракторов – «ЧТЗ», «Кировец»; суперсамосвалов «БелАЗ» и т.п. мощной техники.

Почему в итоге турбины получили распространение именно на дизельных, а не бензиновых двигателях? Потому что дизельные моторы имеют гораздо большую степень сжатия воздуха, а их выхлопные газы – более низкую температуру. Соответственно, требования к жаропрочности турбины гораздо меньше, а её стоимость и эффективность использования – гораздо больше.

Устройство системы турбонаддува

Система турбонаддува состоит из двух частей: из турбины и турбокомпрессора. Турбина служит для преобразования энергии отработанных газов, а компрессор – непосредственно для подачи многократно сжатого атмосферного воздуха в рабочие полости цилиндров. Главные детали системы – два лопастных колеса, турбинное и компрессорное (так называемые «крыльчатки»). Турбокомпрессор представляет собой технологичный насос для воздуха, приводимый в действие вращением ротора турбины. Единственная его задача – нагнетание сжатого воздуха в цилиндры под давлением.

Чем больше воздуха поступит в камеру сгорания, тем большее количество солярки дизель сможет сжечь за конкретную единицу времени. Результат – существенное увеличение мощности мотора, без необходимости наращивания объёма его цилиндров.

Составные части устройства турбонаддува:

Основа системы турбонаддува – это ротор, закреплённый на специальной оси и заключённый в особый жаропрочный корпус. Беспрерывный контакт всех составных частей турбины с чрезвычайно раскалёнными газами определяет необходимость создания как ротора, так и корпуса турбины из специальных жаропрочных металлосплавов.

Крыльчатка и ось турбины вращаются с очень высокой частотой и в противоположных направлениях. Это обеспечивает плотный прижим одного элемента к другому. Поток отработанных газов проникает вначале в выпускной коллектор, откуда попадает в специальный канал, что расположен в корпусе турбо-нагнетателя. Форма его корпуса напоминает панцирь улитки. После прохождения этой «улитки» отработанные газы с разгоном подаются на ротор. Так и обеспечивается поступательное вращение турбины.

Ось турбонагнетателя закреплена на специальных подшипниках скольжения; смазка осуществляется подачей масла из системы смазки моторного отсека. Уплотнительные кольца и прокладки препятствуют утечкам масла, а также прорывам воздуха и отработанных газов, а также их смешиванию. Конечно, полностью исключить попадание выхлопа в сжатый атмосферный воздух не удаётся, но в этом и нет большой необходимости…

Как работает турбина дизельного двигателя

Мощность любого двигателя и производительность его работы зависит от целого ряда причин. А именно: от рабочего объёма цилиндров, от количества подаваемой воздушно-топливной смеси, от эффективности её сгорания, а также от энергетической части топлива. Мощность двигателя возрастает пропорционально росту количества сжигаемого в нём за определённую единицу времени горючего. Но для ускорения сгорания топлива необходимо увеличение запаса сжатого воздуха в рабочих полостях мотора.

То есть, чем больше за единицу времени сжигается горючего, тем большее количество воздуха потребуется «впихнуть» в мотор (не очень красивое слово «впихнуть» здесь, тем не менее, очень хорошо подходит, поскольку сам мотор не справится с забором избыточного количества сжатого воздуха, и фильтры нулевого сопротивления в этом ему не помогут).

В этом, повторимся, и состоит основное назначение турбонаддува – в наращивании подачи воздушно-топливной смеси в камеры сгорания. Это обеспечивается нагнетанием сжатого воздуха в цилиндры, которое происходит под постоянным давлением. Оно происходит вследствие преобразования энергии отработанных газов, проще говоря, из бросовой и утерянной – в полезную. Для этого, прежде чем выхлопные газы должны быть выведены в выхлопную трубу, а далее и, соответственно, в атмосферу, их поток направляется через систему турбокомпрессора.

Этот процесс обеспечивает раскручивание колеса турбины («крыльчатки»), снабжённого специальными лопастями, до 100-150ти тысяч оборотов в минуту. На одном валу с крыльчаткой закреплены и лопасти компрессора, которые нагнетают сжатый воздух в цилиндры двигателя. Полученная от преобразования энергии выхлопных газов сила используется для значительного увеличения давления воздуха. Благодаря чему и появляется возможность впрыскивания в рабочие полости цилиндров гораздо большего количества топлива за фиксированное время. Это даёт значительное увеличение как мощности, так и КПД дизеля.

Дизельная турбина в разрезе

Проще говоря, турбосистема содержит две лопастных «крыльчатки», закреплённых на одном общем валу. Но находящихся при этом в отдельных камерах, герметично отделённых друг от друга. Одна из крыльчаток вынуждена вращаться от постоянно поступающих на её лопасти выхлопных газов двигателя. Поскольку вторая крыльчатка с нею жёстко связана, то и она также начинает вращаться, захватывая при этом атмосферный воздух и подавая его в сжатом виде в цилиндры двигателя.

Необходимые дополнения в состав системы турбонаддува: клапаны, интеркулер

Не один десяток лет потребовался инженерам, чтобы создать действительно эффективно работающий турбокомпрессор. Ведь это только в теории всё выглядит гладко: от преобразования энергии отработанных газов можно «вернуть» утерянный процент КПД и значительно увеличить мощность двигателя (например, со ста до ста шестидесяти лошадиных сил). Но на практике подобного почему-то не получалось.

Кроме того, при резком нажатии на акселератор приходилось ждать увеличения оборотов мотора. Оно происходило только через некоторую паузу. Рост давления выхлопных газов, раскрутка турбины и загонку сжатого воздуха происходили не сразу, а постепенно. Данное явление, именуемое «turbolag» («турбояма») никак не удавалось укротить. А справиться с ним получилось, применив два дополнительных клапана: один – для перепускания излишнего воздуха в компрессор через трубопровод из двигательного коллектора. А другой клапан – для отработанных газов. Да и в целом, современные турбины с изменяемой геометрией лопаток даже своей формой уже значительно отличаются от классических турбин второй половины ХХ века.

Дизельный турбокомпрессор «Бош»

Другая проблема, которую пришлось решать при развитии технологий дизельных турбин, состояла в избыточной детонации. Детонация эта возникала из-за резкого увеличения температуры в рабочих полостях цилиндров при нагнетании туда дополнительных масс сжатого воздуха, особенно на завершающей стадии такта. Решать данную проблему в системе призван промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер).

Интеркулер – это не что иное, как радиатор для охлаждения наддувочного воздуха. Кроме снижения детонации, он снижает температуру воздуха ещё и для того, чтоб не снижать его плотность. А это неизбежно во время процесса нагрева от сжатия, и от этого эффективность всей системы в значительной степени падает.

Кроме того, современная система турбонаддува двигателя не обходится без:

Применение турбонаддува в мировом машиностроении

На дворе двадцать первый век, и никто уже не гонится за тем, чтобы название его легкового автомобиля было с модной в веке ХХ-м приставкой «турбо». Никто и не верит более в «магическую силу турбины» для резкого ускорения автомобиля. Смысл применения и эффективность работы системы турбонаддува всё-таки не в этом.

Вот это «улитка»!

Разумеется, наиболее эффективен турбонаддув при его использовании на двигателях тракторов и тяжёлых грузовиков. Он позволяет добавить мощности и крутящего момента без возникновения перерасхода топлива, что очень важно для экономических показателей эксплуатации техники. Там он и используется. Нашли своё широкое применение турбосистемы также на тепловозных и судовых дизелях. И это наиболее мощные из созданных человеком турбин для дизельного двигателя.

TractorReview.ru

Принцип работы турбины на дизельном двигателе и ее устройство

Гениальная идея использования выхлопных газов для разгона ротора позволила создать турбированный дизельный двигатель внутреннего сгорания и увеличить его мощность на 40–50%. Это притом, что во время работы в обычном режиме выброс газов сопровождается снижением коэффициента полезного действия в пределах 30 — 40%.

Принцип работы турбины дизельного двигателя основан на увеличении количества воздуха, смешиваемого с топливом и поступающего в камеру сгорания. За один и тот же период времени и при равных объемах цилиндров, двигатель с турбонаддувом может сжечь большее количество топлива, чем движок, не оснащенный таким устройством. А значит, его мощность и КПД в единицу времени значительно возрастет.

Рассмотрим устройство турбины дизельного двигателя, как работает, и каким образом достигаются такие показатели.

Конструктивные элементы системы

Для осуществления возложенных функций, система турбонаддува состоит из двух основных частей:

Компрессор служит для нагнетания атмосферного воздуха в систему подачи топлива. Он состоит из корпуса и расположенной в нем крыльчатки, которая, вращаясь, всасывает воздух. Чем выше ее скорость вращения, тем больше объем принятого воздуха. Увеличению скорости способствует работа турбины.

Она также состоит из корпуса с крыльчаткой (ротором), которая приводится в движение выхлопными газами. В корпусе газы проходят через специальный канал, имеющий форму улитки, что позволяет им увеличить скорость.

Как работает турбонаддув дизельного двигателя

Ротор турбины и крыльчатка компрессора жестко закреплены на одном валу. Таким образом, скорость вращения ротора передается крыльчатке. Круг замыкается:

Получается взаимосвязанная схема работы, когда количество всасываемого воздуха зависит от скорости вращения крыльчатки и, наоборот, крыльчатка вращается быстрее при большем количестве забираемого воздуха.

Принцип работы турбонаддува имеет два момента, называемые турбоямой и турбоподхватом.

Первый момент характеризуется задержкой в работе турбины после увеличения подачи топлива нажатием на педаль газа, так как для разгона ротора выхлопными газами требуется время.

Вслед за турбоямой наступает момент турбоподхвата, когда разогнавшийся ротор резко увеличивает подачу воздуха в цилиндры, повышая мощность двигателя.

Регулировка давления наддува

Турбонаддув дизельного двигателя повышает его мощность за счет возрастания давления выхлопных газов, являющихся результатом увеличения числа оборотов и интенсивности работы мотора. Этот же процесс повышает давление наддува. Если его не регулировать, то на самых высоких оборотах оно может достичь опасных значений, приводящих к поломкам и механическим повреждениям.

Регулировка давления производится с помощью выпускного предохранительного клапана, а контроль максимально допустимого значения — с помощью мембраны и пружины определенной жесткости.

Суть работы: при достижении предельного значения давления, мембрана, установленная в корпусе компрессора, преодолевает воздействие пружины и открывает регулировочный клапан.

Давление регулируют как на стороне компрессора, так и на стороне турбины:

  1. Работающий турбокомпрессор сбрасывает в атмосферу через выпускной клапан излишки забранного воздуха, тем самым снижая давление.
  2. В турбине клапан выпускает отработанные газы под воздействием мембраны компрессора, когда давление всасываемого воздуха достигает максимального уровня. Благодаря этому, ротор вращается с установленной скоростью, а компрессор не забирает лишний воздух и не увеличивает давление.

Второй вариант расположения клапана позволяет изготавливать системы меньших габаритов. Кроме того, турбонагнетатель с клапаном в компрессоре подвержен чрезмерному нагреву из-за повышенной температуры выпускаемого воздуха, что негативно сказывается на эффективности его работы.

Поэтому турбонаддув дизельного двигателя чаще оснащают регулировочным клапаном в турбине, а регулировку в компрессоре используют в качестве дополнения.

Система смазки

Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.

На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.

Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.

Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Недостатки турбокомпрессоров

Принцип работы турбины на дизельном двигателе создает и негативные факторы:

Правила эксплуатации

Чтобы в полной мере использовать ресурс турбины дизельного мотора и продлить ее срок службы, необходимо выполнять ряд условий:

AvtoDvigateli.com

Турбонаддув: устройство турбокомпрессора

Постоянная гонка инженеров за увеличением мощности ДВС привела к появлению турбокомпрессоров. Данное решение оказалось самым эффективным как на бензиновых, так и на дизельных моторах.

Становится вполне очевидным, что итоговая мощность ДВС пропорциональна количеству топливовоздушной рабочей смеси, которая попадает в цилиндры двигателя. Закономерно, что двигатель с большим объемом способен пропускать больше воздуха и тем самым выдавать больше мощности сравнительно с двигателем меньшего объема. Если перед нами стоит задача добиться от малообъемного ДВС такой же мощности, которую демонстрируют моторы большего объема, тогда необходимо принудительно уместить как можно больше воздуха в цилиндрах такого двигателя.

Небольшой прирост или солидное увеличение мощности

Существует несколько способов форсирования силовой установки без турбонаддува. Можно произвести ряд доработок конструкции головки блока цилиндров, обеспечить установку спортивных распредвалов, поставить фильтр нулевого сопротивления, улучшить продувку и тем самым обеспечить подачу большего количество воздуха в цилиндры при  езде в режиме максимально высоких оборотов.

Вполне можно и вовсе не стремится менять количество поступающего в мотор воздуха, а вместо этого увеличить степень сжатия и перейти на использование горючего с более высоким октановым числом. Доступно даже расточить цилиндры и нарастить их объем. Это также позволит увеличить КПД Вашего мотора.

Все указанные способы уместны и работают, но только тогда, когда мощность планируется увеличить всего на 15-20%.

Если речь заходит о кардинальных изменениях и значительном увеличении мощности мотора, тогда без компрессора уже не обойтись. Наиболее эффективным методом будет установка турбокомпрессора. Более того, установка турбонаддува способна увеличить мощность  любого специально подготовленного для таких возросших нагрузок мотора.

В предыдущих статьях мы поверхностно  перечислили основные элементы системы турбонаддува. Теперь давайте подробнее рассмотрим те главные этапы и процессы, когда сначала воздух проходит в системе с установленным турбокомпрессором, а затем отработавшие газы приводят в действие компрессор. Для примера возьмем турбокомпрессор дизельного ДВС.

Так и происходит процесс сжатия свежей порции воздуха для следующего рабочего такта. Одновременно происходит падение давления отработавших газов, а также снижается температура выхлопа. Это получается по причине того, что часть энергии газов уходит на обеспечение работы турбокомпрессора на другой стороне вала турбины;

Дополнительные элементы системы турбонаддува

Если говорить о конкретных модификациях мотора, а также о компоновке различных элементов в подкапотном пространстве, турбокомпрессор может иметь ряд дополнительных элементов. Мы  уже упоминали такие детали системы, как Wastegate и Blow-Off. Давайте рассмотрим их  более подробно.

Клапан Blow-off

Блоу-офф представляет собой перепускной клапан. Данное устройство устанавливается в воздушной системе. Местом расположения становится участок между выходом из компрессора и дроссельной заслонкой. Главной задачей блоу-офф клапана становится предотвращение выхода компрессора на характерный режим работы surge.

Под таким режимом стоит понимать момент резкого закрытия дросселя. Если описать происходящее простыми словами, то скорость воздушного потока и сам расход воздуха в системе резко понижаются, но турбина еще определенное время продолжает вращение по инерции. Инерционно турбина вращается с той скоростью, которая уже больше не соответствует новым потребностям мотора и упавшему таким образом расходу воздуха.

Последствия после циклических скачков  давления воздуха за компрессором могут быть плачевны. Явным признаком скачков является характерный звук воздуха, который  прорывается через компрессор. С течением времени из строя выходят  опорные подшипники турбины, так как они испытывают сильные нагрузки в момент указанных скачков давления при сбросе газа и последующей работе турбины в этом  переходном режиме.

Блоуофф  реагирует на разницу давлений в коллекторе и срабатывает благодаря установленной внутри пружине. Это позволяет выявить момент резкого перекрытия дросселя. Если дроссель резко закрылся, тогда блоу-офф осуществляет стравливание в атмосферу внезапно появившегося в воздушном тракте избытка давления. Это позволяет существенно обезопасить турбокомпрессор и уберечь его от избытка нагрузок и последующего разрушения.

Клапан Wastegate

Данное решение представляет собой механический клапан. Вестгейт установливают на турбинной части или же на самом выпускном коллекторе. Задачей устройства является обеспечение контроля за тем давлением, которое создает турбокомпрессор.

Стоит отметить, что некоторые дизельные силовые агрегаты используют в своей конструкции турбины без вейстгейта. Для моторов, которые работают на бензине, в большинстве случаев наличие такого клапана является обязательным условием.

Главной задачей вейстгейта становится обеспечение возможности беспрепятственного выхода для выхлопных газов из системы в обход турбины. Запуск части отработавших газов в обход позволяет осуществлять контроль за необходимым количеством энергии  этих газов. Взаимосвязь очевидна, ведь именно выхлоп вращает через вал колесо компрессора. Данный способ позволяет эффективно управлять давлением наддува, которое создается в компрессоре. Наиболее частым решением становится контроль вейстгейта за давлением наддува, который осуществляется при помощи противодавления встроенной пружины. Такая конструкция позволяет контролировать обходной поток выхлопных газов.

Выбираем турбину для мотора

Правильный подбор турбокомпрессора является главным моментом в процессе постройки качественного турбомотора. Подбирать турбину следует на основе многих данных.

Первым и основным фактором при выборе является та мощность, которую Вы хотите получить в итоге от мотора. Очень важно подходить к этому показателю разумно и реально взвешивать возможности ДВС применительно к той или иной степени наддува.

Мы знаем, что мощность силовой установки напрямую зависит от количества топливно-воздушной смеси, которая попадет в цилиндры за единицу времени. Нужно в самом начале определить желаемый показатель мощности. Только затем можно осуществлять выбор турбины, которая будет способна обеспечить достаточный поток воздуха для получения  итогового показателя запланированной отдачи от построенной силовой установки.

Вторым по значимости показателем при выборе турбины становится скорость ее выхода на эффективный наддув. Более того, этот выход на наддув сопоставляется с минимальными оборотами двигателя, на которых и будет происходить нагнетание. Чем меньше турбина или меньше сам горячий хаузинг (улитка), тем больше шансов на улучшение этих показателей. Учтите, что максимальная мощность при этом однозначно будет ниже по сравнению с турбиной большего размера.

На деле все может оказаться не так плохо, ведь меньшая турбина обеспечивает больший рабочий диапазон в процессе работы двигателя. Такая турбина способна быстрее выходить на наддув при открытии дроссельной заслонки, а итоговый результат в конечном итоге может оказаться даже намного более положительным. Использование же большей турбины с большой максимальной мощностью позволит обеспечить преимущество только в достаточно узком диапазоне работы мотора на высоких оборотах.

Особенности эксплуатации турбокомпрессора

Наиболее частой причиной выхода из строя современных турбокомпрессоров является то, что масло забивает центральный картридж турбины. Закоксовка маслом происходит после быстрой остановки турбомотора после серьезных и продолжительных нагрузок. Дело в том, что усиленный теплообмен между турбиной и разогретым выпускным коллектором сопровождается  отсутствием потока свежего масла и поступлений охлажденного  наружного воздуха в компрессор. Возникает общий перегрев картриджа и  происходит закоксовка оставшегося в турбине масла.

Свести такой негативный эффект к минимуму позволяет решение водяного охлаждения турбины. Магистрали с охлаждающей жидкостью создают теплопоглощающий эффект и снижают  уровень температуры в центральном картридже. Это происходит  даже после полной остановки двигателя и при отсутствии принудительной циркуляции ОЖ. С учетом этого  рекомендуется обеспечить минимум неравномерностей по вертикальной линии подачи ОЖ, а также осуществить разворот центрального картриджа вокруг оси турбины (это можно сделать под углом около 25 градусов).

Дополнительно в ряде случаев потребуется установка «турботаймера». Под этим решением понимается устройство, которое не позволяет двигателю сразу остановиться после того, когда водитель выключил зажигание. Устройство позволяет вынуть ключ, выйти из автомашины, поставить автомобиль под охрану сигнализации, а затем само заглушит мотор спустя заданное количество времени. Для повседневной эксплуатации турботаймер очень удобен, прост и практичен в использовании.

Виды турбин: втулочные и шарикоподшипниковые турбины

Турбины втулочного типа были  сильно распространены достаточно долгое время. Они имели ряд конструктивных недостатков, которые не позволяли в полной мере наслаждаться преимуществами турбомотора.  Появление более эффективных шарикоподшипниковых турбин нового поколения постепенно вытесняет втулочные решения. Для примера можно упомянуть шарикоподшипниковые турбины Garrett, которые являются венцом инженерной мысли и используются на многих гоночных двигателях.

На сегодняшний день шарикоподшипниковые турбины являются оптимальным решением, так как требуют значительно меньшего количества масла сравнительно с втулочными аналогами. Учтите, что установка масляного рестриктора на входе в турбокомпрессор является очень желательной, особенно если давление масла в системе находится на отметке выше 4 атм. Осуществлять слив масла необходимо путем специального подвода в поддон, причем с учетом того, что слив должен быть выше уровня масла.

Всегда помните, что слив масла из турбины происходит самостоятельно и под действием силы гравитации. Знание этого диктует необходимость ориентирования центрального картриджа турбины так, чтобы слив масла был направлен вниз.

Тот показатель, который определяет реакцию турбины на нажатие педали газа, демонстрирует  сильную зависимость от самой конструкции центрального картриджа турбины. Шарикоподшипниковые решения от Garrett способны на 15% быстрее выйти на наддув сравнительно с втулочными аналогами. Шарикоподшипниковые турбины снижают эффект турбо-ямы и делают использование турбомотора максимально похожим на езду с таким атмосферным двигателем, который имеет большой рабочий объем.

Шарикоподшипниковые турбины имеют еще один положительный момент. Такие турбины требуют заметно меньшего потока масла,  которое проходит через картридж и осуществляет смазку подшипников. Решение ощутимо снижает вероятность возникновения утечки масла через сальники. Шарикоподшипниковые турбины не являются излишне требовательными к качеству масла, а также менее подвержены закоксовке после плановой или внезапной  остановки двигателя.

Подведем итоги

Использование современных турбин от ведущих производителей позволяет говорить о получении двигателей с выдающимися динамическими показателями. Эффект турбоямы, а также жесткие требования к особенностям эксплуатации турбомоторов за последнее время заметно снизились, возросла надежность массовых систем турбонаддува. Активное использование электронных блоков управления позволило поднять турбокомпрессоры на абсолютно новый качественный уровень.

Такие характеристики позволяют данному решению уверенно опережать большеобъемные атмосферники практически всем. Сегодня  автомобиль с турбонаддувом для многих автовладельцев является мощным, надежным, динамичным и практически идеальным выбором как для повседневной, так и для спортивной езды!

Для того, чтобы окончательно убедиться во всесильности турбокомпрессора, просто посмотрите следующий увлекательный видеоролик. Нам же на этой позитивной ноте пора заканчивать и остается только пожелать читателям стабильного наддува и полного отсутствия турбоям!

KrutiMotor.ru

Как проверить турбину дизельного двигателя и избежать поломки? + видео

На большинство современных дизельных автомобилей устанавливают турбокомпрессор, поэтому информация о том, как проверить турбину дизельного двигателя, является весьма актуальной. Вот и разберемся в этом вопросе вместе с вами!

Принцип работы турбины дизельного двигателя – что усилит мотор?

Данная автозапчасть значительно увеличивает мощность двигателя посредством энергии выхлопных газов, образуемых в результате сгорания топлива. Дело в том, что во время выброса выхлопных газов значительно снижается КПД, так как теряется целых сорок процентов полезной энергии. Таким образом, если ее преобразовывать, то это значительно увеличит мощность, и двигатель в 100 лошадок сможет работать, как движок в 160 л.с. Безусловно, данные цифры впечатляют, однако не все так просто, как кажется, и необходимо еще знать принцип работы турбины дизельного двигателя.

Заключается же он в следующем: прежде чем выхлопные газы попадают в выхлопную трубу, а потом, соответственно, в атмосферу, они проходят через систему турбокомпрессора. Этим самым обеспечивается вращение лопастей механизма до 100-150 тысяч об/мин, хотя данный параметр, в основном, зависит от мощности и типа двигателя. Полученная же сила расходуется на увеличение давления воздуха. Благодаря этому и появляется возможность впрыскивания большего количества топлива за фиксированное время, что способствует значительному увеличению как мощности, так и КПД.

Устройство турбины дизельного двигателя – что может ей угрожать?

Ни для кого не секрет, что составляющей частью горючей смеси является воздух, и для вытягивания литра топлива требуется как минимум 15 литров воздуха. Так что даже слабые турбированные движки способны работать так же, как и более мощные агрегаты, но не оснащенные данной системой. Правда, есть и некоторые недостатки, ведь устройство турбины дизельного двигателя довольно сложное, и иногда ее стоимость составляет около 10 % стоимости всей машины, так что в случае ее поломки владельцу придется изрядно потратиться.

Самыми распространенными проблемами дизельных турбин являются: недостаточное количество масла либо же загрязнение самой конструкции. В этом случае возникает повышенное трение, приводящее к износу и, как следствие, нарушениям работы всей системы. Также довольно часто на лопатки турбинного или компрессорного колеса попадают посторонние предметы: отломавшиеся части поршней ДВС, клапанов, воздушных фильтров, а также болты, шайбы, гайки и т.д.

Кроме того, не самым благоприятным образом отражаются и неисправности в системе смазки и, конечно же, повышенная температура отработанных газов. Еще одна причина, по которой турбокомпрессоры выходят из строя – неисправность соплового аппарата (заклинивание). Это может быть вызвано выходом из строя электрического или вакуумного привода, отвечающего за изменение геометрии, или попаданием в этот механизм масла и сажи из движка.

Как проверить турбину дизельного двигателя – признаки надвигающихся проблем

Понять, что схема работы турбины дизельного двигателя нарушена, можно по следующим признакам:

Конечно же, лучше придерживаться правил эксплуатации и предотвратить возникновение поломок данной детали, так как восстановление и установка турбины на дизельный двигатель – довольно дорогостоящие процедуры. Кроме того, ее поломка может вызвать и нарушение работы всего двигателя. Самостоятельно такие операции сделать почти невозможно, если вы не автослесарь высшего разряда с собственной мастерской.

Турбина – дорогая часть авто, это отражается на первоначальной стоимости машины еще в салоне, а потом больно ударит по карману в случае ремонта этого агрегата.

Таким образом, следует следить за уровнем и качеством масла в системе смазки и, конечно же, своевременно его заменять, использовать только высококачественные составы. Также нельзя резко набирать обороты, особенно на недостаточно прогретом движке, недопустим засор масляных каналов, так как это способствует возникновению перебоев в подаче смазки, и, безусловно, нужно своевременное охлаждение турбины дизельного двигателя.

carnovato.ru

Конструкция и принцип работы турбонаддува

Турбонаддув представляет собой один из самых эффективных способов увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания. Данный способ основан на том, что происходит активное агрегатное использование энергии отработавших газов.

Главным элементом конструкции такого наддува становится турбина, а весь механизм называют турбокомпрессор. Встречается также вариант, когда трубонагнетатель конструктивно оснащен механическим приводом. Указанное решение повсеместно используется в конструкции бензиновых и дизельных моторов, позволяя добиться великолепной производительности при сравнительно небольшом рабочем объеме силового агрегата.

История турбонаддува

Ключевые принципы системы турбонаддува были запатентованы в 1911 году. Запатентовал указанные принципы швейцарец Альфред Бюхи. С этого момента и началась история турбокомпрессора, который активно развивался параллельно постоянному процессу эволюции самого ДВС.

Турбокомпрессор появился на заре эпохи двигателей внутреннего сгорания и практически сразу после создания первых рабочих образцов ДВС. Своим появлением механизм обязан тому, что инженеров и механиков постоянно волновал вопрос повышения мощности двигателя. В ранний период, к которому относят отрезок с 1885 по 1896 годы, отцы двигателестроения Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель независимо работали над тем, чтобы увеличить мощность и снизить расход горючего путем сжатия воздуха и нагнетания такого воздуха под давлением в рабочую камеру сгорания двигателя.

Уже в 1905 г. вышеупомянутый инженер Альфред Бюхи стал первым, кому удалось успешно реализовать необходимое нагнетание воздуха посредством турбокомпрессора. Это делалось при помощи энергии выхлопных газов. Бюхи получил качественный прирост мощности мотора на отметке около 120 %. Такой успех немедленно провел разграничивающую черту между атмосферными и турбо моторами, навсегда разделив их на два схожих, но все же абсолютно противоположных фронта.

Технологии более сложных сравнительно с атмосферными турбокомпрессорных двигателей стали развиваться постепенно и обособленно, а многие идеи в процессе их эволюции оказались революционными и успешно воплотились в жизнь.

С самого начала турбокомпрессор устанавливался на крупногабаритные двигатели, которые использовались в конструкции судов. Немного позже компрессор пришел и в авиацию. Турбокомпрессор начали устанавливать на военные сверхскоростные истребители того времени.

Таким образом получилось, что турбонаддувом оснастили двигатели производства Renault на самолетах, причем сделано это было еще во времена Первой Мировой войны.

Вторая половина 1930-х стала отправной точкой в последующем развитии технологий конструирования турбокомпрессоров. Речь идет о турбонагнеателях для все тех же самолетов, но конструкция механизмов стала намного совершеннее. Компрессор позволял существенно форсировать авиационный двигатель. При таких характеристиках стало возможным повышение максимальной высоты полета. Самый большой успех в этом направлении имели США, которые активно устанавливали турбонагнетатели на боевые самолеты с 1938 года. Такое решение обеспечило качественное улучшение летных характеристик на большой высоте.

В автоиндустрию турбокомпрессоры пришли практически в то же самое время. Первыми пользу от данного решения заметили производители грузовиков, а двигатель с турбокомпрессором для грузовых авто был построен в 1938 году.

Массовое внедрение компрессора в конструкцию легковых авто продемонстрировали американцы, которые выпустили на рынок модели с наддувом в начале 60-х. На ранней стадии развития автомобильные турбокомпрессоры столкнулись с проблемами. Главным минусом являлся довольно низкий уровень их надежности. Этот нюанс не смогли перекрыть явные преимущества от использования нагнетателя в техническом плане, а сами автомобили с турбокомпрессором тогда не получили популярности и быстро покинули автомобильный рынок.

Турбобензин

Рост популярности турбодвигателей на бензине пришелся на 70-е годы. Поспособствовали этому спортивные авто, а именно болиды Formula 1. Автомобиль с надписью «turbo» стал символом мощи, драйва и новейших технологий того времени. Большинство производителей автомобилей немедленно обзавелись моделями в своих рядах, которые были оборудованы бензиновым надувным двигателем.

Прошло не более 2-3-х лет и спрос на гражданские автомобили с турбокомпрессором начал падать. Это было вызвано тем, что турбокомпрессор параллельно значительному увеличению мощности бензинового силового агрегата заметно увеличивал и расход горючего. Не менее значительным фактором стала и серьезная пауза в реакции компрессора после нажатия на педаль газа, которую сегодня принято называть «турбояма». Все это привело к временному отказу производителей от установки турбины на бензиновые установки.

Турбодизель

Следующий скачок популярности турбокомпрессоров произошёл в 1977 году, когда турбонагнетатель установили на бензиновый серийный авто марки Saab. Модель называлась 99 Turbo. Дальнейший 1978 год стал знаковым благодаря выпуску модели Mercedes-Benz 300SD. Эта машина стала первой легковушкой, которая получила дизельный силовой агрегат с турбокомпрессором. Знамя дизельных турбомоторов немедленно подхватили многие производители по всему миру.

Если говорить о дизельных агрегатах, то внедрение наддува является важнейшим шагом во всей истории их развития и эволюции. Турбокомпрессоры позволили производителям дизелей добиться такой эффективности их работы, которая предоставила дизельному ДВС возможность уверенно конкурировать с бензиновыми собратьями. При этом сохранилась главная отличительная черта дизеля-значительно меньший расход топлива сравнительно с бензиновыми двигателями. Компрессор вывел дизель на новый уровень, сделав его в ряде случаев намного более предпочтительным относительно моторов на бензине. Данное явление мы наблюдаем и в наши дни.

Конструктивно дизельные двигатели имеют более высокую степень сжатия, а их выхлопные газы характеризуются относительно низкой температурой по сравнению с агрегатами на бензине. Такие особенности дизеля являются крайне благоприятными. Они снизили ряд требований к жаропрочности самой турбины, компрессор стало возможным изготавливать с меньшими затратами на производство, постоянно совершенствовать его конструкцию и т.д.

Сегодня использование турбины на дизельных ДВС стало практически повсеместной нормой. Простых атомосферных безнаддувных дизелей на легковых и коммерческих авто в наши дни практически нет. Производители и разработчики все инновации и свежие решения в области турбокомпрессоров закономерно опробуют сначала на дизельных моторах. Для примера можно напомнить о турбинах с изменяемой геометрией, которые в первую очередь появились исключительно на дизельных силовых установках.

Турбонаддув представляет собой такой способ наддува, при котором наружный воздух подается в рабочую камеру двигателя под давлением. Это происходит благодаря использованию энергии отработавших газов.

В данный момент именно турбонаддув представляет собой наиболее эффективную систему, которая позволяет существенно повысить мощность двигателя без необходимости увеличивать частоту вращения коленвала. Нет необходимости также увеличивать объем цилиндров.

Главным преимуществом турбонаддува является не только увеличение мощности силовой установки. Наддув дополнительно обеспечивает существенную экономию топлива. Это видно в том случае, если производить расчет с упором на единицу мощности. Еще одним плюсом турбодвигателя является меньшая токсичность отработавших газов. Такой показатель достигается за счет того, что топливно-воздушная смесь сгорает более полно сравнительно с безнаддувными аналогами.

Различные системы турбонаддува применяется производителями автомобилей на бензиновых и дизельных агрегатах. Эффективность турбонаддува на дизелях в условиях топливного мирового кризиса и жестких экологических норм позволила такому решению в последние годы уверенно потеснить бензиновые агрегаты на мировой арене.

Применение турбонаддува на бензиновых агрегатах сопровождается рядом технических сложностей. К таковым относят возможность появления детонации, которая возникает при резком увеличении частоты вращения коленвала. Не менее важной проблемой турбобензина является высокий температурный показатель отработавших газов, который находится на отметке около 1000°С сравнительно с 500- 600°С у дизельных моторов.

Все это вызывает солидный нагрев турбонагнетателя, что делает необходимым производить его из дорогостоящих материалов и применительно к условиям эксплуатации при таких крайне высоких температурах. Турбины для бензиновых моторов стоят дорого и требуют регулярного обслуживания. Турбобензиновый мотор особенно требователен к качеству топлива и смазочных материалов.

Элементы турбокомпрессора

Конструкции различных систем турбонаддува могут отличаться, но общее устройство такого наддува включает в себя список ключевых элементов. Турбонаддув состоит из:

Каждый элемент объединен с остальными при помощи соединительных патрубков и напорных шлангов. Большинство указанных выше элементов турбосистемы являются типичными представителями привычной нам системы впуска атмосферного ДВС. Турбонаддув заметно выделяется наличием турбокомпрессора и интеркулера, а также имеет множество дополнительных элементов для эффективного управления работой системы. Давайте рассмотрим систему турбонаддува более подробно.

Турбокомпрессор

Данный элемент еще может называться турбонагнетатель или газотурбинный нагнетатель. Турбокомпрессор представляет собой конструктивную основу всей системы турбонаддува. Именно он отвечает за обеспечение столь необходимого повышения давления поступающего во впускной коллектор воздуха.

Конструкция турбокомпрессора

Конструктивно турбокомпрессор состоит из двух колес. Одно указанное колесо является турбинным, а второе компрессорным. Оба колеса расположены на валу ротора. Все элементы системы, включающие в себя колеса и вал на подшипниках, находятся в отдельных корпусах.

Оба колеса представляют собой конструкцию, в которой они жестко закреплены на валу. Вал ротора вращается в подшипниках скольжения. Данные подшипники представлены подшипниками плавающего типа. Это означает, что они имеют характерный зазор со стороны корпуса и вала.

Такие подшипники смазываются за счет моторного масла ДВС, за подачу которого отвечает система смазки двигателя. Масло проходит по специальным каналам, которые выполнены в корпусе подшипников скольжения. Герметичность системы турбоннаддува и предотвращение утечек масла обеспечивают особые уплотнительные кольца, установленные на валу.

Стоит отметить, что ряд конструкций бензиновых ДВС с турбонаддувом имеют дополнительные решения для улучшенного охлаждения. Параллельно со смазкой используется жидкостное охлаждение турбокомпрессора. В такой системе корпус подшипника в общей конструкции турбонагнетателя становится частью двухконтурной системы охлаждения мотора.

Для охлаждения воздуха, который поступает через компрессор, используется интеркулер. Охлаждение необходимо для того, чтобы сжатый воздух имел повышенную плотность. Благодаря такому повышению плотности становится возможным эффективное увеличение давления наддува. Интеркулер является по сути радиатором с воздушным или жидкостным охлаждением.

Главным элементом для управления всей системой турбонаддува выступает регулятор давления наддува. Указанный регулятор является перепускным клапаном. Этот клапан называется вейстгейт (от англ. wastegate). Основной функцией клапана является ограничение энергии отработавших газов. Вейстгейт направляет излишки в обход турбинного колеса. Благодаря этому клапан способен обеспечивать оптимальное давление турбонаддува. Клапан может быть оборудован пневматическим или электрическим приводом. Перепускной клапан срабатывает на основании сигналов от специального датчика давления, задействованного в системе управления двигателем. Подробнее о данном элементе мы поговорим в отдельной статье.

За компрессором, а именно в воздушном тракте высокого давления, может быть установлен предохранительный клапан. Клапан обеспечивает защиту системы от резких скачков давления воздуха. Скачок давления может иметь место в том случае, когда резко осуществляется закрытие дроссельной заслонки. Образующееся избыточное давление стравливается обратно в атмосферу.

Эту функцию реализует блоуофф-клапан (от англ. blowoff). Вторым элементом, способным выполнять такую задачу, может быть еще один клапан под названием байпасс-клапан (от англ. bypass). Этот элемент отвечает за перепуск излишков воздуха на вход компрессора.

Основы и принцип работы турбонаддува

Мы уже говорили выше, что вся работа системы турбонаддува основывается на использовании энергии, которая поступает от отработавших газов в процессе сгорания топливо-воздушной смеси в цилиндрах двигателя. Указанные отработавшие газы осуществляют вращение турбинного колеса. Турбинное колесо путем передачи энергии через вал ротора тем самым вращает компрессорное колесо. Компрессорное колесо отвечает за сжатие воздуха и нагнетает такой воздух. В процессе сжатия воздух нагревается, но его немедленно охлаждает интеркулер. В конце пути сжатый и охлажденный воздух подается в цилиндры силовой установки.

Отличительной особенностью турбонаддува, особенно если сравнивать его с механическим компрессором, является отсутствие жесткой связи с коленвалом двигателя. При этом общая эффективность работы турбонаддува все равно демонстрирует прямую зависимость от числа оборотов ДВС.

Дело в том, что чем выше окажется частота вращения коленвала двигателя, тем большей будет энергия отработавших газов. Эти газы окажут большее воздействие на турбинное колесо, турбина будет быстрее вращаться, а большее вращение обеспечит увеличенное количество предварительно сжатого воздуха, который поступит в цилиндры мотора.

Основные недостатки турбонаддува: турбояма

При всех очевидных преимуществах система турбонаддува не лишена целого ряда негативных особенностей. К главным конструктивным недостаткам заслуженно относят турболаг (от англ. turbolag). Под турболагом следует понимать задержку увеличения мощности двигателя в тот самый момент, когда водитель резко нажимает на педаль газа. Как уже говорилось, такой эффект называется «турбояма». После паузы происходит резкое увеличение давления турбонаддува. Таким образом получается, что после преодоления системой «турбоямы» возникает скачок мощности. Этот скачок называется «турбоподхват».

Турбояма возникает по причине инерционности системы турбонаддува. Для того чтобы эффективно повысить давление наддува при резком открытии дросселя, неминуемо потребуется некоторое время. Это вызывает несоответствие между необходимой мощностью в момент такого резкого открытия заслонки и производительностью турбокомпрессора.

Различные системы турбонаддува

Сегодня разработано несколько способов для уменьшения такой задержки-турбоямы. Наиболее активно используются следующие решения:

Первое решение активно используется на современных дизельных моторах, а также изредка встречается и на бензиновых агрегатах. Турбина с изменяемой геометрией (VNT-турбина) способна обеспечивать качественную оптимизацию потока отработавших газов. Работает данное решение по принципу изменения площади входного канала. Такие турбины повсеместно используют в современных двигателях семейства TDI производства Volkswagen.

Твин и би-турбо на раннем этапе реализовывались в виде параллельной установки и применялись для моторов с большим объемом V-образного типа. Решение представляет собой установку отдельной турбины на каждый ряд цилиндров такого агрегата. Система устроена по принципу работы двух маленьких турбин с характеристикой меньшей инерции сравнительно с одним турбокомпрессором большого размера. Дальнейшее развитие способа породило установку последовательных турбин.

При такой установке на мотор двух последовательных турбокомпрессоров эластичность и производительность системы турбонаддува достигается за счет разделения турбокомпрессоров применительно к разным оборотам двигателя. На низких оборотах работает одна турбина, а на высоких другая.

Это решение позволяет минимизировать эффект турбоямы. Встречаются конструкции наддува, когда производители устанавливают в систему даже три последовательных турбокомпрессора. Решение называется triple-turbo от баварцев BMW, а шедевр автомобилестроения Bugatti получил уже четыре турбокомпрессора с общей системой под названием quad-turbo.

Не менее распространен и комбинированный наддув (от англ. twincharger). Этот способ объединил в себе механический компрессор и турбонаддув. Механический нагнетатель обеспечивает давление воздуха на низких оборотах коленвала, а с повышением частоты вращения задействуется турбокомпрессор и обеспечивает необходимый подхват. При этом механический нагнетатель автоматически отключается. Отличной иллюстрацией такой схемы является система двойного надува от многих европейских и американских автопроизводителей. Подробнее о системе механического нагнетания Вы можете ознакомиться в отдельной статье.

Подведем итоги

На основе приведенного выше материала можно сделать вывод о том, что турбокомпрессор является практически единственным способом существенно повысить мощность двигателя.

Стоит добавить, что появление турбин последнего поколения позволяет также говорить о значительно возросшей надежности систем турбонаддува на бензиновых силовых установках.

Что касается дизельных моторов, то без турбокомпрессора сегодня такой двигатель и вовсе трудно представить, а ездовые показатели и уровень топливной экономичности делают турбодизель одним из лучших предложений на современном автомобильном рынке.

KrutiMotor.ru

Смотрите также