Что такое турбокомпрессор в автомобиле: Что такое турбокомпрессор для авто?

Просмотров: 69

Установка турбин в двигателе является самым эффективным способом повышения их мощности. Каждая лошадиная сила, которая получится после установки турбины, окажется дешевле, чем апгрейд мотора.

Выбор турбины будет зависеть от 2 параметров: величины турбины и отношения A/R. Первый параметр можно определять по размеру отверстия на выходе. Данный проход может быть грубоватым. Выбор турбины должен быть основан не на вычислениях, а на итогах измерений, проведенных как своими силами, так и в условиях лаборатории.

Размеры турбины показывают возможность перерабатывать поток выхлопов. Оценка соотношения A/R является более достоверным инструментом для подбора турбины. Параметр А называется величину разгрузки. R – это длина от оси турбинного колеса до центральной линии канала конуса. Так что соотношение A/R может использоваться как для турбины, так и для части компрессорной. Это соотношение определяет производительность турбосистемы.

На компрессорах с большим расходом этот параметр иногда уменьшают. Если вы выберете турбину ошибочно с очень большим значением A/R, то увеличение давления будет осуществляться медленно. A/R должно являться таким большим, чтобы не появлялась ограничений для скоростного режима. Если A/R будет слишком маленьким, то реакция турбины на перемены условий режима будут очень быстрыми, так что машина окажется сложно управляемой. Это скажется на уменьшение мощности.

Приобрести автомобильные турбокомпрессоры вы сможете здесь https://turborotor.com.ua/catalog/turbiny. Здесь вы также сможете заказать ремонт турбокомпрессора. Он осуществляется с использованием качественных запасных частей и инструментов.

Еще один параметр, на который нужно обращать внимание – это соотношение входного, а также выходного диаметра крыльчаток. Она обозначается как Trim. Диаметр на входе в компрессоре является меньшим, чем в турбине. Поэтому контакт сначала происходит с лопастями колеса большого диаметра. Небольшое значение Trim обозначают более быструю прокрутку. Высокий Trim значит то, что подхват будет более резким. На резкость реакции будет влиять данный показатель и у турбиных колёс. Вот основные параметры, на которые следует ориентироваться при выборе турбокомпрессора для своего автомобиля.

Установит в турбокомпрессор на двигатель своего авто, вы сможете увеличить его мощность.

Турбокомпрессор для автомобиля

Турбокомпрессор для автомобиля

У этого поста — 3 комментария.

«Какой русский не любит быстрой езды?!» Действительно, прокатиться так, чтобы ветер свистел в ушах, захотели бы многие. Но что делать, если «число лошадок» под капотом автомашины слишком мало, чтобы тягаться с ветром наперегонки. В таком случае совсем необязательно покупать новое, более мощное авто, достаточно заняться тюнингом старого. Используя всё существующее разнообразие деталей, компонентов и агрегатов можно доработать машину так, что мощность мотора кардинально увеличится.

Лошадиных сил под капотом станет значительно больше, если применить чип-тюнинг, расточку блока цилиндров, заменить некоторые детали мотора новыми, модернизированными. Это хорошо работающие способы увеличения скоростных качеств авто, но лучшим на сегодняшний день считается установка турбины. Эффект «турбо», увеличивающий мощность машины, создается встраиваемым автомобильным турбокомпрессором, либо компрессором механического типа.

Что это такое и принцип действия.

Турбокомпрессором называется агрегат, функциональное назначение которого заключается в нагнетании больших объемов воздуха в цилиндры мотора, благодаря чему и увеличивается рабочая мощность двигателя. Принцип действия турбокомпрессора таков: топливовоздушная смесь, попадая в камеру внутреннего сгорания, сгорает, продукты горения удаляются через выхлопную трубу. Выпускной и впускной коллекторы оснащены крыльчатками, которые жестко соединены между собой. Продукты сгорания топлива, выходя из двигателя, раскручивают крыльчатку, закрепленную на выпускном коллекторе. Она в свою очередь заставляет вращаться «напарницу», стоящую на входе впускного коллектора. Что это дает? Таким образом, двигатель получает больше воздушной смеси, чем обычно, а вместе с ней и топлива поступает больше. Зависимость простая: чем больше объем сгорающего топлива, тем больше требуется для этого кислорода. Именно турбокомпрессор позволяет нагнетать в двигатель больше воздуха, а значит, мощность его после такого «вливания» существенно увеличивается.

Количество оборотов турбокомпрессорной крыльчатки может достигать двухсот тысяч за минуту. Это причина большой инерционности агрегата, ее еще называют «турбо-яма»: если на педаль газа нажимать резко, то крыльчатка будет медленно набирать обороты – понадобится время на ожидание, когда воздушная смесь начнет поступать в мотор. Хотя это и длится всего несколько секунд, но не всем нравится задержка старта. Почти все автопроизводители работали над устранением эффекта «турбо-ямы» и добились определенных успехов: установка пары перепускных клапанов стала избавлением от проблемы. Один перепускной клапан ориентирован на выхлопные газы, а другой перепускает излишки воздуха из впускного коллектора мотора по трубопроводу до турбокомпрессора. Кроме того, он контролирует давление во впускном коллекторе. Таким образом, обороты крыльчатки в момент сброса газа уменьшаются плавно. А при резком нажатии на газ воздух поступит во впускной коллектор в достаточном объеме. В данной ситуации эффект «турбо-ямы» равен по времени открыванию перепускного клапана.

Существуют еще такие понятия как «битурбо» и «твинтурбо». «Битурбо» – это установленная параллельно пара турбокомпрессоров, «твинтурбо» – это три турбины. Эксплуатируются они, в основном, лишь на спорткарах и на автомобилях спортивного типа. Установка нескольких турбокомпрессоров дает определенные преимущества, поскольку размеры у них разные. Один агрегат может работать с меньшей инерцией, а другой с большей. Таким образом, первое устройство работает почти на максимальных оборотах, а второй на средних и малых.

Еще одна важная деталь, работающая в комплексе с турбокомпрессором, интеркулер — дополнительный радиатор. Он охлаждает воздух, подаваемый во впускной коллектор, т.к. его плотность при нагреве увеличивается.

К сведению, самые популярные марки в модельном ряду турбокомпрессоров — Garrett, KKK и Holset. Агрегат Garrett gt17 – самый покупаемый турбокомпрессор. Mitsubishi, Holset, Schwitzer, KHD – марки турбин, которые также имеются в продаже. В последнее время турбокомпрессоры, кроме легковых автомашин, стали устанавливаться на грузовики и на автобусы, работающие на дизельном топливе. На отечественные машины производства ВАЗ турбокомпрессоры также могут быть установлены, но тюнингерам придется делать это самостоятельно.

Другие похожие статьи:

Что такое турбокомпрессор? (турбина)

Все больше современных автомобилей получают «живительный» воздух, придающий им дополнительную «силу», от турбокомпрессора (турбины). Несмотря на то, что этот агрегат использовался в автомобильных, авиационных и других двигателях на протяжении почти всего нынешнего века, всего лишь около десяти лет назад турбокомпрессоры еще считались лишь «игрушкой» для «экзотических» и «особо мощных» машин.

Вместе с растущей заинтересованностью потребителя в более высокой и экономичной мощности современных автомобилей, турбокомпрессоры доказали свою высокую эффективность и практичность. Одновременно с низкими, «зализанными» аэродинамическими формами кузовов современных машин их двигатели стали меньше, а упор стал делаться на топливную экономичность.

Турбокомпрессор повышает эффективную мощность двигателя на 20-50 процентов. Таким образом, после его установки 4-цилиндровый агрегат обеспечивает силовые параметры 6- и даже 8-цилиндровых двигателей, и все это при сохранении высокой экономичности!

Ответим на 5 наиболее часто задаваемых вопросов о турбокомпрессорах.

Турбокомпрессор (турбина) в разрезе, со схематичным пояснением принципа ее работы.

1. КАКИМ ОБРАЗОМ ТУРБОКОМПРЕССОР УВЕЛИЧИВАЕТ МОЩНОСТЬ ДВИГАТЕЛЯ?

Мощность, развиваемая двигателем, зависит от количества воздуха и смешанного с ним топлива, которое может быть подано в двигатель. Если требуется увеличить мощность двигателя, нужно увеличить как количество подаваемого воздуха, так и топлива. Подача большего количества топлива не даст эффекта до тех пор, пока не появится достаточное для его сгорания количество воздуха, иначе образуется избыток несгоревшего топлива, что приводит к перегреву двигателя, который к тому же при этом сильно дымит.

Турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя путем подачи в него необходимого количества сжатого воздуха, достаточного для полного сгорания увеличенной дозы топлива. Следовательно, при прежнем рабочем объеме и тех же оборотах мы получаем большую мощность. Кроме того, улучшается процесс сгорания, что позволяет увеличить характеристики двигателя в широком диапазоне чисел оборотов (см. врезку).

2. КАК РАБОТАЕТ ТУРБОКОМПРЕССОР?

Основными частями практически любого турбокомпрессора являются турбина и центробежный воздушный насос, связанные между собой при помощи общей жесткой оси. Оба этих элемента вращаются в одном направлении и с одинаковой скоростью (причем огромной — примерно 100.000 об/мин!). Энергия потока отработавших газов, которая в обычных двигателях не используется, преобразовывается здесь в крутящий момент, приводящий в действие компрессор.

Происходит это так. Выходящие из цилиндров двигателя отработавшие газы подаются на крыльчатку турбины, которая преобразует их кинетическую энергию в механическую энергию вращения (крутящий момент). Компрессор (он представляет собой похожую крыльчатку, установленную на другом конце оси) засасывает свежий воздух через воздушный фильтр, сжимает его и подает в цилиндры двигателя. Количество топлива, которое можно смешать с воздухом, при этом можно увеличить, что позволяет двигателю развивать большую мощность.

3. НА КАКИЕ ДВИГАТЕЛИ МОЖНО УСТАНОВИТЬ ТУРБОКОМПРЕССОР?

Примерное, схематичное расположение турбокомпрессора и сопутствующих ему патрубков и деталей на двигателе.

Направление потока воздуха (показано стрелками): 1 – турбокомпрессор; 2 – патрубки; 3 – радиатор

Турбокомпрессором может быть оснащен любой двигатель внутреннего сгорания: дизельный, бензиновый или работающий на газе, имеющий жидкостное или воздушное охлаждение. Турбокомпрессоры используются как на двигателях с большим рабочим объемом (судовых, тепловозных и стационарных), так и на двигателях грузовых и легковых автомобилей. Также не имеет никакого значения, идет ли речь о двухтактном или о четырехтактном двигателе.

В настоящее время практически все большие дизельные двигатели мощностью более 150 кВт, используемые в промышленности, судостроении, на дорожно-строительных работах, оснащаются турбокомпрессором (иногда даже несколькими).

В сфере автомобильного транспорта теперь практически любой дизельный двигатель мощностью свыше 80 кВт стандартно оснащается турбокомпрессором. Даже в секторе небольших автомобилей с дизельным двигателем наблюдается их распространение.

Приход турбокомпрессоров на бензиновые двигатели был более трудным, но ускорился благодаря опыту их использования на кольцевых автогонках и авторалли. Расширение производства материалов, обладающих высокими температурными характеристиками, улучшение качества моторных масел, применение жидкостного охлаждения корпуса турбокомпрессора, электронное управление регулирующими клапанами — все это способствовало тому, что эти агрегаты стали использоваться на мелкосерийных бензиновых двигателях, что, в сочетании с впрыском топлива и электронным зажиганием, позволило достичь очень высоких характеристик.

4. НУЖДАЕТСЯ ЛИ ТУРБОКОМПРЕССОР В ОБСЛУЖИВАНИИ?

Нет. Но поскольку он смазывается маслом из системы смазки двигателя, то проблемы с этой системой «отзовутся» и на турбокомпрессоре. Обычно недостаток масла приводит к его сильному износу и выходу из строя.

Признаками неисправности турбокомпрессора могут быть: уменьшенная мощность двигателя, черный или синеватый дым из выхлопной трубы, повышенный расход моторного масла или шум при работе турбокомпрессора.

Примечание. Имейте в виду, что указанные признаки не обязательно свидетельствуют о неисправности турбокомпрессора — прежде всего, нужно проверить исправность двигателя и его навесных агрегатов.

На нормально работающем двигателе, который своевременно и качественно обслуживается, турбокомпрессор может безотказно работать в течение долгих лет.

Любой ремонт турбокомпрессора должен осуществляться только в специализированной мастерской, поскольку для этого требуются специальные знания, умения и оборудование. Кроме того, при выполнении любых работ с агрегатом должна быть обеспечена идеальная чистота, поскольку даже одна песчинка, попавшая в турбокомпрессор, может вывести его из строя.

5. КАК СОХРАНИТЬ ЖИЗНЬ ТУРБОКОМПРЕССОРУ?

Это очень просто. Нужно всего лишь следовать рекомендациям производителя автомобиля. По данным одной крупной аналитической фирмы, только около 30% владельцев «турбированных» машин выполняют эти рекомендации. Поэтому многие проблемы с турбокомпрессором возникают только в результате пренебрежения этими правилами. А они следующие:

После запуска холодного двигателя, по крайней мере, 5 минут не допускайте высоких оборотов, чтобы дать возможность маслу хорошо смазать турбокомпрессор.

Перед тем как выключать двигатель после высокой нагрузки либо длительной поездки, оставьте его поработать не менее 1 минуты на холостых оборотах. Если сразу заглушить двигатель, работающий на высоких оборотах, турбокомпрессор будет некоторое время вращаться без смазки, поскольку масляный насос прекратит работу. При этом повреждаются подшипники и кольца агрегата.

Не забывайте регулярно заменять моторное масло и масляный фильтр. Имейте в виду, что высокая температура, возникающая при работе турбокомпрессора, уменьшает эффективность и долговечность масла. Поэтому заливайте только то масло, которое подходит для «турбированных» двигателей.

Соблюдая эти правила, вы обеспечите длительную и надежную работу турбокомпрессора. Помните «золотое» правило: болезнь легче предупредить, чем излечить.

ПРЕИМУЩЕСТВА ТУРБОКОМПРЕССОРНОГО ДВИГАТЕЛЯ

Соотношение «масса/мощность» у двигателя с турбокомпрессором выше, чем у атмосферного.

Двигатель с турбокомпрессором менее громоздок, чем атмосферный двигатель той же мощности.

Кривая крутящего момента двигателя с турбокомпрессором может быть лучше адаптирована к специфическим условиям эксплуатации. При этом, например, водитель тяжелого грузовика должен будет намного реже переключать передачи на горной дороге, и само вождение будет более «мягким».

Двигатель с турбокомпрессором почти невосприимчив к значительной перемене высоты, тогда как атмосферный на большой высоте теряет мощность.

Двигатель с турбокомпрессором обеспечивает лучшее сгорание топлива. Подтверждением тому служит уменьшение потребления топлива грузовиками на больших пробегах.

Поскольку турбокомпрессор улучшает сгорание топлива, он также способствует уменьшению токсичности отработавших газов.

Двигатель, оснащенный турбокомпрессором, работает более стабильно, чем его атмосферный аналог той же мощности, а, будучи меньшим по размеру, он производит меньше шума. Кроме того, турбокомпрессор играет также роль своеобразного глушителя в системе выпуска. 

Срок службы турбокомпрессора двигателя — когда менять

Срок службы турбокомпрессора

Почему одни турбокомпрессоры выходят из строя через непродолжительный промежуток времени, а другие продолжают работать годами? При этом производители турбокомпрессоров сообщают, что их изделия имеют такой же ресурс, как и двигатель, на котором они работают. Связано это с новейшими технологиями на предприятиях, автоматизированными линиями, строгим многоступенчатым приемом на выходе готовых компрессоров. Тогда почему же ломаются турбокомпрессора на двигатель? Так, например, средний срок работы турбины в дизельных двигателях составляет до 200 тыс. км. Бензиновый нагнетатель будет работать несколько дольше из-за своей более простой конструкции.

Одна из причин такой ситуации – стремительное развитие технологий турбонаддува. Корпорации выпускают новые модели по новым технологиям и с новыми возможностями. Следить за этим не успевают не только рядовые покупатели, но и профессионалы, которые обслуживают турбокомпрессора. В результате, специалистов, которые бы досконально разбирались в устройстве и ремонте турбокомпрессоров, очень мало.

Кроме того, срок службы турбины будет соответствовать заявленной только при условии исправности всех компонентов двигателя, его правильной эксплуатации и обслуживания. При этом нужно всегда помнить, что даже небольшие повреждения турбокомпрессора ведут к серьезным проблемам с двигателем. Вот почему важно постоянно следить за тем, чтобы работа турбокомпрессора была правильной.

Причины поломки турбины

Самыми частыми причинами выхода из строя турбины являются следующие факторы (по степени распространения):

• — нарушение в системе смазки;
• — попадание посторонних предметов;
• — неправильная установка;
• — проведение первого запуска турбокомпрессора с нарушением правил;
• — естественный износ.

Как продлить срок службы турбокомпрессора?

Хотя купить турбокомпрессор на автомобиль – не проблема, однако гораздо проще предотвратить его поломку. Для этого специалисты советуют:

• Эксплуатировать автомобиль согласно рекомендациям завода-изготовителя. Так, нельзя в первые минуты езды резко нагружать двигатель, особенно в холодное время. Не рекомендуется сразу же после остановки глушить двигатель – нужно дать ему поработать на холостом ходу. Нужно отказаться от агрессивной езды.
• Вовремя менять масло, фильтры, а перед заменой масла также обязательно делать промывку
• Использовать только высококачественное масло, рекомендованное производителем.
• Избегать попадания посторонних предметов на лопатки компрессорного и турбинного колес. В турбинное колесо могут попасть части камеры сгорания, свечей, гайки, шайбы, части поршней, а в компрессорное – части воздушного фильтра, кусочки резины, болты, гайки, шайбы.
• Своевременно менять воздушный фильтр (не по пробегу, а по состоянию), проверять состояние соединений патрубков и продувать воздушный тракт.
• Избегать тепловых и стрессовых нагрузок на турбину;
• Заправлять в автомобиль всегда качественное топливо, не заправляться на сомнительных АЗС.
• Обеспечить постоянное сервисное обслуживание двигателя автомобиля и всех систем автомобиля: вентиляционную, смазочную, подачи топлива.

И все-таки, несмотря на все ваши старания, турбина может выйти из строя.

Когда менять турбину?

Признаков вышедшей из строя турбины несколько:

• мотор теряет мощность;
• увеличивается расход горючего;
• отработанные газы излишне дымят;
• нарушается температурный режим двигателя.

Компания «ПроТурбо» поможет заменить турбину!

В нашу компанию «ПроТурбо» вы можете обратиться за любым сервисным обслуживанием, в том числе и ремонт турбокомпрессора в Екатеринбурге. Турбина представляет собой очень сложный механизм, и после замены или ремонта срок службы турбины зависит от квалификации специалиста.

Даже чтобы просто разобрать турбокомпрессор, необходимы специальный инструмент и навыки работы. Ремонт потребует еще более серьезной профессиональной подготовки. Специалисты сервиса «ПроТурбо» выполняют установку турбокомпрессора на двигатель различных автомобилей – легковых, грузовых, а также спецтехники. Все работы выполняются на высокоточном оборудовании с применением высококачественных материалов и с последующей гарантией.

Постоянным клиентам предоставляется скидка. Наши адекватные цены – экономия ваших средств!

Самые популярные турбокомпрессор для автомобиля рекламные кампании Inspiring Driving Experience

 Подарите своему двигателю выдающийся вид. турбокомпрессор для автомобиля доступен на Alibaba.com, и он дает вам максимальную производительность. Эти. турбокомпрессор для автомобиля предлагает удивительные предложения, которые гарантируют, что ваша работа не будет остановлена, когда потребуется замена. Файл. турбокомпрессор для автомобиля доступны в разнообразном ассортименте, который гарантирует, что независимо от ваших потребностей вы всегда получите наиболее подходящее для ваших требований. 
 
 . турбокомпрессор для автомобиля производятся с использованием прочных материалов и инновационных изобретений, которые делают их очень прочными. На протяжении всей своей долгой жизни они предоставляют вам отличный сервис и надежность. Файл. турбокомпрессор для автомобиля идеально разработаны с использованием передовых технологий, которые повышают эффективность за счет плавного согласования с движком. С каждой совершенной покупкой вы всегда будете получать самые популярные. турбокомпрессор для автомобиля, потому что на сайте указаны только сертифицированные продавцы и надежные дистрибьюторы. 
 турбокомпрессор для автомобиля на Alibaba.com просты в установке и обслуживании, особенно при соблюдении рекомендованных правил. Тем не менее, вы можете выбрать профессиональных механиков, которые установят их, чтобы сделать процесс более быстрым и эффективным. Файл. турбокомпрессор для автомобиля способствуют повышению производительности за счет превосходной экономии топлива, низкого уровня шума и вибрации и легкости. Их делает устойчивость к теплу. турбокомпрессор для автомобиля работают исключительно хорошо, потому что они не расширяются и не сжимаются нежелательным образом.  
 Изучите Alibaba.com и изучите широкий спектр. турбокомпрессор для автомобиля, чтобы вы могли выбрать наиболее подходящий для вас вариант. В зависимости от технических характеристик вашего двигателя вы найдете наиболее подходящий вариант, соответствующий вашим потребностям. Воспользуйтесь невероятными предложениями для. турбокомпрессор для автомобиля оптовикам и поставщикам и убедитесь, что ваши деньги оптимальны. 

Турбокомпрессоры для бензиновых двигателей — журнал «АБС-авто»

Турбонаддув позволяет не только получить требуемую максимальную мощность, но и существенно улучшить экономичность и экологичность двигателя за счет повышения эффективности сгорания топлива. Захватив за пару десятков лет плацдарм дизельных двигателей, система турбонаддува вторглась на территорию бензиновых моторов.

В настоящее время турбокомпрессоры для автомобильных двигателей выпускаются многими американскими, европейскими и японскими фирмами. Один из крупнейших производителей – фирма Garrett (подразделение концерна Honeywell). Согласно проведенному фирмой Global Insight и Honeywell анализу рынка турбокомпрессоров вслед за Западной Европой ожидается их широкое применение на автомобилях, продаваемых в США и в Китае (рис. 1).

Преимущество применения турбонаддува на дизелях объясняется возможностью увеличения их тягово-скоростных характеристик до уровня, сравнимого с бензиновыми двигателями равного с ними литража. При этом дизели с наддувом развивают значительно больший крутящий момент, что способствует разгонной динамике и позволяет реже переключать передачи. Устаревшие представления о плохой динамике и повышенном дымлении дизелей связаны с применявшимися ранее двигателями без наддува, ТНВД которых подавали топливо под относительно низким давлением, а его дозирование осуществлялось посредством механических средств. Современные дизели оснащаются системами Common Rail. Последние обеспечивают впрыск топлива под давлением до 2000 бар. При этом подача топлива производится несколькими порциями и в точном соответствии с количеством воздуха, поступающего в цилиндры. Сначала впрыскивается небольшая предварительная доза топлива, а после ее сгорания подается основная доза, которая воспламеняется практически без задержки, называемой периодом индукции. В результате давление в цилиндре повышается относительно плавно, а характерный для дизеля шум мало отличается от шума бензинового двигателя.

Применение наддува на бензиновых двигателях ограничено возможностью возникновения детонации, поэтому приходится вводить средства противодействия, из которых наиболее часто применяются снижение степени сжатия и охлаждение смеси при испарении бензина, впрыскиваемого непосредственно в цилиндры двигателя.

О целесообразности применения турбонаддува можно судить по приведенным в таблице характеристикам трех близких по мощности 4-цилиндровых двигателей, устанавливаемых на автомобили VW Passat 4Motion.

Следует отметить, что повышенный запас крутящего момента двигателей с турбонаддувом достигается регулированием давления газов перед турбиной посредством их перепуска через байпас или изменением геометрии соплового аппарата. В последнем случае применяется обычно венец с поворотными лопатками. Следует отметить, что регулирование турбокомпрессора перепуском части газов помимо турбины приводит к определенным потерям их энергии и соответствующему снижению эффективности системы наддува.

Следуя современным тенденциям совершенствования автомобильных двигателей, фирма Honeywell разработала несколько конструкций малоразмерных компрессоров, в том числе для устанавливаемого на индийском автомобиле Tata Nano 2-цилиндрового двигателя рабочим объемом 0,8 л.

Не менее известная компания BorgWarner поставляет малоразмерные турбокомпрессоры как для дизелей, так и для форсированных бензиновых двигателей, у которых температура газов перед турбиной достигает 1050°С. Корпуса турбин этих турбокомпрессоров отливаются из специальной жаростойкой стали, а в средних корпусах с установленными в них подшипниками ротора предусмотрены полости, подключаемые к системе охлаждения двигателя. Фирма выпускает также турбокомпрессоры с корпусами, изготовленными штамповкой из листовой стали. Чтобы ускорить прогрев нейтрализатора, корпус турбины отливают интегрированным с выпускным коллектором. В некоторых случаях применяются коллекторы и корпуса турбин с тепловыми экранамииз листовой стали.

Для дизелей мощностью от 50 до 130 л.с. фирма BorgWarner поставляет турбокомпрессоры моделей KP31–K03 (фото 1), регулирование которых осуществляется посредством перепускного клапана с пневматическим или электрическим приводом. Для дизелей мощностью от 80 до 250 л.с. предназначены турбокомпрессоры моделей BV35–BV50 с изменяемой геометрией соплового аппарата турбины, лопатки которого поворачиваются также посредством пневматического или электрического привода. Некоторые из этих турбокомпрессоров имеют охлаждаемый корпус подшипников, включаемый в контур системы охлаждения двигателя. На дизели мощностью от 130 до 350 л.с. фирма предлагает устанавливать системы двухступенчатого наддува R2S с регулируемым перепуском газов между турбинами высокого и низкого давления (фото 2).

Одной из последних разработок фирмы является турбокомпрессор с двойной улиткой и поворотными лопатками соплового аппарата турбины. Применение двух улиток в сочетании с раздельными выпускными коллекторами способствует сохранению кинетической энергии выходящих из цилиндров газов, что содействует повышению эффективности турбокомпрессора при низких и средних частотах вращения вала двигателя. При этом также улучшается динамика разгона турбокомпрессора при резкой подаче нагрузки.

Для бензиновых двигателей мощностью от 60 до 340 л.с. BorgWarner предлагает турбокомпрессоры моделей BO31–BO53 c перепускным клапаном и моделей BO45–BO53 со сдвоенной улиткой. Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией соплового аппарата турбины выпускаются для двигателей мощностью от 160 до 220 л.с. Все турбокомпрессоры для бензиновых двигателей рассчитаны на работу при температуре отработавших газов до 1050°С, благодаря чему отпадает необходимость в охлаждении смеси за счет ее переобогащения. В результате при работе двигателя с большой нагрузкой возможна экономия топлива до 20%.

• Вадим Володин

Для чего нужен турбокомпрессор? — Авто-мастерская онлайн

Турбокомпрессор — обобщённое обиходное название любой энергетической машины, функцией которой является использование кинетической энергии отработанных газов двигателя внутреннего сгорания для сжатия воздуха с целью последующего его использования в самом этом двигателе для его работы.

В чем смысл турбины?

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.

Что приводит во вращение рабочее колесо турбокомпрессора?

Рабочее колесо компрессора соединено с турбиной кованым стальным валом (7) и при вращении турбины на высоких оборотах захватывает и сжимает воздух. … После этого сжатый воздух (8) подается в двигатель, что позволяет сжигать в двигателе больше топлива и вырабатывать больше мощности.

Когда включается турбина на бензиновом двигателе?

При запуске бензинового мотора отработанные газы и цилиндров мотора направляются прямиком в турбину. Они приводят в движение ротор, отдавая ему свою энергию. … Он принудительно подаётся в цилиндры двигателя. Компрессор турбины может повышать давление воздуха до 80%.

Как работает турбина на дизельных двигателях?

Принцип работы турбины двигателя таков: в цилиндры под давлением отработанных газов подается сжатый воздух, который вращает крыльчатку. Компрессор, расположенный на одном валу с крыльчаткой, нагнетает давление в цилиндр. Турбонаддув от выхлопных газов – наиболее эффективная система увеличения мощности двигателя.

Для чего нужна турбина на дизельном двигателе?

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.

Как работает турбина на автомобиле?

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.

Что входит в ступень турбины?

Ступень турбины состоит из двух основных частей. Рабочего колеса — лопаток установленных на роторе(подвижная часть турбины), которое непосредственно создаёт вращение. … Многоконтурная турбина позволяет использовать большие тепловые перепады энтальпии, разместив большое число ступеней разного давления.

Как работает система турбонаддува?

Принцип работы системы турбонаддува Работа системы турбонаддува основана на использовыании энергии отработавших газов. … Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем выше энергия отработавших газов, быстрее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры двигателя.

На чем работает газотурбинный двигатель?

Газотурбинный двигатель (ГТД) — это воздушный двигатель, в котором воздух сжимается нагнетателем перед сжиганием в нём топлива, а нагнетатель приводится газовой турбиной, использующей энергию нагретых таким образом газов. … В качестве топлива используется разнообразное горючее.

Когда начинает работать турбина?

Турбина начинает свою работу сразу после включения двигателя и работает постоянно. Впечатление, что она «включается на скорости», обманчиво. Турбокомпрессор – это по сути насос, выходящий в рабочий режим наддува при определенных оборотах двигателя, когда внутрь улитки на скорости попадает нужный объем выхлопных газов.

Когда включается турбина в автомобиле?

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.

Как правильно глушить дизельный двигатель?

Заглушить дизель легковушки можно по аналогии с бензиновым – повернуть до конца ключ в замке зажигания. Срабатывает электрический клапан, и в мотор перестает поступать солярка. С грузовиками, тракторами и автобусами все немного иначе. Там на специальном рычаге есть кнопка, которую надо нажать.

Как определить что турбина вышла из строя?

Выделяют такие распространенные признаки умирающей турбины:

1. Присутствие лишних шумов из турбины в процессе работы двигателя (гул или свист)
2. Дым сизого цвета из выхлопной трубы;
3. Увеличение расхода масла;
4. Снижение уровня давления наддува.

21.11.2016

Как работает турбина на холостых?

Турбина работает все время. При включении зажигания выхлопные газы идут через коллектор в “улитку”, вращают вал с крыльчатками и они на холостом ходу просто перемешивают воздух. … Воздух в цилиндры турбиной подается принудительно.

Как работают турбокомпрессоры? | Кто изобрел турбокомпрессоры?

Криса Вудфорда. Последнее изменение: 18 февраля 2021 г.

Идеального изобретения не бывает: всегда можно сделать что-нибудь лучше, дешевле, более эффективный или более экологически чистый. Возьмите внутренний двигатель внутреннего сгорания. Вы можете подумать, что это замечательно, что машина приводимый в действие жидкостью, может сбить вас с дороги или ускорить небо во много раз быстрее, чем вы могли бы путешествовать иначе.Но это всегда можно построить двигатель, который будет работать быстрее, дальше или потреблять меньше топливо. Один из способов улучшить двигатель — использовать турбокомпрессор —a пара вентиляторов, которые используют отработанную мощность выхлопных газов в задней части двигателя, чтобы втиснуть больше воздух в переднюю часть, обеспечивая больше «привлекательности», чем в противном случае получать. Мы все слышали о турбинах, но как именно они работают? Давайте присмотритесь!

Фото: В типичном автомобильном турбокомпрессоре используется пара таких вентиляторов в форме улитки.Тот, который вы видите здесь, — это Garrett GT2871R, который вот-вот будет установлен на двигатель Pontiac G8. Фото Райана С. Делкора любезно предоставлено ВМС США.

Что такое турбокомпрессор?

Фото: два вида безмасляного турбокомпрессора, разработанного НАСА. Фото любезно предоставлено Исследовательский центр НАСА Гленна (NASA-GRC).

Вы когда-нибудь видели, как мимо вас проносятся машины, из выхлопной трубы которых струится сажа? Очевидно, выхлопные газы вызывают загрязнение воздуха, но это гораздо меньше очевидно, что они одновременно тратят энергию.Выхлоп смесь горячих газов выкачивается со скоростью и вся энергия в ней содержит — тепло и движение (кинетическая энергия) — исчезает бесполезно в атмосферу. Было бы здорово, если бы двигатель Могли бы как-то использовать эту бесполезную энергию, чтобы машина ехала быстрее? Именно это и делает турбокомпрессор.

Автомобильные двигатели получают энергию за счет сжигания топлива в прочных металлических канистрах, называемых цилиндрами. Воздух входит каждый цилиндр смешивается с топливом и горит, чтобы произвести небольшой взрыв который выталкивает поршень, вращая валы и шестерни, которые вращают колеса автомобиля.Когда поршень возвращается внутрь, он нагнетает отработанный воздух. и топливная смесь выходит из цилиндра в качестве выхлопа. Количество мощности Производительность автомобиля напрямую зависит от того, насколько быстро он сжигает топливо. В у вас больше цилиндров и чем они больше, тем больше топлива машина может гореть каждую секунду и (по крайней мере теоретически) тем быстрее можешь идти.

Один из способов ускорить движение автомобиля — это добавить больше цилиндров. Вот почему сверхбыстрые спортивные автомобили обычно имеют восемь и двенадцать цилиндров вместо четырех или шести цилиндры в обычном семейном автомобиле.Другой вариант — использовать турбонагнетатель, который каждую секунду нагнетает в цилиндры больше воздуха, они могут сжигать топливо быстрее. Турбокомпрессор — это простой, относительно дешевый, дополнительный немного обвеса, который может получить больше мощности от того же двигателя!

Как работает турбокомпрессор?

Если вы знаете, как работает реактивный двигатель, вы на полпути к пониманию турбонагнетателя автомобиля. А реактивный двигатель всасывает холодный воздух спереди, сжимает его в камеру где он горит топливом, а затем выдувает горячий воздух из спины.В качестве горячий воздух уходит, он с ревом проносится мимо турбины (что-то вроде очень компактная металлическая ветряная мельница), которая приводит в движение компрессор (воздушный насос) спереди двигателя. Это бит, который нагнетает воздух в двигатель, чтобы заставить топливо гореть должным образом. Турбокомпрессор на автомобиле применяет очень принцип аналогичен поршневому двигателю. Он использует выхлопные газы для водить турбину. Это вращает воздушный компрессор, который выталкивает дополнительный воздух. (и кислород) в цилиндры, позволяя им сжигать больше топлива каждый второй. Вот почему автомобиль с турбонаддувом может производить больше мощности (что это еще один способ сказать «больше энергии в секунду»).Нагнетатель (или «нагнетатель с механическим приводом», чтобы дать ему полное название) очень похож на турбокомпрессор, но вместо того, чтобы приводиться в движение выхлопными газами с помощью турбины, он приводится в действие вращающимся коленчатым валом автомобиля. Обычно это недостаток: там, где турбокомпрессор питается от отработанной энергии выхлопных газов, нагнетатель фактически крадет энергию от собственного источника энергии автомобиля (коленчатого вала), что обычно бесполезно.

Фото: Суть турбокомпрессора: два газовых вентилятора (турбина и компрессор), установленные на одном валу.Когда один поворачивается, другой тоже поворачивается. Фото любезно предоставлено Исследовательским центром NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Как на практике работает турбонаддув? Турбокомпрессор — это два маленьких вентилятора (также называемых крыльчатками). или газовые насосы), сидящие на одном металлическом валу, так что оба вращаются вместе. Один из этих вентиляторов, называемый турбиной , находится в выхлопная струя из цилиндров. Когда цилиндры выдувают горячий газ лопасти вентилятора, они вращаются, и вал, к которому они присоединены (технически называемый вращающийся узел центральной ступицы или CHRA) также вращается.Второй вентилятор называется , компрессор и, поскольку он сидит на том же валу, что и турбина, он тоже вращается. Он установлен внутри воздухозаборника автомобиля, так что, вращаясь, он втягивает воздух в автомобиль и нагнетает его в цилиндры.

Теперь здесь небольшая проблема. Если сжать газ, он станет горячее (вот почему велосипедный насос нагревается, когда вы начинаете накачивать шины). Горячее воздух менее плотный (поэтому теплый воздух поднимается над радиаторами) и меньше эффективны для сжигания топлива, поэтому было бы намного лучше, если бы воздух, поступающий из компрессора, был охлажден перед входом цилиндры.Для его охлаждения мощность компрессора проходит через над теплообменником, который удаляет дополнительное тепло и направляет его в другое место.

Как работает турбокомпрессор — подробнее

Основная идея заключается в том, что выхлоп приводит в движение турбину (красный вентилятор), которая напрямую подключен (и питает) компрессор (синий вентилятор), который нагнетает воздух в двигатель. Для простоты мы показываем только один цилиндр. Итак, вкратце, как все это работает:

1. Холодный воздух поступает в воздухозаборник двигателя и направляется к компрессору.
2. Вентилятор компрессора помогает всасывать воздух.
3. Компрессор сжимает и нагревает поступающий воздух и снова его выдувает.
4. Горячий сжатый воздух от компрессора проходит через теплообменник, который охлаждает его.
5. Охлажденный сжатый воздух поступает в воздухозаборник цилиндра. Дополнительный кислород помогает сжигать топливо в цилиндре быстрее.
6. Поскольку цилиндр сжигает больше топлива, он быстрее вырабатывает энергию и может передавать больше мощности на колеса через поршень, валы и шестерни.
7. Отработанный газ из цилиндра выходит через выхлопное отверстие.
8. Горячие выхлопные газы, обдувающие турбинный вентилятор, заставляют его вращаться с высокой скоростью.
9. Вращающаяся турбина установлена ​​на том же валу, что и компрессор (показан здесь бледно-оранжевой линией). Итак, когда вращается турбина, вращается и компрессор.
10. Выхлопные газы покидают автомобиль, расходуя меньше энергии, чем в противном случае.

На практике компоненты можно было соединить примерно так.Турбина (красная справа) забирает отработанный воздух через свой впуск, приводя в действие компрессор (синий, слева), который забирает чистый наружный воздух и нагнетает его в двигатель. Эта конкретная конструкция имеет электрическую систему охлаждения (зеленую) между турбиной и компрессором.

Иллюстрация: Как турбина и компрессор соединены в турбонагнетателе с электрическим охлаждением. Из патента США № 7,946,118: Охлаждение турбонагнетателя с электрическим управлением Уиллом Хиппеном и др., Ecomotors International, выдано 24 мая 2011 г.Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Откуда берется дополнительная мощность?

Турбокомпрессоры придают автомобилю больше мощности, но эта дополнительная мощность не поступать непосредственно из отработанного выхлопного газа — и это иногда сбивает людей с толку. С турбонагнетателем мы используем часть энергии выхлопных газов для приведения в действие компрессора, что позволяет двигателю сжигать больше топлива каждую секунду. Это дополнительное топливо — вот где дополнительная мощность автомобиля происходит от. Все выхлопные газы приводят в действие турбокомпрессор и, поскольку турбокомпрессор не подключен к коленчатому валу или колесам автомобиля, он не напрямую, каким-либо образом увеличивает мощность автомобиля.Это просто включение один и тот же двигатель для более быстрого сжигания топлива, что делает его более мощным.

Сколько дополнительной мощности вы можете получить?

Если турбокомпрессор дает двигателю большую мощность, более крупный и лучший турбокомпрессор даст это даже больше мощности. Теоретически вы можете продолжать улучшать свой турбокомпрессор. чтобы сделать ваш двигатель все более мощным, но в конечном итоге вы достигнете предела. Цилиндры такие большие, и топлива они могут сжечь ровно столько, сколько нужно. Через впускное отверстие определенного размера вы можете втолкнуть в них столько воздуха, сколько выхлопных газов, что ограничивает энергию, которую вы можете использовать для приведения в действие турбокомпрессора.Другими словами, в игру вступают и другие ограничивающие факторы, которые необходимо учитывать. аккаунт тоже; нельзя просто турбонаддувом проложить себе путь до бесконечности!

Преимущества и недостатки турбокомпрессоров

Фото: Типичный автомобильный турбокомпрессор. Вы можете четко видеть два вентилятора / нагнетателя (один над другим) и их вход / выход. Фото любезно предоставлено Армией США.

Вы можете использовать турбокомпрессоры как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями и более или менее на любых вид транспортного средства (автомобиль, грузовик, корабль или автобус).Основное преимущество использования турбокомпрессора заключается в том, что вы получаете большую выходную мощность. для двигателя того же размера (каждый ход поршня в каждом цилиндре генерирует больше мощности, чем в противном случае). Тем не менее, большая мощность означает больше энергии, вырабатывается в секунду, и закон сохранения энергии говорит нам, что вы также должны вкладывать больше энергии, поэтому вы должны соответственно сжигать больше топлива. Теоретически это означает, что двигатель с турбонагнетателем не более экономичен, чем двигатель без него.Однако на практике двигатель, оснащенный турбонагнетателем, намного меньше и легче, чем двигатель, производящий такую ​​же мощность без турбонагнетателя, поэтому автомобиль с турбонагнетателем может обеспечить лучшую экономию топлива в этом отношении. Производители теперь часто могут обойтись без установки гораздо меньшего двигателя на тот же автомобиль (например, V6 с турбонаддувом вместо V8 или четырехцилиндрового двигателя с турбонаддувом вместо V6). И именно здесь автомобили с турбонаддувом получают свое преимущество: при хорошей работе они могут сэкономить до 10 процентов вашего топлива.Поскольку они сжигают топливо с большим количеством кислорода, они, как правило, сжигают его более тщательно и чисто, вызывая меньшее загрязнение воздуха.

« Большинство отраслевых экспертов ожидают, что к 2027 году более половины автомобилей, проданных в США, будут оснащены одним двигателем. ”

The New York Times, 2018

Большая мощность при том же размере двигателя — это замечательно, так почему же не все двигатели имеют турбонаддув? Одна из причин заключается в том, что преимущества экономии топлива, обещанные ранними турбокомпрессорами, не всегда оказывались столь впечатляющими, как утверждали производители (стремящиеся воспользоваться любым маркетинговым преимуществом над своими конкурентами).Одно исследование 2013 года, проведенное Consumer Reports, показало, что небольшие двигатели с турбонаддувом дают значительно худшую экономию топлива, чем их «безнаддувные» (обычные) аналоги, и пришел к выводу: «Не принимайте эко-хвастовство двигателей с турбонаддувом за чистую монету. Есть более эффективные способы экономить топливо, в том числе гибриды, дизели и другие передовые технологии ». Надежность тоже часто была проблемой: турбокомпрессоры добавляют еще один уровень механической сложности к обычному двигателю — короче говоря, есть еще немало вещей, которые могут пойти не так.Это может значительно удорожать обслуживание турбин. По определению, турбонаддув — это получение большего от той же базовой конструкции двигателя, и многие компоненты двигателя должны испытывать более высокие давления и температуры, что может привести к более быстрому выходу деталей из строя; вот почему, вообще говоря, двигатели с турбонаддувом служат не так долго. Даже вождение с турбонаддувом может отличаться: поскольку турбокомпрессор приводится в действие выхлопными газами, часто наблюдается значительная задержка («турбо-задержка») между тем, когда вы нажимаете ногу на акселератор, и моментом включения турбонагнетателя, и это может привести к турбо машины очень разные (а иногда и очень хитрые) в управлении.В последние несколько лет ведущие производители, такие как Garrett и BorgWarner, активно разрабатывают частично или полностью электрические турбокомпрессоры для решения этой проблемы; Предложение Гарретта называется E-Turbo, а предложение Борга — eBooster®.

Кто изобрел турбокомпрессор?

Кого благодарим за турбокомпрессоры? Альфред Дж. Бючи (1879–1959), автомобильный инженер, работавший в двигательной компании Gebrüder Sulzer в Винтертуре, Швейцария. Как и в случае с турбокомпрессором, который я проиллюстрировал выше, в его первоначальной конструкции использовался приводной от выхлопа вал турбины для питания компрессора, который нагнетал больше воздуха в цилиндры двигателя.Первоначально он разработал турбокомпрессор за годы до Первой мировой войны и запатентовал его в Германии в 1905 году, но продолжал работать над улучшенными конструкциями до своей смерти четыре десятилетия спустя.

Бючи была не единственной важной фигурой в этой истории. Несколькими годами ранее сэр Дугалд Кларк (1854–1932), шотландский изобретатель двухтактного двигателя, экспериментировал с разделением ступеней сжатия и расширения внутреннего сгорания с помощью двух отдельных цилиндров. Это немного похоже на наддув, увеличивая как поток воздуха в цилиндр, так и количество топлива, которое может быть сожжено.Другие инженеры, в том числе Луи Рено, Готлиб Даймлер и Ли Чедвик также успешно экспериментировал с системами наддува.

Изображение: один из проектов турбокомпрессора Альфреда Бючи конца 1920-х годов (патент был подан в 1927 году и выдан в апреле 1934 года). Я раскрасил его, чтобы вы могли быстро разобраться в этом. Вы можете увидеть один цилиндр (желтый) и поршень, кривошип и шатун (красный) слева. Выхлопные газы из цилиндра проходят по трубе (зеленого цвета), приводящей в движение турбину.Он подключен к оранжевому «нагнетателю» (компрессору) и охладителю (синий ящик), который нагнетает воздух в цилиндр через синюю трубу. Есть множество других сложных деталей, но я не буду вдаваться во все детали; Если вам интересно, взгляните на патент США № 1,955,620: Двигатель внутреннего сгорания (обслуживается через Google Patents). Изображение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Узнать больше

На сайте

Книги для старших читателей

Книги для младших читателей

• Car Science Ричард Хаммонд.Дорлинг Киндерсли, 2007. Объясняет, почему ваша машина работает (в возрасте 9–12 лет).

Статьи

• Garrett E-Turbo обещает большую мощность, лучшую эффективность и меньшее отставание от Аарона Терпена, New Atlas, 20 октября 2019 года. История новых электрических турбин Гарретта.
• Прыжки с турбонаддувом с гоночной трассы до Кюль-де-Сак, автор Стивен Уильямс. The New York Times, 25 октября 2018 года. Как турбокомпрессоры стали неотъемлемой частью современного автомобильного двигателя.
• Маленький вентилятор, решающий самую большую проблему турбокомпрессора. Автор Алекс Дэвис.Wired, 24 августа 2017 г. Краткий обзор eBooster от BorgWarner.
• Как сделать турбодвигатели более эффективными? «Просто добавь воды» Ник Чап. The New York Times, 29 сентября 2016 г. Компания Bosch возрождает идею распыления воды на цилиндры с турбонаддувом, чтобы они работали более прохладно и менее беспорядочно.
• Автопроизводители считают, что турбины — мощный путь к экономии топлива Лоуренс Ульрих. The New York Times, 26 февраля 2015 г. Почему такие производители, как Ford и BMW, так активно продвигают двигатели с турбонаддувом.
• 50 лет назад Джим Коскс сделал турбонагнетатель революционной технологией. The New York Times, 19 декабря 2014 года. Как первые турбокомпрессоры в конце концов преодолели свои первые проблемы.
• Чак Скватриглиа, «Если вы не водите турбо», то скоро будете. Wired, 24 сентября 2010 г. Ожидается, что к 2015 г. количество автомобилей с установленными турбокомпрессорами удвоится, поскольку производители ищут новые способы повышения производительности от двигателей меньшего размера.
• Turbo приветствует экологический сертификат Йорна Мадслиена.BBC News, 11 октября 2009 г. Турбины заставляют автомобили двигаться быстрее; они также могут сделать их более «зелеными» за счет снижения расхода топлива.

Патенты

Если вы ищете подробные технические описания того, как все работает, патенты — хорошее место для начала. Здесь Вот некоторые недавние патенты на турбокомпрессоры, которые стоит проверить:

• Патент США № 1,955,620: Двигатель внутреннего сгорания Альфреда Дж. Бючи, выдан 17 апреля 1934 г. Первый турбомотор, разработанный самим изобретателем турбокомпрессоров.
Патент США №
• № 2 309 968: Управление турбокомпрессором и метод, выданный Ричардом Дж. Ллойдом, Корпорация Гарретт, 1 февраля 1977 года. Основное внимание уделяется системе управления турбокомпрессором, которая эффективно работает при различных оборотах двигателя.
• Патент США № 4083188: Система турбонагнетателя двигателя, выданная Emerson Kumm, The Garrett Corporation, 11 апреля 1978 года. Современный турбонагнетатель для дизельного двигателя с низкой степенью сжатия.
• Патент США № 7,946,118: Охлаждение турбонагнетателя с электрическим управлением Уиллом Хиппеном и др., Ecomotors International, выдан 24 мая 2011 г.Новый метод охлаждения турбокомпрессора.

Пожалуйста, НЕ копируйте наши статьи в блоги и другие сайты

статей с этого сайта зарегистрированы в Бюро регистрации авторских прав США. Копирование или иное использование зарегистрированных работ без разрешения, удаление этого или других уведомлений об авторских правах и / или нарушение смежных прав может привести к серьезным гражданским или уголовным санкциям.

Авторские права на текст © Chris Woodford 2010, 2020. Все права защищены. Полное уведомление об авторских правах и условиях использования.

eBooster является зарегистрированным товарным знаком BorgWarner Inc. Corporation

Следуйте за нами

Сохранить или поделиться этой страницей

Нажмите CTRL + D, чтобы добавить эту страницу в закладки на будущее, или расскажите об этом своим друзьям с помощью:

Цитировать эту страницу

Вудфорд, Крис. (2010/2020) Турбокомпрессоры. Получено с https://www.explainthatstuff.com/how-turbochargers-work.html. [Доступ (укажите дату здесь)]

Подробнее на нашем сайте…

Что такое турбокомпрессор? — VroomGirls

Все больше и больше автомобилей используют турбокомпрессоры и нагнетатели, чтобы двигатели развивали большую мощность и экономили топливо. Что такое турбокомпрессор, что такое наддув и как он работает? Давайте наденем шляпы для компьютерных фанатов и рассмотрим подробнее.

Больше воздуха, больше работы

Бензиновые двигатели сжигают смесь топлива и воздуха в соотношении около 14.7 единиц воздуха на каждую 1 единицу бензина. Двигатели «вдыхают» воздух и топливо за счет движения поршней вниз на такте впуска.

Если бы кто-то нагнетал больше воздуха в двигатель, можно было бы увеличить соответствующее количество топлива, производя более мощный взрыв и производя большую мощность. Нагнетание воздуха в двигатель называется принудительной индукцией или нагнетанием и обычно полагается на механическое устройство. Помощь, предоставляемая устройством, называется boost .

Нагнетатели

Хотя существует множество форм наддува, термин «нагнетатель» обычно относится к насосу большого объема, который приводится в действие непосредственно от двигателя посредством шестерен или ремня. Поскольку нагнетатель вращается двигателем, он развивает мгновенный наддув; однако усилие, необходимое для его вращения, потребляет мощность двигателя.

Что такое турбокомпрессор?

Турбокомпрессор — это воздушный насос с приводом от выхлопа, состоящий из пары турбинных колес, похожих на вертушки, на одном валу.Одна турбина расположена в выхлопном потоке; когда двигатель набирает обороты, выхлоп заставляет его вращаться. Это поворачивает вторую турбину, которая является частью системы впуска, которая направляет воздух в двигатель, и действует как насос.

Для развития наддува двигатель должен работать достаточно интенсивно, чтобы создавать значительное давление выхлопных газов для вращения турбокомпрессора. Это приводит к «турбо-лагу» — двигатель не получает прирост мощности на более низких оборотах, и создается ощущение, что автомобиль колеблется вместо того, чтобы ускоряться.Более новые, более технологичные автомобили имеют меньшую турбо-задержку, чем более старые автомобили. Преимущество использования турбонаддува для увеличения мощности заключается в том, что, когда турбонаддув активен, двигатель использует топливо, будь то бензин или дизельное топливо.

Преимущество турбонаддува заключается в том, что автопроизводители могут использовать меньшие по размеру двигатели с низким потреблением газа, чтобы получить ту же мощность и ускорение, что и более крупный двигатель с низким потреблением газа.

К автомобилям с двигателем с турбонаддувом относятся: модели Volkswagen GTI, VW Passat и Jetta, Hyundai Sonata (в качестве опции), Kia Optima, Buick Regal, Chevy Cruze 1.4 и Sonic 1.4, а вскоре и Hyundai Veloster в качестве опции.

Другие формы наддува

Технически все, что нагнетает воздух в двигатель, считается формой наддува. Воздухозаборник на капоте, который направляет воздух в двигатель, можно рассматривать как нагнетатель. Некоторые гоночные автомобили распыляют закись азота в двигатель; Закись азота имеет более высокое содержание кислорода, чем воздух, и поскольку кислород является компонентом воздуха, который фактически вступает в реакцию с бензином во время сгорания, закись азота является формой наддува.

Volkswagen Group of America, Inc. не несет ответственности за содержание этой колонки.

Плюсы и минусы покупки машины с турбокомпрессором

Обновлено: 9 июля 2021 г.

Надежны ли двигатели с турбонаддувом? Требуют ли они большего обслуживания? Как долго может работать двигатель с турбонаддувом? На что следует обратить внимание при покупке подержанного автомобиля с турбомотором? Прежде чем ответить на эти вопросы, давайте начнем с основ:

Что делает турбокомпрессор в автомобиле?

Одна турбина находится в выпускном отверстии (на фото розовая), другая — во впускном (синяя на фото). Горячие выхлопные газы, быстро выходящие из двигателя, раскручивают турбину внутри выхлопного отверстия. Вал передает вращение на впускную турбину. Впускная турбина нагнетает в двигатель больше воздуха (наддув). По мере того, как в двигатель поступает больше воздуха, автомобильный компьютер добавляет больше топлива, увеличивая мощность двигателя.

Требуют ли двигатели с турбонаддувом большего обслуживания?

Вторая причина заложена в конструкции турбокомпрессора: он должен работать при экстремальных температурах горячих выхлопных газов, а вал турбокомпрессора смазывается моторным маслом.Это означает, что к качеству масла предъявляются повышенные требования. Моторное масло портится быстрее при сильной жаре. Двигатель с турбонаддувом не простит низкого уровня масла, некачественного масла или увеличенных интервалов между заменами масла. Большинству автомобилей с турбонаддувом требуется высококачественное синтетическое масло и более короткие интервалы технического обслуживания. Некоторым требуется бензин премиум-класса.

Надежны ли двигатели с турбонаддувом?

При большем пробеге по мере износа стенок цилиндров и поршневых колец более высокое давление в камере сгорания приводит к увеличению давления внутри картера двигателя. Это может привести к утечкам масла из многих мест, которые трудно устранить.
Тем не менее, есть много двигателей с турбонаддувом, которые могут работать долго. Возьмем, к примеру, турбодизель в Volkswagen Golf / Jetta Mark IV (с начала 2000-х). Многие из них проезжают более 200 км при хорошем техническом обслуживании. Подробнее: как ухаживать за двигателем.

Подходят ли турбодвигатели для буксировки?

Плюсы и минусы

На что обращать внимание при покупке подержанного автомобиля с турбомотором?

Двигатели с турбонаддувом обычно имеют определенные проблемы. При тестовой езде на подержанном автомобиле с турбомотором обратите внимание на белый дым из выхлопной трубы (см. Фото). Это может быть просто небольшая затяжка при запуске двигателя, но это означает, что ждите дорогостоящего ремонта.

Известно, что некоторые двигатели с турбонаддувом потребляют масло. Следите за низким уровнем масла, который может указывать на повышенный расход масла.Неисправный турбокомпрессор может издавать визг или воющий шум на определенных ступенях наддува.

Остерегайтесь утечек масла. Первый признак утечки масла — запах горелого масла, исходящий из-под капота. Это хорошая идея, чтобы ваш механик осмотрел автомобиль. Он (она) может поднять автомобиль и проверить наличие утечек масла под ним, а также осмотреть многие другие компоненты.

Попросите вашего механика визуально проверить состояние внутренних компонентов двигателя, если это возможно. Черные отложения, покрывающие масляный щуп или застрявшие под маслозаливной горловиной внутри двигателя, указывают на плохое обслуживание. Лучше избегать автомобилей с турбодвигателем, которые не требуют технического обслуживания.

Что означает двигатель с турбонаддувом?

Что означает двигатель с турбонаддувом?

Просматривая различные автомобили, вы наверняка встречали двигатели с турбонаддувом.Как и многие другие, вы можете не знать точно, что значит турбированный двигатель. Не волнуйтесь, потому что мы расскажем вам о турбонагнетателях, о том, что они делают и как они влияют на производительность. Продолжайте читать ниже, чтобы ознакомиться с полным обзором двигателей с турбонаддувом.

Что такое турбокомпрессор?

Турбокомпрессор — это устройство, повышающее эффективность и производительность двигателя. Турбокомпрессор прикреплен к выпускному коллектору двигателя и включает компрессор и турбину.Когда отработанный воздух проходит через цилиндры, он раскручивает турбину и вращает компрессор, а затем нагнетает воздух в камеру сгорания. При увеличении забора воздуха двигатель может производить больше мощности с большей эффективностью.

Связанное содержимое: Можете ли вы передавать потоковую музыку на звуковую систему вашего автомобиля без порта AUX или Bluetooth?

Чем отличается турбокомпрессор?

Турбокомпрессоры улучшают характеристики автомобиля, подавая в двигатель больше воздуха, чем он мог бы получить естественным образом.Турбокомпрессоры помогают увеличить крутящий момент, повысить эффективность и общую мощность двигателя автомобиля. Кроме того, двигатели с турбонаддувом часто более тихие, чем двигатели без турбонаддува, поскольку шум на впуске и выхлопе снижается после того, как воздух проходит через большее количество компонентов.

Связанное содержание: как найти подходящий турбо-комплект?

Где я могу получить подержанный автомобиль с двигателем с турбонаддувом возле Гранд-Джанкшен, штат Колорадо?

Если вы ищете автомобиль, который предлагает мощные и доминирующие характеристики, покупайте подержанные товары в Carville’s Auto Mart.Просматривайте инвентарь в Интернете и отфильтруйте результаты по автомобилям с двигателями с турбонаддувом, чтобы найти подходящий для вас. Как только вы найдете интересующую вас модель, назначьте встречу и посетите наш дилерский центр. Если вы хотите протестировать автомобиль, чтобы оценить его характеристики с турбонаддувом, запланируйте его онлайн. Пожалуйста, свяжитесь с нами, если у вас есть какие-нибудь вопросы!

• Facebook
• Твиттер
• Pinterest

Больше от Carville Auto Mart

Эта запись была опубликована в пятницу, 7 августа 2020 г., в 12:38 и находится в разделе «Советы и рекомендации».Вы можете следить за любыми ответами на эту запись через канал RSS 2.0. И комментарии и запросы в настоящий момент закрыты.

Какие бывают типы турбонагнетателей? Автомобильная промышленность

В автомобильной промышленности используется ряд различных типов турбокомпрессоров:

• с одинарным турбонаддувом
• Твин-турбо
• Twin-Scroll Turbo
• Турбина с изменяемой геометрией
• Регулируемый Twin Scroll Turbo
• Электротурбо

с одинарным турбонаддувом

Одинарные турбокомпрессоры — это то, что большинство людей называют турбинами.Различаясь в размерах элементов турбонагнетателя, можно достичь совершенно разных характеристик крутящего момента. Большие турбины обеспечивают более высокий уровень максимальной мощности, в то время как турбины меньшего размера могут вращаться быстрее и обеспечивать лучшую мощность на низких частотах. Они представляют собой рентабельный способ увеличения мощности и эффективности двигателя и, как таковые, становятся все более популярными, позволяя меньшим двигателям повышать эффективность за счет выработки той же мощности, что и более крупные безнаддувные двигатели, но с меньшим весом.Однако они, как правило, лучше всего работают в узком диапазоне оборотов, и водители часто будут испытывать «турбо-задержку» до тех пор, пока турбонагнетатель не начнет работать в пределах своего диапазона пиковых оборотов.

Твин-турбо

Как следует из названия, двойные турбины означают добавление второго турбокомпрессора к двигателю. В случае двигателей V6 или V8 это можно сделать, назначив одну турбину для работы с каждым рядом цилиндров. В качестве альтернативы, один турбонагнетатель меньшего размера может использоваться на низких оборотах с большим турбонаддувом для более высоких оборотов.Эта вторая конфигурация (известная как двойной последовательный турбонаддув) обеспечивает более широкий рабочий диапазон оборотов и обеспечивает лучший крутящий момент на низких оборотах (уменьшение турбо-лага), но также дает мощность на высоких оборотах. Неудивительно, что наличие двух турбин значительно увеличивает сложность и связанные с этим затраты.

Twin-Scroll Turbo

Twin-scroll требуется корпус турбины с разделенным впуском и выпускной коллектор, который соединяет правильные цилиндры двигателя с каждой спиралью.независимо. Например, в четырехцилиндровом двигателе (с порядком включения 1-3-4-2) цилиндры 1 и 4 могут питаться одной спиралью турбонагнетателя, а цилиндры 2 и 3 — отдельной спиралью. Такая компоновка обеспечивает более эффективную подачу энергии выхлопных газов в турбонагнетатель и в результате помогает подавать более плотный и чистый воздух в каждый цилиндр. В выхлопную турбину направляется больше энергии, а значит, больше мощности. Опять же, существует штраф за решение проблемы сложности системы, требующей сложных корпусов турбины, выпускных коллекторов и турбин.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT)

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

В то время как VGT чаще используются в дизельных двигателях, где выхлопные газы имеют более низкую температуру, до настоящего времени VGT были ограничены в применениях в бензиновых двигателях из-за их стоимости и необходимости изготовления компонентов из экзотических материалов. Высокая температура выхлопных газов означает, что лопатки должны быть изготовлены из экзотических жаропрочных материалов, чтобы предотвратить повреждение.Это ограничило их применение в роскошных высокопроизводительных двигателях.

Регулируемый турбонагнетатель Twin-Scroll (VTS)

Как следует из названия, турбокомпрессор VTS сочетает в себе преимущества турбонагнетателя с двойной спиралью и турбонаддува с изменяемой геометрией. Это достигается за счет использования клапана, который может перенаправить поток отработанного воздуха только на одну спираль, или путем изменения степени открытия клапана, что позволяет выхлопным газам разделяться на обе спирали. Конструкция турбокомпрессора VTS представляет собой более дешевую и надежную альтернативу турбинам VGT, а это означает, что он является жизнеспособным вариантом для бензиновых двигателей.

Электротурбокомпрессоры

Электрический турбонагнетатель используется для устранения турбонаддува и помощи обычному турбонагнетателю на более низких оборотах двигателя, где обычный турбонагнетатель не является наиболее эффективным.Это достигается за счет добавления электродвигателя, который раскручивает компрессор турбокомпрессора от пуска и при более низких оборотах до тех пор, пока мощность выхлопного объема не станет достаточно высокой для работы турбонагнетателя. Такой подход делает турбо-задержку в прошлом и значительно увеличивает диапазон оборотов, в котором турбо-режим будет эффективно работать. Все идет нормально. Кажется, что электронные турбины являются ответом на все отрицательные характеристики обычных турбокомпрессоров, однако есть некоторые недостатки.Большинство из них связано с затратами и сложностью, поскольку электродвигатель должен быть приспособлен и запитан, а также охлажден, чтобы предотвратить проблемы с надежностью.

Выберите правильный турбокомпрессор Garrett

Пример

У меня 6,6-литровый дизельный двигатель, который развивает заявленную мощность на маховике в 325 лошадиных сил (около 275 лошадиных сил, измеренных на динамометрическом стенде шасси). Хочу сделать колесо 425 л.с. увеличение на 150 лошадиных сил. Подставляя эти числа в формулу и используя данные AFR и BSFC, указанные выше:

Отзыв из Turbo Tech 103:

Где,
• Wa = фактический расход воздуха (фунт / мин)
• HP = Целевая мощность в лошадиных силах (маховик)
• A / F = соотношение воздух / топливо
• BSFC / 60 = удельный расход топлива при торможении (фунт / (л.с. * час)) / 60 (для перевода часов в минуты)

Таким образом, нам нужно будет выбрать карту компрессоров, которая имеет мощность не менее 59.Производительность воздушного потока 2 фунта в минуту. Далее, какое давление наддува потребуется?

Рассчитайте давление в коллекторе, необходимое для достижения целевой мощности.

Где,
• MAPreq = Абсолютное давление в коллекторе (фунт / кв.дюйм), необходимое для достижения целевой мощности
• Wa = фактический расход воздуха (фунт / мин)
• R = Газовая постоянная = 639,6
• Tm = температура впускного коллектора (градусы F)
• VE = объемный КПД
• N = частота вращения двигателя (об / мин)
• Vd = объем двигателя (кубические дюймы, преобразовать из литров в CI, умножив на 61, например.2,0 литра * 61 = 122 КИ)

Для двигателя нашего проекта:
• Wa = 59,2 фунт / мин, как было рассчитано ранее
• Tm = 130 градусов F
• VE = 98%
• Н = 3300 об / мин
• Vd = 6,6 литра * 61 = 400 CI

= 34,5 фунтов на квадратный дюйм (помните, что это абсолютное давление; вычтите атмосферное давление, чтобы получить манометрическое давление, 34,5 фунтов на квадратный дюйм — 14,7 фунтов на квадратный дюйм (на уровне моря) = 19,8 фунтов на квадратный дюйм)

Итак, теперь у нас есть Массовый расход и Давление в коллекторе .Мы почти готовы нанести данные на карту компрессора. Следующим шагом является определение того, какая потеря давления существует между компрессором и коллектором. Лучший способ сделать это — измерить падение давления с помощью системы сбора данных, но во многих случаях это непрактично. В зависимости от расхода и размера охладителя наддувочного воздуха, размера трубопровода и количества / качества изгибов, ограничения корпуса дроссельной заслонки и т. Д. Вы можете оценить от 1 фунта на квадратный дюйм (или меньше) до 4 фунтов на квадратный дюйм (или выше). Для наших примеров мы оценим, что имеется потеря в 2 фунта на квадратный дюйм.Поэтому нам нужно будет добавить 2 фунта на кв. Дюйм к давлению в коллекторе, чтобы определить давление нагнетания компрессора (P2c).

• Где,
  • P2c = Давление нагнетания компрессора (фунт / кв. Дюйм)
  • MAP = абсолютное давление в коллекторе (psia)
  • = Потеря давления между компрессором и коллектором (фунт / кв. Дюйм)

Чтобы получить правильное состояние впуска, теперь необходимо оценить воздушный фильтр или другие ограничения.При обсуждении коэффициента давления ранее мы говорили, что типичное значение может составлять 1 фунт / кв. Дюйм, поэтому именно оно будет использоваться в этом расчете. Кроме того, мы предполагаем, что мы находимся на уровне моря, поэтому мы будем использовать атмосферное давление 14,7 фунтов на квадратный дюйм. Нам нужно будет вычесть потерю давления в 1 фунт / кв. Дюйм из давления окружающей среды, чтобы определить давление на входе компрессора (P1) .

• Где:
  • = Давление на входе компрессора (psia)
  • = атмосферное давление (фунт / кв. Дюйм)
  • = Потеря давления из-за воздушного фильтра / трубопровода (фунт / кв. Дюйм)

Таким образом, мы можем рассчитать коэффициент давления (), используя уравнение.
Для двигателя 2,0 л:

= 2,7

Как ухаживать за автомобилем с турбонаддувом

Рикардо Мартинес-Ботас — профессор турбомашиностроения на факультете машиностроения Имперского колледжа Лондона и мировой авторитет в области турбо-технологий. Он говорит, что, хотя современные технологии означают, что современные водители автомобилей могут просто сесть в машину и поехать, это изменится, если автомобиль будет изменен по сравнению со стандартным.

«Системы управления двигателем и современные конструкции двигателей позаботятся обо всем», — говорит он.«Но если вы модифицируете систему, это немедленно изменит замысел конструкции, и вы можете выйти за рамки предполагаемого использования устройства. Если вы вносите изменения, вам действительно нужно быть предельно осторожным.

«У вас есть карта двигателя, разработанная для двигателя. Если вы измените тип масла, или добавите присадки в систему, или замените ЭБУ, тогда никто не будет гарантировать вам надежность машины, потому что разработчик не тестировал эту машину с этими изменениями ».

Если вы модифицируете свой автомобиль с турбонаддувом, совершенно необходимо, чтобы программное обеспечение и часто оборудование обновлялись соответствующим образом специалистом.

«Если вы сделаете это, не зная о последствиях, изменения в системе наддува могут нанести серьезный ущерб вашей машине», — говорит профессор. «Цилиндры вашего двигателя будут подвергаться гораздо более высокому давлению, чем раньше, и вы взорвете поршневые кольца — для начала.