Турбированный двигатель: Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы
Турбированный двигатель: Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы | Справочная информация
by admin
Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы | Справочная информация
Классические бензиновые и дизельные силовые агрегаты в последние несколько лет стали сдавать позиции лидеров в автомобилестроении. На смену им и в дополнение приходят турбированные и атмосферные двигатели, которые всего пару десятилетий назад можно было встретить только на гоночных болидах.
Сегодня очень часто при выборе современных моделей транспортных средств, автолюбители не знают, на каком силовом агрегате лучше всего остановиться — купить автомобиль с «атмосферником» или турбиной? У каждого из этих механизмов есть свои специфические особенности, а также плюсы и минусы в эксплуатации.
Устройство и принцип работы турбированного двигателя
Турбированный силовой агрегат считается одним из самых старых среди двигателей внутреннего сгорания, так как был придуман почти столетие назад. Принцип его работы заключается в том, в цилиндры подается увеличенное количество воздуха, для этого используется нагнетающее устройство – турбокомпрессор («турбина»).
По принципу работы турбированный двигатель не отличается от обычного атмосферного двигателя. А нагнетание дополнительного воздуха позволяет эффективнее использовать полный объем поступающей горючей смеси, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля.
Турбокомпрессор использует для работы энергию выхлопных газов. Он подсоединяется к выхлопной системе, в результате чего часть отработанных газов поступает на лопасти турбины и вращает крыльчатку компрессора.
Для охлаждения силового агрегата с турбокомпрессором используют интеркуллер. Это обычный радиатор, но вместо охлаждающей жидкости в нем циркулирует воздух.
Достоинства турбодвигателя
Главный козырь турбированных силовых агрегатов — это, конечно же, их высокая мощность. Двигатели с турбокомпрессором по динамике разгона значительно превосходят своих атмосферных «собратьев» при одинаковом объеме. При этом потребление топлива увеличивается ненамного, так как турбина использует энергию уже отработавших газов, а не тратит горючее на создание новых.
Еще одно достоинство турбированного агрегата – снижение содержания вредных газов в выхлопе, поскольку топливовоздушная смесь сгорает значительно эффективнее. Кроме того, мотор с турбокомпрессором работает менее шумно, чем «атмосферник».
Недостатки турбодвигателя
В отличие от атмосферного двигателя, турбодвигатель очень привередлив к качеству потребляемого горючего. Если не контролировать этот вопрос, то турбина очень скоро может выйти из строя. Кроме того, из-за специфики конструкции двигатели с турбонаддувом следует прогревать в любое время года.
Этот тип силовых агрегатов нуждается в особой заботе в вопросах использования смазочных материалов. Обычные минеральные и синтетические масла категорически запрещается заливать в двигатель с турбиной. Для них предназначаются специальные виды масел, которые достаточно дорого стоят. Кроме того, как отмечают специалисты автосервиса Favorit Motors, замена масла рекомендуется каждые 10 тысяч километров (при эксплуатации в городских условиях).
Устройство и принцип работы атмосферного двигателя
Система запитывания атмосферного двигателя основана на инжекторном или карбюраторном механизме. Топливовоздушная смесь формируется в строгой пропорции: 1 часть бензина + 14 частей воздуха.
Принцип работы «атмосферника» заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр без сопротивления. Это стало возможным благодаря сложным и тонким настройкам в распределительном валу, который открывает впускающий клапан. После впрыска смесь сгорает, а выделившиеся газы приводят в движение поршни.
Атмосферный двигательный аппарат назван так потому, что давление воздуха при попадании в мотор, равняется одной атмосфере. В его конструкции не используются турбонагнетатели, он функционирует при стандартном атмосферном давлении.
Преимущество в использовании атмосферного двигателя заключается в том, что на каких бы оборотах он не работал в данный момент, у него всегда будет определенный запас мощности. Это позволяет максимально быстро ускоряться при любой начальной скорости движения. До максимально возможного количества оборотов атмосферный силовой агрегат «раскрутится» за считанные секунды.
Достоинства атмосферного двигателя
Рано или поздно даже самый надежный мотор может потребовать вложений и качественного ремонта. Атмосферный агрегат имеет более простое строение, чем турбированный мотор, а потому и проведение ремонтных работ обойдется дешевле.
Срок службы атмосферника гораздо выше, чем у турбированного мотора. Это обусловлено более мягкими условиями эксплуатации и отсутствием повышенных нагрузок. Поэтому рабочий ресурс атмосферного двигателя в среднем вдвое выше, чем у турбины.
В качестве приятного бонуса для автовладельцев специалисты ГК Favorit Motors могут привести следующий факт. Атмосферные агрегаты не требуют постоянно контроля смазки и менее требовательны к качеству используемых масел. В их конструкции отсутствуют устройства, которые нуждаются в дополнительной смазке. Это же касается и выбора топлива: атмосферный двигательный агрегат менее требователен к качеству горючего. Кроме того, замена смазочной жидкости производится реже — каждые 15-20 тысяч километров пробега.
И еще один плюс «атмосферника». Российские водители уже смогли убедиться, что атмосферный силовой агрегат даже зимой прогревается быстрее, чем его турбированный собрат.
Недостатки атмосферного двигателя
Самым главным минусом такого двигателя можно считать отсутствие высоких крутящих моментов. Атмосферный агрегат проигрывает турбированному в плане мощности. Такой автомобиль будет идеальным для неспешных поездок по городу, но в качестве трассового авто для молодежных гонок явно не подойдет.
Расход топлива для такого двигателя будет достаточно высок. Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, в среднем автомобиль с атмосферным двигателем потребляет не менее 11-12 литров горючего на 100 километров пути.
Итоги
Выбирать автомобиль с турбированным или атмосферным агрегатом стоит, исходя из своих личных предпочтений и возможностей. У каждого из этих типов моторов есть свои плюсы и минусы. Турбодвигатель будет мощнее и динамичнее, однако требователен в уходе и обходится дороже. Атмосферный двигатель не такой мощный, зато гораздо дешевле в плане эксплуатации и ремонта.
В наличии в компании Favorit Motors имеется множество разных моделей автомобилей как с атмосферными двигателями, так и с турбированными. Компетентный персонал поможет подобрать автомобиль, исходя из пожеланий и предпочтений каждого клиента.
Как турбированный, так и атмосферный силовой агрегат со временем может начать работать с перебоями или вообще отказать. Современные модели автомобилей оснащены высокотехнологичными электронными системами управления двигателем, поэтому диагностику и ремонт моторов следует выполнять только в специализированных автосервисах.
Автосервис Favorit Motors оснащен полным комплексом диагностического и ремонтного оборудования для диагностики и устранения неисправностей турбированных и атмосферных силовых агрегатов. Для обслуживания и ремонта здесь используются только качественные сертифицированные запчасти, а мастера техцентра обладают многолетним опытом работ. Все операции выполняются в соответствии с технологическими картами заводов-изготовителей, что обеспечивает высокое качество и сжатые сроки ремонта. На все детали и ремонтно-восстановительные работы предоставляется гарантия.
Специалисты компании Favorit Motors напоминают, что своевременное регламентное обслуживание способно значительно продлить срок эксплуатации силового агрегата. Необходимо регулярно менять масло в соответствии с пробегом и устранять выявленные неисправности.
Подборка б/у автомобилей Skoda Octaviaпринцип работы, плюсы и минусы
Все водители слышали о том, что большинство современных автомобилей производители предлагают в варианте с турбированными двигателями. У таких моторов имеются, как сторонники, так и противники. В интернете на различных сайтах и форумах можно встретить кучу всевозможных мифов о том, почему не стоит покупать турбированные двигатели. На деле же, многие из распространенных слухах о таких моторах преувеличены или уже не актуальны для современных силовых агрегатов. В рамках данной статьи рассмотрим, что такое турбированные двигатели, и какие преимущества и недостатки у них имеются на самом деле.
Оглавление: 1. Что такое турбированный двигатель 2. Плюсы турбированных двигателей 3. Минусы турбированных двигателей
Что такое турбированный двигатель
В турбированном двигателе топливовоздушная смесь направляется в камеру сгорания под давлением. За счет этого удается повысить крутящий момент и в целом мощность двигателя.
Турбина устанавливается, в том числе, на малообъемных двигателях, где важно малое использование топлива, а современные стандарты требуют от таких двигателей повышенную экологичность. Турбина в таких двигателях приводится к работу за счет остаточной энергии, которая остается в выхлопе. Выхлопные газы, в том числе, отвечают за образование принудительного давления в цилиндрах, где топливовоздушная смесь подготавливается к дальнейшей работе.
Обратите внимание: Турбины изначально устанавливались на дизельных двигателях, поскольку, в силу конструктивных особенностей, их использование на бензиновых агрегатах снижало надежность, а также повышало стоимость. Но позже конструкция турбины была улучшена, что позволило ее использовать, в том числе, на бензиновых моторах в массовом сегменте.
Плюсы турбированных двигателей
Турбированные моторы имеют следующие преимущества, за которые их выбирают автомобилисты:
- Повышенная мощность при прежнем объеме. Соответственно, динамические характеристики автомобиля с турбированным двигателем будут лучше, чем автомобиля с атмосферным двигателем того же объема;
- Лучше экологические свойства, а вместе с тем и большая экономичность. Турбированный двигатель лучше с экологической точки зрения, поскольку топливо сгорание более полно, и меньше отработавших газов и вредных примесей отправляется в атмосферу;
- Турбированный двигатель работает тише, чем атмосферный;
- Возможность выбора. Сейчас турбированные двигатели имеются, как бензиновые, так и дизельные;
- Наличие интеркулера. Поступающий воздух охлаждается, благодаря интеркулеру, что положительно сказывается на эффективности использования топлива и сохранности агрегатов;
- Для быстрого старта с места нет необходимости сильно повышать обороты.
Минусы турбированных двигателей
Есть у турбированных моторов и явные минусы, которые для многих водителей перевешивают имеющиеся плюсы:
- Стоимость покупки и обслуживания. Конструктивно турбированные двигатели устроены более сложно. Соответственно, стоимость таких агрегатов выше. В среднем, автомобиль с турбированным мотором стоит на 10-20% больше, чем “собрат” с атмосферным двигателем. Но не только начальная стоимость выше для турбированных двигателей, но и цена обслуживания. Кроме того, не все сервисы берутся за работу с турбированными двигателями;
- Выше вероятность поломки. Поскольку конструкция турбины более сложная, такие моторы менее надежные, чем атмосферные. Но в последнее время эта ситуация значительно улучшилась, и производители сумели добиться достаточной надежности и турбированных моторов, но только при правильной эксплуатации. В инструкции к автомобилю с турбированным двигателем можно встретить информацию, что мотору нужно давать “отдыхать” на холостых оборотах после продолжительной работы. Если поездка длилась более 2 часов, нужно дать минут 10 поработать двигателю на холостом ходу перед тем, как его выключать;
- Привередливость к топливу и маслу. Турбированные двигатели более привередливы к качеству топлива и масла. Рекомендуется заправлять такие моторы только топливом с высоким октановым числом, а также использовать масла проверенных производителей;
- Высокое потребление топлива при агрессивной езде. Выше отмечалось, что турбированный двигатель позволяет повысить мощность, и он достаточно экономичный. Это так, но все зависит от стиля езды. Если водитель агрессивно давит на педаль акселератора при старте с каждого светофора, расход у турбированного мотора будет выше, чем у атмосферного;
- Повышенные требования к качеству воздуха. Владельцу автомобиля с турбированным мотором нужно тщательно следить за качеством подаваемого воздуха и чаще менять воздушный фильтр.
Турбированный мотор при правильной эксплуатации способен прослужить не меньше, чем атмосферный.
Загрузка…Между «атмо» и «турбо». Какой выбрать двигатель?
Как говорилось в советской кинокомедии «Берегись автомобиля»: «Каждый, у кого нет машины, мечтает еe купить. И каждый, у кого есть машина, мечтает еe продать».Со времени выхода фильма прошло больше пятидесяти лет, машины стали во много раз сложнее в техническом плане, модельный ряд расширился на несколько порядков. Но личный автомобиль — это по-прежнему серьeзная покупка для семьи, и никто не хочет прогадать с выбором.
Итак, у вас на руках заветная сумма, вы уже определились с маркой и моделью будущего автомобиля. И тут встаeт важный вопрос: с каким двигателем брать машину? Если вопрос о выборе дизельного или бензинового двигателя для вашего автомобиля решeн в пользу последнего, возникает ещe одна дилемма: атмосферный или с турбонаддувом.
В нашей стране большинство популярных моделей, будь то бюджетные седаны или сверхпопулярные кроссоверы, предлагаются как с турбированными, так и с атмосферными моторами. При этом, чем выше класс автомобиля и его цена, тем шире линейка именно турбированных агрегатов. Это общемировая тенденция: турбомоторы постепенно вытесняют атмосферные двигатели.
Прежде чем сделать выбор, стоит разобраться в главных отличиях атмосферных и турбированных силовых агрегатов, а также выявить их сильные и слабые стороны.
Как это работает
Основное отличие двух моторов заключается в способе подачи воздуха в цилиндры. В атмосферном двигателе воздух идeт под действием впуска разрежения, который создаeтся на такте, — поршень просто опускается и втягивает воздух. В турбированном моторе работает принудительный наддув — в цилиндры нагнетается больше воздуха с помощью турбокомпрессора.
По сути, турбированный двигатель является модернизацией своего предшественника — классического атмосферного мотора. Основная цель этого изобретения — увеличение мощности без увеличения объeма цилиндров. Турбированный бензиновый двигатель позволяет получить в камерах сгорания более высокую степень сжатия. Благодаря тому, что воздух подаeтся в камеры сгорания под давлением, достигается более полное сгорание топливно-воздушной смеси.
Турбина состоит из двух частей: ротора и компрессора. Двигатель в процессе работы производит выхлопные газы. Эти раскалeнные газы, поступая под давлением в ротор, раскручивают турбонагнетатель, воздействуя на лопатки турбины. Только после этого они поступают в глушитель. Вал ротора, вращаясь, приводит в действие компрессор, который нагнетает воздух в камеры сгорания, образуя дополнительную степень сжатия.
Воспользуемся простым примером для иллюстрации: если объeм мотора составляет 1,6 литра, то мощность классического атмосферника не превысит 100-110 л.с. В свою очередь, турбированный двигатель при том же объeме сможет выдать до 180 л.с.
Кстати, турбированные двигатели имеют свою небольшую классификацию.
- Механический нагнетатель. На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора.
- Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Принципы его работы мы рассмотрели выше.
Немного истории
Готтлиб Даймлер, один из создателей первого двигателя внутреннего сгорания, экспериментировал с нагнетателем, приводимым от коленвала, ещe в 1885 году. Несколькими годами позже Луи Рено — отец одноимeнной марки автомобилей — получил патент на аналогичную конструкцию для ДВС в 1902-м. Причeм само устройство для промышленного применения братья Рутс изобрели ещe в 1859-м.
Примерно тогда же опыты с турбиной, работающей от выхлопных газов, ставил швейцарец Альфред Бюши. Именно ему приписывают создание турбонаддува, функционирующего по такому принципу, в 1905 году. Правда, установить истинного первого изобретателя сейчас сложно, ведь Бюши лишь получил патент.
Мировую же известность механическим нагнетателям принесла компания Mercedes-Benz, которая стала устанавливать наддувные компрессоры в конце 20-х годов сначала на гоночные, а начиная с 30-х и на серийные машины.
Из Германии мода на наддувные машины перекинулась на Голливуд, а оттуда на весь мир. Золотой век немецких «компрессоров» закончился одновременно с началом Второй мировой войны. Основное применение компрессоров в военное время пришлось на авиацию: наддув использовался для компенсации недостатка кислорода на больших высотах.
Сразу после Второй мировой войны использование компрессоров продолжилось в основном на моторах Формулы-1. Турбонаддува на гражданских машинах автопроизводители побаивались из-за детонации возросшего давления и температуры. Технологии производства подшипников оставляли желать лучшего, охлаждение и смазка тоже была малоэффективной, из-за этого турбины быстро приходили в негодность.
Окончательно и бесповоротно на путь «турбинификации» мировые производители встали после топливного кризиса конца 70-х.
Победа за турбокомпрессором?
Не углубляясь в технические подробности, скажем, что механические нагнетатели можно считать частью эволюционного пути, а массовое распространение в итоге получили турбокомпрессоры. Для раскрутки нагнетателя требуется мощность с вала двигателя, турбина же раскручивается просто за счeт выхлопных газов. Первый путь технически сложнее и дороже в массовом производстве.
Тем не менее механические компрессоры до сих пор устанавливают! С одной стороны, это премиальные модели британских Jaguar и Land Rover, некоторые двигатели у Mercedes, а с другой — традиционные масл-кары в духе Dodge Challenger Hellcat, которые продолжают специфически «подвизгивать» именно из-за своего механического нагнетателя.
Главное преимущество этой конструкции — приводной компрессор любой конструкции, будучи привязанным к коленвалу, не имеет инерционности. Связь «по педали» с ним прямая, и разгон остаeтся ровным практически во всeм диапазоне.
Как говорится, каждому своe. Но вернeмся к массовым автомобилям.
Преимущества
Если на рынке продаются оба вида двигателей, значит, у каждого есть ряд неоспоримых преимуществ. Рассмотрим их.
Атмосферный двигатель:
- проще в обслуживании;
- имеет более высокий ресурс;
- меньший расход масла;
- невысокие требования к качеству топлива и масла.
- высокая мощность и увеличенный крутящий момент при равных объeмах двигателя;
- меньший расход топлива.
Недостатки
Равно как плюсы, у каждого из двух типов двигателей есть свои недостатки.
Атмосферный двигатель:
- имеет большой вес;
- при одинаковом объeме с турбомотором мощность ниже;
- сниженная динамика — в сравнении с турбомотором того же объeма;
- сложности при езде в горах.
Турбированный двигатель:
- высокие требования к качеству смазки и топлива;
- дорогостоящий ремонт;
- долгий прогрев зимой;
- меньший интервал замены масла.
Трудности выбора
Автолюбителям, которые сомневаются, какой двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится. Например, ценителям мощности и динамики имеет смысл присмотреться к турбированному мотору. Однако он же влечeт за собой значительные денежные траты на приобретение бензина и масла высокого качества.
Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может служить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек с невысоким достатком.
Какое масло нужно турбомоторам, а какое — атмосферным?
У турбомотора наибольшая отдача, то есть максимум выработки тепла приходится на диапазон оборотов в районе 3000-4000 об/мин, когда турбина подаeт повышенное количество воздуха в цилиндры. После того как поток выхлопных газов станет достаточным для полноценной работы турбины, происходит скачок вырабатываемой энергии, сопровождаемый скачком температуры.
Моторное масло в таких условиях обязано сохранять свои свойства как при низких, так и при повышенных температурах. В случае турбированного двигателя это особенно важно, поскольку ось, на которой установлены турбинное и насосное колeса турбонаддува, работает в подшипниках скольжения. В случае если смазочный материал не обеспечит необходимую защиту данного узла, турбина может преждевременно выйти из строя, не выработав свой ресурс, который обычно составляет 30–70% ресурса двигателя.
Для машин с турбокомпрессорами лучше всего подходят синтетические масла, так как они лучше противостоят окислению по сравнению с минеральными и полусинтетическими. К тому же их вязкость в меньшей степени зависит от изменений температуры, что необходимо для обеспечения защиты подшипников турбины на всех режимах работы двигателя.
Что касается самих характеристик вязкости моторного масла, то турбированные моторы «предпочитают» всесезонные масла с низкотемпературным показателем вязкости SAE 0W и высокотемпературным SAE от 20 до 40. Моторные масла с низким показателем высокотемпературной вязкости следует выбирать для повышения топливной экономичности, высокие показатели вязкости — для лучшей защиты двигателя и турбины. В любом случае, подбор смазочного материала следует проводить в полном соответствии с руководством по эксплуатации конкретного автомобиля.
Кроме того, есть пара важных нюансов относительно использования автомобилей с турбированными двигателями:
важно постоянно следить за состоянием масла, меняя его с периодичностью, рекомендованной производителем;
необходимо регулярно проверять воздушный фильтр — если он забился, это нарушит работу компрессора;
турбина быстрее изнашивается, если сразу после остановки автомобиля отключать мотор. Чтобы продлить срок службы турбомотора, ему нужно дать немного поработать на холостых оборотах для охлаждения турбины.
Атмосферные двигатели, в отличие от турбированных, менее требовательны к специфическим характеристикам масла. В данном случае подойдут общие рекомендации, которые мы давали в одной из предыдущих статей.
Стоит лишь напомнить о том, что мы предлагаем простой способ найти подходящее масло, — воспользоваться удобным онлайн-подборщиком. Просто задайте параметры «вид техники — марка — модель» или воспользуйтесь строкой поиска, и вам будут предложены все подходящие виды масла согласно международным стандартам и допускам автопроизводителей.
Выбор, как всегда, за вами!
Турбированный и атмосферный двигатели
ДВИГАТЕЛЬ| ТУРБИРОВАННЫЙ Турбированный двигатель – ДВС, который отличается наличием систтемы турбонадува (состоит из турбины, турбокомпрессора и промежуточного охладителя). Она создает принудительное давление с помощью выхлопных газов. В результате в цилиндры через инжектор закачивается большее количество воздуха, который смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. Как результат — выделяется больше энергии, приводящей в движение рабочие части двигателя | АТМОСФЕРНЫЙ Атмосферный двигатель — это классический ДВС, в котором подаваемый через инжектор (или карбюратор) воздух участвует в образовании топливной смеси в цилиндрах. Топливная смесь, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части двигателя. |
1,0 л. Чтобы развить максимальную мощность 125 л.с., условному турбированному двигателю может быть достаточно объема 1,0 л
| 1,6 л. Чтобы развить максимальную мощность, например, 125 л.с., условный двигатель должен иметь рабочий объем не менее 1,6 л. |
При одной и той же мощности турбомоторы отличаются чуть лучшей динамикой и несколько меньшим расходом топлива. | Помимо, того что двигатель весит больше, он не способен поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом. |
150 000 Турбированный двигатель подвергается большим нагрузкам и потому изнашивается быстрее. При его правильной эксплуатации пробег до капитального ремонта может составлять 150 тыс. километров. | от 300 000 до 500 000 Из-за простой конструкции срок ресурсной эксплуатации «атмосферников» может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны случаи, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-500 тыс. километров без капитального ремонта. |
Нужно заправляться только качественным топливом, правильно запускать и останавливать мотор, следить за уровнем и качеством заливаемого масла. Смазка в турбодвигателе имеет большое значение, благодаря ему эффективно работают подшипники и другие важные элементы. Если уровень масла падает, он ибыстрее изнашиваются и выходят из строя. Поэтому масло необходимо своевременно доливать, а при его слишком быстром расходе — оперативно устранять неполадку, из-за которой это происходит. | Атмосферные двигатели более «лояльны» к качеству топлива и моторного масла. Хотя этими особенностями не стоит злоупотреблять, стоит отметить, что «атмосферники» отличаются высокой ремонтоспособностью, устранение возникающих неполакдок к них обойдется гораздо дешевле. |
Моторное масло TOTAL QUARTZ 9000 5W-40 Высококачественное универсальное моторное масло, производимое по синтетической технологи, подходит как для атмосферных, так и для турбированных двигателей. API SN. Самая последняя спецификация по API — уровень SN. Характеризуется улучшенной защитой от высокотемпературных отложений на поршнях, более жесткими требованиями к контролю сажи и совместимости с уплотнителями. TOTAL QUARTZ 9000 5W-40 обладает исключительными антиокислительными свойствамии особенно рекомендуется к применению в турбированных и мультиклапанных двигателях, а ткже в двигателях с непосредственным впрыском.
Подбор масла
Турбированный двигатель: что это такое?
Начнем с того, что ситуация на современном рынке новых автомобилей заметно поменялась за последние 15-20 лет. Изменения в автоиндустрии коснулись как исполнения, уровня оснащения и решений в плане активной и пассивной безопасности, так и устройства силовых агрегатов. Привычные атмосферные моторы на бензине с тем или иным рабочим объемом, которые раньше фактически являлись показателем класса и престижности авто, сегодня активно вытесняются турбированным двигателем.
В случае с турбомоторами объем двигателя перестал выступать базовой характеристикой, определяющей мощность, крутящий момент, динамику разгона и т.д. В этой статье мы намерены сравнить двигатели с турбиной и атмосферные версии, а также ответить на вопрос, в чем состоит принципиальное отличие атмосферных ДВС от турбированных аналогов. Параллельно будут проанализированы основные преимущества и недостатки моторов с турбонаддувом. Также в итоге будет дана оценка, стоит ли покупать новые и подержанные бензиновые и дизельные машины с турбированным двигателем.
Содержание статьи
Турбированные двигатели и «атмосферники»: главные отличия
Для начала немного истории и теории. В основу работы любого ДВС положен принцип сгорания топливно-воздушной смеси в закрытой камере. Как известно, чем больше воздуха удается подать в цилиндры, тем больше горючего получается сжечь за один цикл. От количества сгоревшего топлива будет напрямую зависеть количество высвобождающейся энергии, которая толкает поршни. В атмосферных моторах забор воздуха происходит благодаря образованию разрежения во впускном коллекторе.
Другими словами, мотор буквально «засасывает» в себя наружный воздух на такте впуска самостоятельно, а объем поместившегося воздуха зависит от физического объема камеры сгорания. Получается, чем больше рабочий объем двигателя, тем больше воздуха он может уместить в цилиндрах и тем большее количество топлива получится сжечь. В результате мощность атмосферного ДВС и крутящий момент сильно зависят от объема мотора.
Рекомендуем также прочитать отдельную статью о том, что такое рабочий объем двигателя. Из этой статьи вы узнаете, какие параметры определяют данную характеристику, чем измеряется объем мотора и на что влияет данный показатель.Принципиальной особенностью двигателей с нагнетателем является принудительная подача воздуха в цилиндры под определенным давлением. Данное решение позволяет силовому агрегату развивать больше мощности без необходимости физически увеличивать рабочий объем камеры сгорания. Добавим, что системами нагнетания воздуха может быть как турбина (турбокомпрессор), так и механический компрессор.
На практике это выглядит следующим образом. Для получения мощного мотора можно пойти двумя путями:
- увеличить объем камеры сгорания и/или изготовить двигатель с большим количеством цилиндров;
- подать в цилиндры воздух под давлением, что исключает необходимость увеличивать камеру сгорания и количество таких камер;
В результате моторы от V6 до V12 с большим рабочим объемом долгое время являлись эталоном производительности. Также не стоит забывать и о надежности, так как конструкция атмосферных двигателей всегда оставалась проверенным временем решением. Параллельно с этим главными минусами мощных атмосферных агрегатов справедливо считается большой вес и повышенный расход топлива, а также токсичность. Получается, на определенном этапе развития двигателестроения увеличение рабочего объема оказалось попросту нецелесообразным.
Теперь о турбомоторах. Еще одним типом агрегатов на фоне популярных «атмосферников» всегда оставались менее распространенные агрегаты с приставкой «турбо», а также компрессорные двигатели. Такие ДВС появились достаточно давно и изначально шли по другому пути развития, получив системы для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, механический компрессор или турбина. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках указанных систем нагнетания воздуха, а также о том, какой мотор выбрать, с компрессором или турбированный.Стоит отметить, что значительной популяризации моторов с наддувом и быстрому внедрению подобных агрегатов в широкие массы долгое время препятствовала высокая стоимость автомобилей с нагнетателем. Другими словами, двигатели с наддувом были редким явлением. Объясняется это просто, так как на раннем этапе машины с турбодвигателем, механическим компрессором или одновременной комбинацией сразу двух решений зачастую ставились на дорогостоящие спортивные модели авто.
Немаловажным фактором оказалась и надежность агрегатов данного типа, которые требовали повышенного внимания в процессе обслуживания и уступали по показателям моторесурса атмосферным ДВС. Кстати, сегодня это утверждение также справедливо для двигателей с турбиной, которые конструктивно сложнее компрессорных аналогов и еще дальше ушли от атмосферных версий.
Преимущества и недостатки современного турбомотора
Перед тем, как мы приступим к анализу плюсов и минусов турбодвигателя, хотелось бы еще раз обратить ваше внимание на один нюанс. Как утверждают маркетологи, доля реализуемых новых автомобилей с турбонаддувом сегодня существенно увеличилась.
Более того, многочисленные источники делают акцент на том, что турбодвигатели все больше и больше теснят «атмосферники», автолюбители зачастую выбирают именно «турбо», так как считают атмосферные двигатели безнадежно устаревшим типом ДВС и т.п. Давайте разбираться, так ли хорош турбомотр на самом деле.
Плюсы турбодвигателя
- Начнем с явных плюсов. Действительно, турбодвигатель легче по весу, меньше по рабочему объему, но при этом выдает высокую максимальную мощность. Также моторы с турбиной обеспечивают высокий крутящий момент, который доступен на низких оборотах и является стабильным в широком диапазоне. Другими словами, турбомоторы имеют ровную полку крутящего момента, доступную с самых «низов» и до относительно высоких оборотов.
- В атмосферном двигателе такой ровной полки нет, так как тяга напрямую зависит от оборотов двигателя. На низки оборотах атмомотор обычно выдает меньший крутящий момент, то есть его нужно раскручивать для получения приемлемой динамики. На высоких оборотах мотор выходит на максимум мощности, но крутящий момент снижается в результате возникающих естественных потерь.
- Теперь несколько слов об экономичности турбодвигателей. Такие моторы и правда расходуют меньше топлива по сравнению с атмосферными агрегатами в определенных условиях. Дело в том, что процесс наполнения цилиндров воздухом и топливом полностью контролируется электроникой. Получается, ЭБУ следит за тем, чтобы соотношение компонентов смеси было оптимальным на любых режимах работы турбированного ДВС, благодаря чему достигается полноценное сгорание заряда и происходит отдача максимума полезной энергии. В случае с атмосферными двигателями наполнение зависит как от оборотов коленвала, так и от температуры наружного воздуха, атмосферного давления и ряда других факторов.
- Если учесть небольшой вес самого агрегата с турбиной, доступную тягу на низких оборотах и отсутствие зависимости от внешних факторов, турбомотор закономерно расходует в штатных режимах эксплуатации меньше топлива. При этом следует помнить, что данное преимущество полностью исчезает в том случае, если постоянно ездить в режиме «газ в пол». Тогда расход топлива на турбодвигателе может оказаться даже большим, чем у атмосферных аналогов.
Минусы турбированного ДВС
Итак, с основными плюсами разобрались. Что касается минусов, они также присутствуют. Вполне очевидно, что турбомотор сложнее как в плане электроники и исполнительных устройств, так и в плане реализации самой схемы турбонаддува. Повышенные требования к качеству топлива и моторного масла тоже никуда не делись.
Дело в том, что небольшой по размерам и объему агрегат работает в условиях высоких механических и тепловых нагрузок. Давление наддува и температура в цилиндрах намного выше по сравнению с атмосферными двигателями, что означает ускоренный износ турбомотора.
Производители учитывают разные нюансы, закладывая больший запас прочности в агрегат, но во время ремонта турбодвигателя стоимость усиленных деталей получается ощутимо выше. Также двигатель с турбиной имеет большое количество датчиков и магистралей, а также дополнительных систем, что усложняет диагностику в случае возникновения неисправностей.
- Очень важным моментом является ресурс самой турбины. Турбонагнетатель повсеместно устанавливается на современные ДВС, окончательно вытеснив механический компрессор. При этом турбина на бензиновом двигателе обычно «ходит» всего около 150 тыс. км, на дизеле этот показатель в среднем составляет до 250 тыс. км. Затем турбокомпрессор нуждается в дорогом ремонте или полной замене.
- Что касается известной проблемы в виде «турбоямы» или «турболага», на современных двигателях этот недостаток практически устранен посредством установки турбин с изменяемой геометрией, путем использования технологий «би-турбо» и т.д. Почему практически, а не до конца? Дело в том, что идеальной остроты отклика во время дозирования тяги в процессе дросселирования, которая свойственна атмосферным моторам, все равно нет. Параллельно с этим более сложные системы турбонаддува требуют повышенных затрат, создают определенные затруднения, которые связаны с обслуживанием и ремонтом.
Что в итоге
Помните, в начале статьи мы говорили о том, что доля турбомоторов на рынке в последнее время заметно возросла. Да, это так, но исключительно благодаря турбодизельным агрегатам. Практически любой современный дизельный двигатель сегодня оборудован турбонаддувом. Дело в том, что именно турбина позволяет дизельному мотору обеспечить достойные эксплуатационные характеристики в сочетании с высокой топливной экономичностью. По этой причине турбодизели пользуются огромной популярностью.
Однако, ситуация с турбобензиновыми агрегатами несколько иная. Подавляющее большинство производителей продолжают выпускать модели в сегментах от «бюджет» до «премиум» с простым атмосферным двигателем. Только в отдельных случаях в линейку добавляются турбированные бензиновые версии. Что касается стран СНГ, авто с турбонаддувом на бензине продолжают заметно уступать машинам с атмосферными бензиновыми ДВС по общему количеству на дорогах. Причин для этого много, начиная от низкого спроса в результате высокой начальной стоимости «надувных» бензиновых авто и заканчивая политикой автодилеров. Последние стараются избавить себя от гарантийных обязательств перед потребителем в случае возникновения проблем с более сложной технически турбированной бензиновой машиной.
Другими словами, турбобензиновые версии завозятся намного реже, так как продавцы учитывают низкое качество горючего и недостаточное количество квалифицированных технических специалистов по ремонту и обслуживанию таких авто на территории СНГ. Добавим, что подавляющее большинство турбированных бензиновых автомобилей на отечественных дорогах представлены моделями немецкого концерна WAG (Audi, Volkswagen, Skoda и т.д.).
Подводя итоги, ответим на еще один важный вопрос. Многие автолюбители интересуются, стоит ли покупать бензиновый автомобиль с турбиной. Если вы присматриваете новую машину, планируете проездить на ней условные 3-5 лет или 100-150 тыс. км, тогда почему бы и нет. Только будьте готовы изначально переплатить за более «продвинутый» мотор и с самого начала приучите себя к мысли, что такому авто требуется частое плановое обслуживание. При этом крайне желательно выполнять регламентные работы и ремонтировать машину в официальном сервисе со всеми вытекающими допрасходами.
Если же вы хотите приобрести подержанный турбированный автомобиль, в таком случае нужно более чем основательно подумать. В случае с дизелем будет необходима глубокая диагностика состояние самого ДВС и готовность заменить изношенную турбину. Когда речь заходит о бензиновых версиях, тогда нашим ответом будет практически однозначное «нет». Дело в том, что актуальная ситуация на рынке турбобензиновых автомобилей б/у достаточно сложная.
- Всегда помните о небольшом ресурсе турбины. В том случае, если на конкретной модели их установлено сразу две или более, сумма ремонта заметно возрастает.
- Обращайте внимание на пробег и предыдущих владельцев. Зачастую турбоавтомобили берут «гонщики» или амбициозная молодежь. Если первые целенаправленно «укатывают» мощную машину, вторые, как правило, попросту не обслуживают такой автомобиль должным образом и достаточно небрежно его эксплуатируют.
В обоих случаях получается целесообразнее продать машину с пробегом 100-150 тыс. км. другому владельцу по бросовой цене, чем ремонтировать или менять высокотехнологичный турбированный двигатель. То же самое вполне справедливо и для турбированных малолитражек, например, с рабочим объемом 1.2 литра. Моторы данного типа и вовсе считаются «одноразовыми», так как имеют относительно небольшой ресурс около 150-200 тыс. км. и плохо поддаются серьезному ремонту.
Читайте также
чего все боятся и как избежать проблем :: Autonews
Автопроизводители в последние годы все активнее переходят на турбированные двигатели: с одной стороны давят экологи, которые постоянно ужесточают нормы по выбросам, а с другой — конкуренты. Современный автомобиль должен быть не только мощным и быстрым, но еще и экономичным, чего атмосферные двигатели предложить уже не в состоянии.
В России переход на турбированные моторы многими автомобилистами воспринимается болезненно: такие двигатели более требовательны к качеству топлива, их нужно чаще обслуживать и, в конце концов, они сложнее и дороже в ремонте. Особенно это касается малообъемных двигателей с высоким КПД — современные технологии позволяют снять с мотора объемом 1,4-1,5 л до 200 лошадиных сил. У наддувного агрегата, безусловно, есть масса преимуществ, но важно помнить о нюансах его эксплуатации, чтобы избежать проблем.
Почему турбированные моторы считаются менее надежными?
Турбина под капотом уже давно не повод автоматически считать малообъемный мотор ненадежным. Часто наддувные двигатели выхаживают без серьезного ремонта такой же ресурс, что и атмосферники. Проблема — в феномене Low Speed Pre Ignition (LSPI), то есть преждевременном воспламенении смеси в цилиндре. Эффект изучают на разных уровнях более 15 лет — по сути это главный «ограничитель» удельной мощности современных моторов с турбиной.
Чем опасно преждевременное воспламенение?
Чаще всего проблема касается двигателей с непосредственным впрыском топлива, причем она может возникать не только на высоких оборотах, когда мотор фактически работает на пределе, но и в обычных условиях эксплуатации. Инженеры определили три этапа LSPI: предварительное зажигание в цилиндре, последующее распространение пламени и индуцированный суперстук в несгоревшей топливно-воздушной смеси. Все это приводит к повышенным нагрузкам на блок цилиндров и, как следствие, ведет к преждевременному выходу из строя. Чаще всего ломаются поршни — а это долгий и дорогостоящий ремонт.
Как решить проблему?
Советы вроде «не крутите мотор до отсечки» и «переключайтесь на низких оборотах» явно не панацея от LSPI. Эта проблема может возникнуть даже у самых аккуратных и неторопливых автомобилистов: не редки случаи, когда поршни ломались даже на трассе при движении с равномерной скоростью. Над решением феномена преждевременного воспламенения смеси в цилиндре работают инженеры ведущих автопроизводителей по всему миру. Преуспел в этом направлении и концерн General Motors, специалисты которого пришли к выводу, что необходимо экспериментировать в том числе с моторным маслом: именно правильно подобранное масло сможет снизить вероятность возникновения LSPI. В результате после многочисленных тестов GM начал использовать в своих моторах новый стандарт масла Dexos1 — GEN2.
Какое масло подходит под этот стандарт?
Сразу после разработки новой спецификации специалисты компании Motul изменили формулу моторного масла из флагманской линейки продуктов 8100 ECO-lite 5W30 в соответствии с новыми требованиями. Кроме того что масло Motul помогает снизить риск возникновения LSPI, оно еще уменьшает расход топлива и снижает уровень токсичности отработанных газов, что тоже очень важно. Моторное масло Motul ECO-lite 5W30 подходит для всех турбированных бензиновых двигателей.
Турбированный двигатель — устройство и принцип работы
Турбированный мотор – это силовой агрегат, в котором подача воздуха в цилиндры осуществляется посредством специального устройства – турбины. Мощность турбированного двигателя значительно больше, чем у обычного атмосферного. В этой статье мы расскажем, как работает турбированный двигатель, какие он имеет преимущества и недостатки, а также как правильно его эксплуатировать.
Принцип работы турбированного двигателя
Турбированный двигатель (будь то бензиновый или дизельный) конструктивно имеет некоторые отличия от своего атмосферного аналога. Главной особенностью любого турбированного двигателя является турбокомпрессор. Данное устройство состоит из специального вентилятора и турбины. Компрессор подключается к выхлопной системе автомобиля и через систему специальных труб принимает часть выхлопного газа на лопасти турбины. Турбина раскручивается под давлением, создаваемым выхлопным газом и приводит в движение вентилятор компрессора. Компрессор закачивает под давлением большое количество воздуха.
Увеличение количество и давление воздуха способствует лучшему сгоранию топлива, а значит, увеличению мощности двигателя. Таким образом, при меньшем объеме, турбированный двигатель способен иметь больше лошадиных сил, чем больший по объему атмосферный мотор.
Охлаждение турбированного двигателя отличается от охлаждения атмосферного. Прежде всего, в таких двигателях вместо радиатора применяется специальное устройство – интеркуллер. Он представляет собой тот же радиатор, однако в нем, вместо ОЖ циркулирует воздух. Иногда интеркуллер может дополняться вентилятором, для эффективности охлаждения потоком воздуха.
Видео — Работа ДВС как работает турбонаддув
Преимущества и недостатки турбированного двигателя
Как и любой другой двигатель, турбированный тоже обладает своими преимуществами и недостатками.
Преимущества:
1. Самое главное преимущество турбированного двигателя – высокая мощность. Пожалуй, это главная цель, которую получили при минимальном изменении конструкции двигателя. При одинаковом объеме с атмосферным двигателем, турбированный может выдавать мощность и крутящий момент на 70 процентов больше.
2. Турбокомпрессор позволяет снизить содержание вредных веществ в выхлопном газе, что делает такой двигатель намного экологичнее. Это связано с тем, что воздух в цилиндрах сгорает намного эффективнее и полностью, в связи с этим, количество выхлопных газов уменьшается, а то и вовсе пропадает по пути в компрессор.
3. Двигатель, оборудованный турбиной, имеет низкий уровень шума, в отличие от атмосферного аналога.
4. Турбированный двигатель можно установить практически на любой автомобиль. Это связано с тем, что его конструктивные особенности мало чем отличаются от обычного ДВС. А значит, при равном объеме, они имеет такие же габариты, что позволяет монтировать его на те же крепежные элементы. Данное свойство касается как бензиновые, так и дизельные двигатели.
Недостатки:
1. Пожалуй, это самый логичный недостаток из всех – повышенный расход топлива. Дело в том, что при потреблении большего объема воздуха, необходимо и соответствующее количество топлива. Решить эту проблему невозможно, так как двигатель, раскручиваясь быстрее, будет самостоятельно закачивать требуемый уровень топлива.
2. Очень большие трудности в эксплуатации. Они связаны с высокой чувствительностью качества топлива и моторного масла. Если атмосферный двигатель менее привередлив к этим показателям, то турбированный может запросто выйти из строя.
3. В дополнение ко второму недостатку можно отметить очень низкий срок службы масло и его фильтра. Дело в том, что турбированный двигатель строится на основе обычного ДВС, а значит, рассчитан на такой же пробег и количество оборотов. Так как турбированный двигатель чаще работает на повышенных оборотах, соответственно масло быстрее теряет свои свойства.
4. Большие цены. Суть данного вопроса начинается с того, что цена на турбину и ее комплектующие изделия достаточно высокая. Соответственно турбокомпрессор очень дорого ремонтировать, что не каждому по карману.
5. Есть некоторые особенности охлаждения турбины после долгой поездки. Дело в том, что она достаточно сильно перегревается и может остыть только на холостых оборотах. Поэтому, прежде чем глушить двигатель, ему дают поработать еще около двух минут.
6. Двигатель с турбокомпрессором в сборе стоит дороже своего атмосферного аналога на 20-30 процентов.
Как правильно эксплуатировать турбированный двигатель?
Если соблюдать все правила эксплуатации, то двигатель, оснащенный турбокомпрессором, может прослужить около 500 тысяч километров. Известны случаи, когда двигатель «переживал» собственный автомобиль. Кузов сгнивал, а мотор устанавливали на другой автомобиль и продолжали эксплуатировать.
- Заливайте в бензобак только самое качественное топливо. Не заправляйтесь на сомнительных заправках. То же самое относится и к моторному маслу. Некачественное масло очень быстро приведет к дорогостоящему ремонту турбированного двигателя. Помимо этого, необходимо чаще проверять уровень масла.
- Работа на холостых оборотах, которые превышают нормируемые значения, дольше 30 минут недопустима. Если у вас холостые обороты выставлены на слишком больших или малых значениях, обязательно отрегулируйте карбюратор или перепрограммируйте систему впрыска топлива.
- После каждого запуска турбированного двигателя, его необходимо прогревать не менее двух минут. Только затем можно начинать движение.
- Если после длительной поездки вы решили остановиться, то не глушите двигатель сразу. Необходимо выждать время, пока на холостых оборотах остынет турбокомпрессор (порядка 2-3 минут) и только после этого выключайте зажигание.
- Всегда своевременно проводите мероприятия, касающиеся технического обслуживания двигателя. Здесь имеется ввиду замена масла, расходных материалов.
Вот так устроен турбированный двигатель. Если вы не боитесь всех сложностей эксплуатации и повышенного расхода топлива, то можете без проблем установить на свой автомобиль подобный агрегат. Однако стоит отметить, что если вы планируете установку такого двигателя на свой автомобиль, то необходимо соответствующее переоформление двигателя в органах ГИБДД.
Что такое турбомотор и как он работает?
Мы все слышали о двигателях с турбонаддувом, но что вы знаете о том, как они работают? В этом руководстве мы рассмотрим все преимущества и недостатки турбокомпрессоров, их преимущества и недостатки, а также то, чем они отличаются от двигателей без наддува.
Что такое турбокомпрессор?
Турбокомпрессор — это компонент, состоящий из турбины и воздушного компрессора, который используется для сбора отработанных выхлопных газов, выбрасываемых из двигателя. Он нагнетает больше воздуха в цилиндры, помогая двигателю развивать большую мощность.
Как они работают?
Турбины состоят из вала с турбинным колесом на одном конце и компрессорным колесом на другом. Они закрыты корпусом в форме улитки с впускным отверстием, в которое отработанные выхлопные газы попадают под высоким давлением. Когда воздух проходит через турбину, турбина вращается, и компрессор вращается вместе с ним, втягивая огромное количество воздуха, который сжимается и выходит из выпускного отверстия.
Трубка подает этот сжатый воздух обратно в цилиндры через промежуточный охладитель, который охлаждает воздух до того, как он достигнет цилиндров.Поскольку турбины работают на таких высоких скоростях (до 250 000 об / мин), они обычно имеют систему охлаждения масла, чтобы гарантировать, что они не будут слишком горячими. Большинство систем также содержат клапан, известный как «перепускной клапан», который используется для отвода избыточного газа от турбокомпрессора, когда двигатель производит слишком большой наддув, предотвращая повреждение турбины за счет ограничения ее скорости вращения.
Двигатели с турбонаддувом отличаются от стандартных двигателей тем, что в них используются отработанные выхлопные газы для втягивания большего количества воздуха во впускной клапан.В то время как двигатели без наддува полагаются на естественное давление воздуха для втягивания воздуха в двигатель, турбины ускоряют этот процесс, производя мощность более экономично.
Каковы преимущества турбонаддува?
Турбокомпрессоры обладают рядом преимуществ, поэтому сейчас они так популярны в современных автомобилях. Здесь мы перечислим основные плюсы двигателя с турбонаддувом.
МощностьТурбины производят больше мощности в двигателе того же размера. Это потому, что каждый ход поршня генерирует больше мощности, чем в двигателях без наддува.Это означает, что теперь больше автомобилей оснащается двигателями меньшего размера с турбонаддувом, заменяя более крупные и менее экономичные агрегаты. Хорошим примером этого является решение Ford заменить стандартный 1,6-литровый бензиновый двигатель на 1-литровый двигатель с турбонаддувом, который он называет EcoBoost.
ЭкономияПоскольку турбокомпрессоры могут производить такую же выходную мощность, что и более крупные безнаддувные двигатели, это открывает путь для использования меньших, более легких и более экономичных двигателей. Теперь все современные дизельные автомобили оснащены турбонаддувом, что улучшает экономию топлива и снижает выбросы вредных веществ.
Крутящий момент и рабочие характеристикиДаже на самых маленьких двигателях турбокомпрессоры создают больший крутящий момент, особенно в нижнем диапазоне оборотов. Это означает, что автомобили выигрывают от высоких динамических характеристик, которые отлично подходят для поездок по городу и помогают двигателю чувствовать себя более совершенным на более высоких скоростях на автомагистралях и дорогах категории A. На низких оборотах небольшие двигатели с турбонаддувом могут опередить автомобили, оснащенные более крупными двигателями без наддува, из-за крутящего момента, который они производят.
Тихие двигателиПоскольку воздух в двигателе с турбонаддувом фильтруется через большее количество труб и компонентов, шум на впуске и выхлопе снижается и улучшается, что обеспечивает более тихий и плавный шум двигателя — возможно, одно из самых неожиданных преимуществ двигатель с турбонаддувом.
И каковы недостатки?
Хотя турбины становятся все более популярными, у них есть некоторые подводные камни, которые мы перечислили ниже.
Дорогие затраты на ремонтТурбокомпрессоры усложняют двигатель, поскольку под капотом находится целый ряд других компонентов, которые могут выйти из строя или привести к неисправности. Устранение этих проблем может быть дорогостоящим, и в случае их выхода из строя они могут повлиять на другие компоненты.
Turbo LagTurbo Lag — это кратковременная задержка реакции после нажатия дроссельной заслонки, которая может произойти, когда двигатель не производит достаточно выхлопных газов для достаточно быстрого вращения впускной турбины турбины.На самом деле это происходит только тогда, когда автомобиль ведется агрессивно или при закрытом положении дроссельной заслонки. В высокопроизводительных автомобилях производители предотвращают турбонаддув, добавляя два турбокомпрессора разной геометрии, а не один большой с одной турбиной.
Эффективность и стиль вожденияДостижение заявленных показателей эффективности двигателя с турбонаддувом требует тщательного управления дроссельной заслонкой, при котором акселератор не нажимается слишком сильно. Когда турбонагнетатель находится в режиме «наддува», цилиндры сжигают топливо быстрее, что приводит к снижению эффективности.Водителям, переходящим от безнаддувного автомобиля к модели с турбонаддувом, возможно, потребуется скорректировать свой стиль вождения для поддержания высокой эффективности, особенно при первом выезде.
Откуда берутся турбокомпрессоры?
Первый турбокомпрессор был произведен в конце 19-го, -го и -го века немецким инженером Готлибом Даймлером, но они не получили известности до окончания Первой мировой войны, когда производители самолетов начали добавлять их в самолеты для обеспечения мощности двигателей, работающих на более высоких скоростях. высоты, где воздух более разрежен.
Турбокомпрессоры не добавлялись в автомобильные двигатели до 1961 года, когда американский производитель Oldsmobile использовал простой турбонаддув для увеличения мощности двигателя V8 объемом 3,5 л. В 1984 году Saab разработал новую, более эффективную систему турбонаддува, и эта конструкция с небольшими изменениями и модификациями остается самой популярной конфигурацией турбонагнетателя на сегодняшний день.
В Redex присадки для топливной системы улучшают характеристики дизельных и бензиновых двигателей с турбонаддувом и без наддува. Добавив Redex в каждый бак топлива, вы сможете повысить производительность и улучшить состояние двигателя.Для получения дополнительной информации посетите домашнюю страницу Redex .
Что такое двигатель с турбонаддувом?
В последнее время автомобильный мир гудит, потому что недавно были объявлены большие новости о Toyota Supra 2021 года — модель 2021 года будет иметь два новых варианта двигателя (рядный шестицилиндровый и 4-цилиндровый), и оба они будут с турбонаддувом. Однако что именно означает турбонаддув и как это влияет на время в пути? Тойота Орландо здесь с ответами.
Что такое двигатель с турбонаддувом?
Двигатель с турбонаддувом часто называют просто «турбомотором». Это цель? Для повышения топливной экономичности и мощности автомобиля, что делает его таким популярным вариантом для спортивных автомобилей (и всех, кто хочет быстро добраться до нужного места). Но как турбо-двигатель обеспечивает такую дополнительную эффективность и мощность в моторном отсеке? Вот основная разбивка:
- Двигатель с турбонаддувом в основном использует мощность турбины и принудительную индукцию, чтобы протолкнуть дополнительный сжатый воздух в камеру сгорания двигателя.
- Это улучшает мощность вашего Orlando Toyota, потому что дополнительный воздух, нагнетаемый в камеру сгорания, впоследствии приводит к тому, что также подается больше топлива. Отсюда и этот «прирост» мощности — дополнительное сгорание топлива с большей скоростью, чем у двигателя без наддува.
с турбонаддувом и
с наддувом Однако двигателиTurbo не всегда называли турбодвигателями. Первоначально они были известны как турбокомпрессоры, потому что тогда термин «нагнетатели» охватывал все двигатели, которые использовали принудительную индукцию (также известный как принудительный сжатый воздух) для повышения мощности и эффективности.Однако сегодня нагнетатели и турбокомпрессоры считаются двумя разными вещами.
- В двигателях с турбонаддувом используется турбина, которая приводится в действие выхлопными газами двигателя, чтобы нагнетать дополнительный воздух в камеру сгорания.
- Нагнетатель имеет механический привод — обычно он приводится в движение ремнем, прикрепленным к коленчатому валу.
- С другой стороны, сдвоенный нагнетатель — это двигатель, в котором используются как турбонагнетатель, так и нагнетатель.
Что лучше? Это действительно зависит от конкретного водителя и времени в пути, которое они предпочитают, но наш дилерский центр Toyota в Орландо здесь, чтобы указать на некоторые плюсы и минусы обоих типов зарядных устройств.Проверить это:
- Один из недостатков автомобилей с турбонаддувом — это отставание. Это промежуток времени между потребностью в увеличенной мощности (открывающаяся дроссельная заслонка) и фактическим вводом сжатого воздуха для получения этой мощности. Это происходит потому, что этот тип зарядного устройства основан на повышении давления выхлопных газов для питания турбины. Когда автомобиль работает на холостом ходу или на низкой скорости, требуется некоторое время, чтобы создать давление выхлопных газов и превысить норму.
- С другой стороны, недостатком нагнетателей является отрицательное воздействие зарядного устройства на двигатель.Поскольку он имеет механический привод, он подвергает двигатель дополнительному износу и фактически использует часть мощности, производимой двигателем (хотя мощность, которую он впоследствии создает, перевешивает потери). Еще один обман? Нагнетатели выделяют гораздо больше избыточного тепла, чем турбокомпрессоры, что может быть плохо для вашего двигателя.
Есть вопросы или вы хотите лично увидеть двигатель с турбонаддувом? Позвоните нам — Toyota Supra 2020 года ждет, когда вы отвезете ее домой в Toyota в Орландо!
5 недостатков двигателя с турбонаддувом
Раньше безнаддувные двигатели были обычным явлением, а двигатели с турбонаддувом — реже.Это изменилось. Сейчас все наоборот: малоразмерные двигатели с турбонаддувом являются обычным явлением, а двигатели без наддува встречаются реже и пользуются большим спросом.
Дискуссия о том, что лучше, аналогична дискуссии о разнице между электрическими и бензиновыми автомобилями. Все сводится к предпочтениям, но у каждого есть свои особенности. Посмотрите видео с объяснением технических требований ниже, чтобы получить подробное объяснение некоторых недостатков двигателей с турбонаддувом.
Недостатки двигателя с турбонаддувом
Этот тип двигателя использует принудительную индукцию для повышения эффективности и выходной мощности двигателя за счет нагнетания дополнительного воздуха в камеру сгорания. Поскольку компрессор может нагнетать больше воздуха в камеру сгорания, чем двигатель, использующий только атмосферное давление, он также может подавать больше топлива в двигатель, давая ему большую потенциальную мощность. Однако есть причины не покупать возросший в настоящее время интерес к двигателям с турбонаддувом.Ниже перечислены пять недостатков двигателей с турбонаддувом.
Отклик дроссельной заслонки
Ford Mustang Ecoboost 2019 года | FordРеакция дроссельной заслонки — это мера реакции автомобиля, которая показывает, насколько быстро двигатель может увеличить выходную мощность в ответ на запрос водителя на ускорение. С турбодвигателем вы ждете, пока он наберет обороты, чтобы передать крутящий момент или мощность двигателю. Чем выше крутящий момент двигатель, тем тяжелее будет работать машина. В некоторых автомобилях при 50% дроссельной заслонке вы можете использовать полный наддув, что делает педаль бессмысленной, потому что вы работаете на полном наддуве и не можете модулировать или регулировать крутящий момент.
Идеальным откликом дроссельной заслонки было бы линейное положение, но с автомобилем с турбонаддувом вы ждете наддува и имеете периоды отсутствия дополнительного крутящего момента. У вас турбо-лаг. Поскольку вы не ждете реакции тормозов или рулевого управления, зачем вам ждать реакции дроссельной заслонки? Хотя некоторые люди могут подумать, что отставать и получать «бац!» Повышения — это круто, задержка никогда не бывает хорошей. Вам нужна сила, когда вы ее просите.
Кривая крутящего момента
Hyundai Veloster N 2020 | HyundaiХотя кривая крутящего момента сейчас лучше в современных автомобилях с турбонаддувом, и вы по-прежнему получаете ровный пик на кривой крутящего момента, когда мощность сохраняется, участки до и после пика не подходят.Например, это как если бы у вас был 2,5-литровый двигатель, затем во время пика он был 5-литровым, а затем снова упал до 2,5-литрового.
Он непостоянен, как двигатель без наддува, который постоянно работает. И хотя двигатели с турбонаддувом сейчас стали лучше, вам часто приходится выбирать между небольшим турбонаддувом с лучшим временем отклика или большим турбонаддувом с большей мощностью. Как правило, крутящий момент уменьшается с увеличением частоты вращения, создавая период ожидания для повышения и чувство потери мощности после этого.
Надежность и стоимость
Subaru WRX | Двигатели SubaruTurbo требуют больше денег, чтобы сделать их более надежными. Безнаддувные двигатели могут обходиться меньшими затратами, потому что создается меньшее внутреннее давление. Например, 15 фунтов на квадратный дюйм — это вдвое больше воздуха в каждом цилиндре, поэтому давление и температура выше. Пси повышается от атмосферного к турбированному дизельному двигателю с турбонаддувом, поэтому дизельные двигатели с турбонаддувом так дороги. Они должны быть более прочными, чтобы выдерживать давление, к которому они стремятся.
Тепло также играет важную роль. В двигателях с турбонаддувом масло в цилиндрах подвергается более высоким температурам, и двигатель становится более горячим. Он охлаждается маслом, поэтому масло подвергается сильному нагреву и готовится. Маслу трудно ухаживать за турбодвигателями из-за требований, предъявляемых к маслу. Это всего лишь несколько вещей, которые делают автомобиль надежным, но они имеют значение, когда речь идет об автомобилях с турбонаддувом.
Эффективность использования топлива
Ford Ranger 2019 года | FordДля борьбы с топливной экономичностью новой нормой стали уменьшенные в размерах двигатели с турбонаддувом.Меньшие двигатели потребляют меньше топлива, но турбонаддув увеличивает давление, что может привести к более высоким температурам и детонации двигателя, что приведет к его повреждению. Чтобы этого избежать, нужно иметь более низкую степень сжатия. Тепловой КПД и степень сжатия напрямую связаны. Чтобы снизить температуру, вам нужно слить больше топлива, чтобы защитить двигатель с более высоким соотношением топлива к воздуху, и ваша экономия топлива резко упадет. Поэтому, когда вы запрашиваете полную мощность, двигатели с турбонаддувом не так эффективны из-за высокой топливно-воздушной смеси, которая необходима для защиты двигателя.
Звук
Альфа Ромео Джулия Ti 2019 года | Alfa RomeoКачество звука двигателя — вопрос субъективный, но есть некоторые объективные аргументы. Расположение турбонагнетателя находится между двигателем и атмосферой в виде выхлопной трубы. Турбо забирает всю энергию из двигателя для создания дополнительного наддува. Это убирает шум двигателя, даже если вы все еще слышите турбо. Кроме того, двигатель с турбонаддувом обеспечивает большую мощность, что позволяет использовать меньшие двигатели, которые не издают столько коры, потому что у них меньше срабатывающих цилиндров.Большее количество срабатываний цилиндров дает лучшее качество звука: двигатель V8 срабатывает в два раза чаще, чем 4-цилиндровый двигатель, и к тому же звучит лучше.
Стоит ли двигатель с турбонаддувом?
Вы будете единственным, кто определит, какой двигатель вам подходит, но двигатели с турбонаддувом все чаще становятся вторым выбором по сравнению с более чистыми и плавно работающими автомобилями с безнаддувным двигателем.
Плюсы и минусы покупки машины с турбокомпрессором
На главную »Плюсы и минусы покупки машины с турбокомпрессоромОбновлено: 26 сентября 2019 г.
В связи с ужесточением правил экономии топлива автопроизводители используют двигатели с турбонаддувом во все большем количестве автомобилей.С турбонагнетателем автомобиль может иметь двигатель меньшего размера и потреблять меньше топлива при движении накатом, на холостом ходу или в пробках. При необходимости включается турбонагнетатель и обеспечивает дополнительную мощность.
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?
Турбокомпрессор — это устройство повышения мощности, прикрепленное к выпускному коллектору автомобиля.Турбокомпрессор имеет два отдельных порта: выпускной и впускной. Вал турбонагнетателя имеет небольшие турбины, установленные на обоих концах.
Одна турбина находится в выпускном патрубке (розовая на фото), другая — во впускной (синяя на фото). Горячие выхлопные газы, быстро выходящие из двигателя, раскручивают турбину внутри выхлопного отверстия. Вал передает вращение на впускную турбину. Впускная турбина нагнетает больше воздуха в двигатель (наддув). По мере того, как в двигатель поступает больше воздуха, автомобильный компьютер добавляет больше топлива, увеличивая мощность двигателя.
Реклама — Продолжить чтение ниже
Требуют ли двигатели с турбонаддувом большего обслуживания?
Короткий ответ — да. Первая причина очевидна: добавление турбонагнетателя к меньшему двигателю усложняет его работу. Турбонагнетатель увеличивает давление и температуру внутри камеры сгорания, что увеличивает нагрузку на все внутренние компоненты, включая поршни, клапаны и прокладку головки. Чем тяжелее работает двигатель, тем быстрее он изнашивается.
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?
ДвигателиTurbo, как правило, вызывают больше проблем во многих автомобилях, хотя есть двигатели с турбонаддувом, которые более надежны. Двигатель с турбонаддувом имеет больше компонентов, чем двигатель без турбонаддува (без турбонаддува). К ним относятся установка выхлопной заслонки, интеркулер, система контроля наддува, вакуумный насос и более сложная вентиляция картера (PCV). Сам турбокомпрессор нередко выходит из строя.Чем больше деталей, тем больше может выйти из строя.
При большем пробеге из-за 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?
Если вы планируете использовать свой автомобиль для буксировки тяжелых грузов, вам лучше выбрать двигатель V6 или V8 большего размера. Двигатель с турбонаддувом больше подходит для быстрых всплесков мощности при прохождении или ускорении. Буксировка тяжелого прицепа, особенно при движении по длинной дороге в гору, создает большую нагрузку на меньший двигатель с турбонаддувом.
Плюсы и минусы
Подведем итог: турбокомпрессор усложняет двигатель, а значит, больше вероятность того, что что-то пойдет не так.Автомобили с турбонаддувом более чувствительны к плохому обслуживанию. С другой стороны, турбокомпрессор добавляет мощность только тогда, когда она вам нужна, позволяя использовать меньший по размеру более экономичный двигатель.
На что обращать внимание при покупке подержанного автомобиля с турбомотором?
Белый дым из выхлопа |
Проверить рейтинг надежности автомобиля, который вы хотите купить; одни автомобили с турбонаддувом надежнее других. Требуется ли автомобилю бензин премиум-класса? Есть ли какие-либо записи об обслуживании, подтверждающие, что замена масла производилась регулярно? Читать далее.
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.
Еще одним признаком того, что турбина выходит из строя, является недостаток мощности (наддува) при ускорении. Подробнее: Как осмотреть подержанный автомобиль.
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 такое двигатель с турбонаддувом и как он влияет на время в пути?
Когда вы слышите термин «с турбонаддувом», вы, вероятно, автоматически связываете его со словом «быстрый». И вы не ошибетесь — этот тип двигателя имеет репутацию того, что позволяет вам по-настоящему нажать на педаль.Однако знаете ли вы, как работает двигатель с турбонаддувом и на что он влияет на время в пути? Toyota из Клермона готова дать ответы.
Что такое двигатели с турбонаддувом?
Двигатели с турбонаддувом обычно используются в автомобилях, рассчитанных на скорость, таких как новая Clermont Toyota Supra. У него есть турбокомпрессор под капотом его рядного шестицилиндрового двигателя, и ходят слухи, что в 2021 модельном году на рынок появятся ДВА варианта двигателей с турбонаддувом, чтобы водители могли выбирать между ними.Но чтобы действительно понять, как этот тип зарядного устройства может увеличить время вождения, давайте рассмотрим подробнее.
- Турбированный двигатель или двигатель с турбонаддувом может повысить топливную экономичность и мощность вашего автомобиля (опять же, почему он так популярен среди водителей, которые любят быстро добираться до места назначения). Вот основная разбивка того, что происходит под капотом в этом сценарии:
- Мощность турбины используется для создания принудительной индукции — в основном, дополнительный сжатый воздух проталкивается в камеру сгорания вашего двигателя.
Турбокомпрессор, нагнетатель или и то, и другое?
Дополнительный воздух, проталкиваемый в камеру, означает, что, в свою очередь, в камеру будет втягиваться больше топлива. Это увеличивает мощность и ускоряет работу вашего двигателя, потому что дополнительное топливо сгорает быстрее, чем двигатель, который использует «нормальное» всасывание.
Однако двигатели с турбонаддувом не всегда назывались этим именем — они изначально назывались турбокомпрессорами, потому что в те времена «нагнетатель» означал любой двигатель, который использовал принудительную индукцию (или принудительный сжатый воздух) для повышения мощности и топливной эффективности.Однако теперь есть различие между двумя типами зарядных устройств — вот и положение дел:
- Двигатель с турбонаддувом использует турбину, которая приводится в действие выхлопными газами двигателя, чтобы впоследствии нагнетать этот дополнительный сжатый воздух в камеру сгорания.
- Двигатель с наддувом, с другой стороны, использует процесс с механическим приводом. Этот тип зарядного устройства обычно приводится в действие ремнем, прикрепленным к коленчатому валу.
И просто для справки, двойной нагнетатель — это двигатель, в котором используется и то, и другое.
К чему вы должны стремиться, пытаясь увеличить мощность вашего автомобиля? Вот несколько ключевых моментов, которые следует учитывать перед тем, как украшать ваш Clermont Toyota:
- Двигатели с турбонаддувом имеют лаг. Почему? Потому что между моментом, когда вам требуется увеличенная мощность (или открытием дроссельной заслонки), и фактическим действием подачи дополнительного сжатого воздуха в камеру сгорания проходит небольшой промежуток времени. Почему? Поскольку турбокомпрессоры используют выхлопные газы для питания турбины, и когда ваша Clermont Toyota работает на холостом ходу или движется с низкой скоростью, требуется немного больше времени для накопления необходимых выхлопных газов. Не лишены недостатков и двигатели
- с наддувом. Этот тип зарядного устройства подвергает двигатель дополнительному износу, поскольку он имеет механический привод. Кроме того, он использует часть мощности, которую двигатель изначально создает, для создания БОЛЬШЕ мощности. Вы выйдете вперед по мощности, но не без дополнительного износа двигателя. Эти типы зарядных устройств также создают больше избыточного тепла, что заставляет ваш двигатель работать больше, чтобы оставаться холодным.
Готовы лично проверить двигатель с турбонаддувом? Приезжайте в Toyota в Клермон и посмотрите, что находится под капотом Toyota Supra 2020 года! Мы открыты семь дней в неделю по адресу 3575 Vineland Road.
Как работает турбокомпрессор | Cummins
Существенная разница между дизельным двигателем с турбонаддувом и традиционным бензиновым двигателем без наддува : воздух, поступающий в дизельный двигатель, сжимается перед впрыском топлива . Именно здесь турбокомпрессор имеет решающее значение для выходной мощности и эффективности дизельного двигателя.
Работа турбокомпрессора заключается в сжатии большего количества воздуха, поступающего в цилиндр двигателя.Когда воздух сжимается, молекулы кислорода собираются ближе друг к другу. Это увеличение количества воздуха означает, что для безнаддувного двигателя такого же размера можно добавить больше топлива. Это приводит к увеличению механической мощности и повышению общей эффективности процесса сгорания. Следовательно, размер двигателя может быть уменьшен для двигателя с турбонаддувом, что приведет к лучшей компоновке, преимуществам экономии веса и общей улучшенной экономии топлива.
Как работает турбокомпрессор?
Турбокомпрессор состоит из двух основных частей: турбины и компрессора.Турбина состоит из турбинного колеса (1) и корпуса турбины (2) . Корпус турбины направляет выхлопной газ (3) в рабочее колесо турбины. Энергия выхлопного газа вращает турбинное колесо, и затем газ выходит из корпуса турбины через зону выхода выхлопа (4) .
Компрессор также состоит из двух частей: крыльчатки компрессора (5), и корпуса компрессора (6), . Принцип действия компрессора противоположен турбине.Колесо компрессора прикреплено к турбине посредством вала из кованой стали (7) , и когда турбина вращает колесо компрессора, высокоскоростное вращение втягивает воздух и сжимает его. Затем корпус компрессора преобразует высокоскоростной воздушный поток низкого давления в воздушный поток высокого давления и низкого давления посредством процесса, называемого диффузией. Сжатый воздух (8) проталкивается в двигатель, позволяя двигателю сжигать больше топлива для выработки большей мощности.
- Колесо турбины
- Корпус турбины
- Выхлопные газы
- Площадь выхода выхлопных газов
- Колесо компрессора
- Корпус компрессора
- Вал из кованой стали
- Сжатый воздух
Узнайте, как работает Turbo
Безнаддувный двигатель с турбонаддувом и без наддува (NA)
Двигатели для машины то же, что и сердце для человека.Они управляют почти всем и, как человеческое сердце, им самим нужна сила. Есть много способов питания двигателей, и сегодня мы рассмотрим два из них: турбокомпрессор и естественное стремление.
Краткое объяснение естественной аспирации Двигатель Mazda NAБезнаддувный двигатель — это простой двигатель, который не использует ничего особенного для работы. Он всасывает воздух снаружи при атмосферном давлении и проталкивает его в камеру сгорания через впускной коллектор.
Краткое описание турбокомпрессоров ТурбокомпрессорТурбокомпрессоры — это в значительной степени небольшие турбины, приводимые в действие выхлопными газами и свежим воздухом для увеличения мощности двигателя за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Этот нагнетаемый воздух, известный как «наддув», вызывает больший взрыв в камере, обеспечивая большую мощность. Основная причина наддува — давление воздуха больше атмосферного.
Турбо против двигателя NAНиже мы сравним NA и Turbo по некоторым пунктам и посмотрим, как они соотносятся друг с другом в этих разделах.
Топливная эффективность ТурбокомпрессорВы могли подумать, что использование турбокомпрессора плохо сказывается на эффективности, и вы правы. Однако есть одна вещь, которая дает им лучшую эффективность по сравнению с безнаддувными аналогами, если вы посмотрите на мощность, которую они производят.
Читайте: Вспоминая Hyundai Santro ZipPlus 2002 года выпуска!
Давайте возьмем несколько случайных чисел, чтобы дать вам лучшее представление. Скажем, 2,0-литровый двигатель NA и 1,5-литровый турбо-двигатель имеют одинаковую мощность, однако 2.0L NA потребляет больше топлива. Если бы оба двигателя были похожи, NA определенно справился бы лучше, но турбо на меньших двигателях дает ту же мощность, что и большие двигатели NA с меньшим количеством топлива.
Таким образом, турбокомпрессор имеет лучшую топливную экономичность при той же мощности двигателя, и их лучше использовать в двигателях меньшего размера.
Разгон | Турбо против двигателя NAС его дополнительным наддувом турбины обладают большей мощностью, чем их аналоги в Северной Америке, но именно в разгоне они отстают (каламбур).Поскольку турбины используют выхлопные газы для питания самих себя, им необходимо производить указанные газы, и, как вы могли догадаться, выхлопных газов нет, когда вы заводите машину. Однако создаются новые технологии, которые позволяют улучшить ускорение и почти не отставать.
Это никоим образом не означает, что Turbo хуже, чем NA, когда дело доходит до разгона, потому что то, чего им не хватает на старте, они компенсируют за считанные секунды своей мощностью.
УNA нет задержек при запуске, и вы получаете стабильный рост мощности, в отличие от турбонагнетателей.Благодаря изменяемым фазам газораспределения он без каких-либо задержек обеспечивает высокий крутящий момент при более низких оборотах и высокую мощность при более высоких оборотах.
Загрузите приложение GoMechanic прямо сейчас! Сложность Турбокомпрессор, установленный на двигателеКак показывает практика, чем больше деталей имеет что-то, тем больше шансов, что это вызовет проблемы. Турбо добавляет к уже существующей системе NA с большим количеством прокладок, промежуточным охладителем, вакуумным шлангом и тонной сантехники. Выход из строя всей системы легко возможен из-за большого количества деталей в люфте, и даже одна неработающая деталь может привести к проблемам.
Популярное чтение: DCT vs CVT vs AMT | Выберите лучшую трансмиссию
NA, с другой стороны, прост, поэтому он более надежен, чем турбокомпрессор, поскольку в нем меньше деталей, которые могут выйти из строя. Это делает турбонаддув немного сложнее в обслуживании, чем двигатели NA
. Мощность | Турбо против двигателя NA Двигатель Mazda SkyActivЕсли честно, мы все знаем, к чему это приведет. Вся суть турбокомпрессоров заключается в том, чтобы добавлять дополнительную мощность двигателям, и они стремительно превосходят NA по мощности.Они могут генерировать больше мощности от двигателей меньшего размера, чем NA — от двигателей большего размера.
NA, однако, не остается в стороне, поскольку видит новые технологии, которые позволяют увеличить крутящий момент, хотя и не близко к чему-то вроде турбокомпрессоров. Mazda SkyActiv и SkyActiv-X имеют почти те же числа, что и двигатели с турбонаддувом, хотя последний все еще находится на стадии тестирования
Пока мы не увидим больше от Mazda, турбины более мощные, чем NA, иногда даже при использовании меньшего двигателя.
Есть ли лучший двигатель из этих двух?Откровенно говоря, нет, даже несмотря на то, что турбо завоевывает мировой автомобильный рынок, некоторые компании, такие как Aston Martin и Mazda, отказываются отказываться от двигателей Северной Америки и предлагают новые технологии, которые могут бросить вызов турбонаддувам.
Подобное чтение: Взлет, падение и возвращение роторного двигателя (двигатель Ванкеля)
.Comments |0|
Legend *) Required fields are marked**) You may use these HTML tags and attributes:
<a href="" title=""> <abbr title=""> <acronym title=""> <b> <blockquote cite=""> <cite> <code> <del datetime=""> <em> <i> <q cite=""> <s> <strike> <strong> Конструкция, принцип действия и установка турбокомпрессора
Конструкция, принцип действия и установка турбокомпрессораКаждый автолюбитель хоть раз, но слышал слова «турбокомпрессор», «турбина» или, по-другому, – «газотурбинный нагнетатель». При упоминании турбокомпрессора или турбонаддува автовладелец сразу же думает о мощности и быстроте, ведь именно с этими словами и связан турбокомпрессор.
Что именно происходит под капотом Вашего автомобиля и в двигателе, снабженном турбиной, мы и расскажем в данной статье.
Турбокомпрессор аналогичен воздушному насосу. То есть турбокомпрессор – это конструкция, состоящая из самого компрессора и газовой турбины.
Компрессор состоит из ротора и корпуса. Лопатки ротора компрессора имеют особенную форму, которая позволяет им засасывать воздух через центр ротора и отбрасывать его на стенки корпуса компрессора. Благодаря этому происходит сжатие воздуха, и через впускной коллектор он попадает в двигатель. Габариты компрессора зависят от скорости вращения турбины и от количества воздуха, необходимого двигателю.
Газовая турбина также состоит из ротора и корпуса. Горячие отработанные газы, выходящие из выпускного коллектора, проходят по внутреннему каналу газовой турбины и попадают в турбокомпрессор. Этот канал постепенно начинает сужаться, и газы, проходящие через него, ускоряются и попадают в корпус, который выполнен в форме улитки. Оттуда отработанные газы направляются к ротору турбины и приводят ее во вращение.
Принцип работы турбокомпрессора
Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем: энергия, которая необходима для сжатия воздуха, поступает от турбины, что совершает обороты за счет энергии потока отработанных газов.
При максимальной энергии отработанных газов и турбина будет вращаться гораздо быстрее. В свою очередь, компрессор тоже будет вращаться быстрее и закачивать больше воздуха.
Коэффициент полезного действия двигателя внутреннего сгорания напрямую зависит от того, какое количество воздуха попадет в цилиндры ДВС. Чем больше воздуха в цилиндрах, тем больше сгорает топлива, за счёт этого влияния турбокомпрессора на двигатель и повышается мощность мотора.
Несмотря на то, что принцип работы турбокомпрессора очень прост, сам агрегат представляет собой довольно тонкое устройство. Для турбокомпрессора требуется исключительно точная подгонка деталей внутри самого устройства и идеально слаженная работа турбокомпрессора и двигателя. При отсутствии слаженной работы между этими деталями последний не только будет работать неэффективно, но и может быть испорчен. Поэтому очень важно следовать технологии установки и обслуживания.
В нашем ассортименте представлен широкий выбор турбокомпрессоров от лидеров производства в этой области. В розничных магазинах и на территории оптовых центров Вы можете приобрести турбокомпрессоры БЗА,чешские турбокомпрессоры CZ Strakonice, турбокомпрессоры ЯМЗ, турбокомпрессоры HYUNDAI, а также скачать подробную инструкцию по установке турбокомпрессора.
ИНСТРУКЦИЯ ПО УСТАНОВКЕ ТУРБОКОМПРЕССОРА |
Внимание!
Запрещается применять любые герметики. Куски и обрывки герметика выводят турбину из строя.
Исключите попадание песка и пыли в маслоподающую и маслосливную магистраль. Песок из турбины не вымывается. Он измельчается, оставаясь в подшипниках скольжения.Соблюдайте правила пожарной безопасности.
Помните:
Несоблюдение правил установки турбокомпрессора ведет к его поломке!
Воздушный фильтр:
- проверьте герметичность коробки и крепления крышки воздушного фильтра;
- почистите коробку фильтра и заборный патрубок;
- промойте воздушные патрубки от фильтра к турбине, от турбины к всасывающему коллектору двигателя и коллектор двигателя от пыли и налипшего песка.
Турбокомпрессор:
- Приведите ротор турбины в движение пальцами и запомните, с каким усилием он вращается. При последующих работах периодически прокручивайте ротор, сравнивая усилие вращения.
- Перед соединением с турбиной промойте бензином маслоподающую магистраль.
- Перед монтажом маслоподающего патрубка залейте в турбину масло, пользуясь шприцом и прокручивая ротор рукой.
- Не затягивайте основательно маслоподающую трубку, чтобы получить визуальное подтверждение наличия подачи масла.
- Убедитесь в том, что есть свободный слив масла в поддон картера продувкой магистрали.
- Прикрутите все патрубки от фильтра к турбине, кроме воздуховодного, для того, чтобы можно было контролировать вращение ротора визуально.
- Запустите двигатель на 10-20 секунд. Контролируйте появление масла из незатянутого до конца стыка маслоподающего шланга.
- Проверьте усилие вращения ротора турбины (п.2).
- Если масло не появилось, повторите п.п.8,9 два-три раза до появления масла.
- Затяните маслоподающий шланг, заведите двигатель на одну минуту.
- Проверьте, как крутится ротор турбины рукой.
- Если нет изменений усилия вращения ротора, наденьте воздуховодный патрубок от фильтра к турбине, затяните и проверьте крепление хомутов, запустите двигатель, прогрейте двигатель на холостом ходу, проверьте работу турбины на различных режимах двигателя.
- При появлении посторонних звуков, исходящих от турбины (вой, свист и т.д.) на различных оборотах двигателя, а также при появлении масла в воздуховодных патрубках, немедленно заглушите двигатель и обратитесь к специалистам. Не принимайте никаких действий по разборке турбины.
Практические советы по обслуживанию турбокомпрессора
Если двигатель нуждается в ремонте, а признаки указывают, что неисправность связана с турбокомпрессором, важно точно установить, поврежден турбокомпрессор или нет. Это можно сделать, пользуясь таблицей, приведенной на стр. 5. Если точно установлено, что турбокомпрессор неисправен, нужно обязательно отыскать причину этого. Если ее не устранить, новый турбокомпрессор, установленный взамен неисправного, тоже выйдет из строя; иногда это происходит впервые же секунды после запуска двигателя.
Чтобы быть уверенным в качестве приобретаемого нового или отремонтированного турбокомпрессора, рекомендуется покупать его у официальных дилеров производителя, а ремонтировать только в фирмах, имеющих специальное оборудование и разрешение, подтвержденное сертификатом соответствия. При самостоятельной установке турбокомпрессора следует выполнять приведенные указания:
- Сливные маслопроводы: снять и полностью прочистить. Убедиться в отсутствии вмятин, повреждений, пережатий. Случается, что шланги и резиновые патрубки через некоторое время разбухают изнутри, что затрудняет движение масла. В случае сомнений рекомендуется заменить резиновые части новыми деталями.
- Сапун двигателя: снять и полностью очистить. Нужно следовать тем же указаниям, что и для маслопроводов. Проверить, при необходимости заменить клапаны (если они есть). На сапуне часто устанавливают небольшой конденсатор масла. Его также нужно очистить и проверить.
- Герметик: не использовать жидкий герметик вокруг подающих и сливных маслопроводов. Большинство материалов этого типа могут растворяться в горячем масле, загрязняя его, что вызывает повреждение подшипников турбокомпрессора.
- Масло и фильтр: заменить масло в двигателе, а также воздушный и масляный фильтры.
- Предварительная смазка: перед окончательной установкой соединений системы смазки турбокомпрессор должен быть предварительно смазан через отверстие для подвода масла.
- Запуск: после установки турбокомпрессора запустите двигатель и дайте ему поработать две минуты на холостом ходу. Затем постепенно увеличивайте число оборотов. Совершите пробную поездку. Проверьте установку, чтобы выявить возможные утечки воздуха, отработанных газов или масла.
НЕИСПРАВНОСТИ
| А | Двигатель глохнет при разгоне |
|---|---|
| Б | Недостаток мощности двигателя |
| В | Черный выхлоп |
| Г | Чрезмерный расход масла |
| Д | Голубой выхлоп |
| Е | Шум в турбокомпрессоре |
| Ж | Повторяющийся звук в ТКР |
| 3 | Утечка масла через уплотнение компрессора |
| И | Утечка масла через уплотнение турбины |
| А | Б | В | Г | Д | Е | Ж | 3 | И | Причина | Способ устранения |
|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
| • | • | • | • | • | Элемент воздушного фильтра забит | Замените фильтрующий элемент | ||||
| • | • | • | • | • | • | Помехи во впускном канале компрессора | Удалите помехи или замените поврежденные детали | |||
| • | • | • | Помехи в выпускном канале компрессора | Удалите помехи или замените поврежденные детали | ||||||
| • | • | • | Помехи во впускном коллекторе двигателя | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя удалите помехи во впускном «коллекторе двигателя | ||||||
| • | Утечка воздуха в канале, соединяющем воздушный фильтр и впускной канал компрессора | Либо замените прокладки, либо подтяните соединение | ||||||||
| • | • | • | • | • | Утечка воздуха в канале, соединяющем выпускной канал компрессора и впускной коллектор двигателя | Либо замените прокладки, либо подтяните соединение | ||||
| • | • | • | • | • | Утечка воздуха в соединении впускного коллектора и двигателя | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя либо замените прокладки, либо подтяните соединение | ||||
| • | • | • | • | • | • | Помеха в выпускном коллекторе | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя удалите помеху | |||
| • | • | • | Помеха в выпускной системе | Либо удалите помеху, либо замените неисправные элементы | ||||||
| • | • | • | • | Утечка газов в соединениях выпускного коллектора и двигателя | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя либо замените прокладки, либо подтяните соединение | |||||
| • | • | • | • | Утечка газов из входного канала турбины в соединении с выпускным коллектором | Либо замените прокладку, либо подтяните соединение | |||||
| • | Утечка газов в системе после выпускного канала турбины | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя исправьте утечку газов | ||||||||
| • | • | • | • | Помехи в сливной гидролинии ТКР | Либо удалите помехи, либо замените патрубок сливной гидролинии | |||||
| • | • | • | • | Помехи в системе вентиляции картера двигателя | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя удалите помехи из системы вентиляции | |||||
| • | • | • | • | Картридж ТКР либо закоксован, либо в нем произошло отложение осадка | Замените масло, масляный фильтр и отремонтируйте или замените ТКР | |||||
| • | • | Топливная система либо вышла из строя, либо плохо отрегулирована | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя отрегулируйте топливную систему и замените поврежденные детали | |||||||
| • | • | Некорректная работа распредвала | В соответствии с инструкцией по эксплуатации двигателя замените изношенные детали | |||||||
| • | • | • | • | • | • | Изношены либо поршневые кольца, либо цилиндры (прорыв газов) | В соответствии с инструкцией по эксплуатации отремонтируйте двигатель | |||
| • | • | • | • | • | • | Внутренние неполадки в двигателе (клапаны, поршни) | В соответствии с инструкцией по эксплуатации отремонтируйте двигатель | |||
| • | • | • | • | • | • | • | • | Грязь пригорела к колесу компрессора или к лопастям диффузора | Очистите колесо, найдите и удалите источник грязного воздуха, замените масло и масляный фильтр | |
| • | • | • | • | • | • | • | Поврежден ТКР | Определите причину повреждения и замените ТКР | ||
| • | Неисправность перепускного клапана | Проверьте правильность работы перепускного клапана и его привода | ||||||||
| • | Высокое давление наддува, отключение зажигания | Проверьте правильность работы перепускного клапана и его привода, замените неисправные детали |
Поиск неисправностей в турбокомпрессорах
На нормально работающем двигателе, который своевременно и качественно обслуживается, турбокомпрессор может безотказно работать в течение долгих лет.
Проявление неисправностей может быть следствием:
- плохой регулировки топливной аппаратуры;
- недостаточного давления в масляной системе;
- попадания в турбокомпрессор посторонних предметов;
- загрязненного масла;
- разбалансировки ротора;
- длительной работы двигателя на минимальных оборотах;
- неправильной остановки двигателя;
- загрязнения воздушного и масляного фильтров.
Часто турбокомпрессоры снимают с двигателя без предварительной проверки необходимости этого. Ремонт турбокомпрессора можно производить, лишь убедившись в отсутствии неисправностей в двигателе. В большинстве случаев это позволяет избежать бесполезной замены турбокомпрессора.
Чаще всего встречаются следующие признаки неисправностей, связанных с турбокомпрессором:
- двигатель не развивает полную мощность;
- черный дым из выхлопной трубы;
- синий дым из выхлопной трубы;
- повышенный расход масла;
- шумная работа турбокомпрессора.
1. Низкая мощность двигателя, черный дым из выхлопной трубы
Оба признака являются следствием недостаточного поступления воздуха в двигатель, причиной чего может быть засорение канала подвода воздуха либо его утечка из впускного или выпускного коллектора. Для этого необходимо проверить следующие элементы:
- воздушный фильтр;
- крепления воздуховодов;
- выпускной коллектор, его уплотнения, систему выпуска;
- турбокомпрессор (следы трения роторов турбины и турбокомпрессора).
Для начала нужно запустить двигатель, после чего прослушать шум, производимый турбокомпрессором.
Имея некоторый опыт, можно довольно быстро определить утечку воздуха между выходом турбокомпрессора и двигателем по свисту, который возникает при этом. После этого проверьте, не засорен ли воздушный фильтр.
Проверьте (в случае необходимости) количество поступающего воздуха, пользуясь техническими данными турбокомпрессора. Затем заглушите двигатель, снимите уплотнение между воздушным фильтром и турбокомпрессором и проверьте отсутствие или наличие выброса масла из турбокомпрессора.
Проверьте отсутствие повреждений гофры соединения воздушного фильтра и турбокомпрессора, продуйте или замените воздушный фильтр.Кассета воздушного фильтра должна быть сухой. Промойте и продуйте воздухом охладитель воздуха, расположенный между турбокомпрессором и воздуховодом подачи воздуха на двигатель. Убедитесь в отсутствии прорывов выхлопных газов из-под креплений выхлопного коллектора, проверьте надежность крепления резьбовых соединений выхлопного коллектора.
Теперь повращайте вал турбокомпрессора, чтобы установить, свободно ли он вращается, нет ли повышенного износа или повреждения ротора турбины или турбокомпрессора. Обычно ось всегда имеет небольшой люфт, но если при вращении турбокомпрессора рукой ротор турбины и турбокомпрессора задевает или трется о корпус, налицо явный износ, требующий капитального ремонта турбокомпрессора.
Если после проверки всех элементов неисправности не обнаружены, значит падение мощности возникло не из-за турбокомпрессора. Необходимо искать неисправности в самом двигателе.
2. Синий дым из выхлопной трубы
Появление синего дыма является следствием сгорания масла, причиной которого может быть либо его утечка в турбокомпрессоре, либо неисправности в двигателе.
Нужно проверить следующие элементы:
- воздушный фильтр;
- трубу сливного маслопровода и сапун двигателя.
Прежде всего проверьте воздушный фильтр: любое препятствие на пути воздуха к турбокомпрессору может стать причиной утечки масла со стороны турбокомпрессора. В этом случае за ротором турбокомпрессора образуется разряжение, что вызывает засасывание масла из среднего корпуса.
Следующим этапом проверки будет снятие корпусов турбины и турбокомпрессора для проверки свободного вращения вала и отсутствия повреждений роторов.
Затем проверьте сливной маслопровод от турбокомпрессора к корпусу двигателя на отсутствие повреждений, сужений и пробок.
Засорение этого маслопровода или повышенное давление в картере двигателя (в большинстве случаев вызываемое засорением системы вентиляции картера) приводит к тому, что масло из турбокомпрессора не возвращается в масляный картер двигателя. Проверьте, не повышено ли давление газов в картере.
Используйте масло, рекомендуемое производителем для двигателей с турбонаддувом!
Не следует упускать из виду тот факт, что в масляный картер сливается не только масло, в нем присутствует также часть отработанных газов и сжатого воздуха, из турбины и турбокомпрессора. В этой смеси на одну часть масла приходится 4-5 частей газов.
В последнюю очередь снимите выпускной коллектор двигателя и проверьте наличие следов масла. Если следы масла не обнаружены — ищите неисправность в двигателе.
3. Повышенный расход масла (без синего дыма)
Проверьте воздушный фильтр, а затем крепления корпуса турбины турбокомпрессора и давление в нем. Оцените люфт в роторе турбокомпрессора, проверьте отсутствие следов износа от трения ротора турбокомпрессора и турбины о стенки соответствующих корпусов. Это обнаруживается по люфту вала ротора турбокомпрессора.
Если ничего необычного не выявлено, следует искать неисправность за пределами турбокомпрессора. Иногда постоянная утечка масла происходит через турбину турбокомпрессора, притом, что она находится в исправном состоянии. Практика показывает, что «виноват» в этом засоренный сливной маслопровод или повышенное давление в масляном картере двигателя. Как уже разъяснялось выше, по этому маслопроводу течет не только масло, но и большое количество газов. Поэтому идеальной формой для этого маслопровода была бы прямая труба, отходящая от турбокомпрессора и без изгибов идущая в масляный картер двигателя, вывод которой в картере располагался бы чуть выше нормального уровня масла в нем. Важным является также диаметр маслопровода. В случае турбокомпрессоров небольшого размера, таких как Garret 73, 704B или 3LD Holset-KKK-Shwitzer, диаметр маслопровода составляет 20 мм. Как говорилось выше, в идеале труба маслопровода должна напрямую, без изгибов и горизонтальных частей, соединять турбокомпрессор с картером двигателя. Однако большинство сливных маслопроводов очень редко бывают подобной формы. При значительном износе двигателя возникают трудности со сливом масла.4. Шумная работа турбокомпрессора
Если турбокомпрессор шумит при работе, следует проверить следующие элементы:
- крепление воздуховодов;
- систему выпуска;
- подшипники (отсутствие повреждений из-за нехватки масла или загрязненного масла).
Проверьте все трубопроводы, находящиеся под давлением: вход и выход турбокомпрессора, систему выпуска.
Полностью снимите сливной маслопровод и трубку сапуна. Тщательно проверьте, не засорились и не пережаты ли они.
Проверьте легкость вращения оси турбины и отсутствие трения роторов турбины и турбокомпрессора и их повреждения посторонними предметами. Если установлено, что роторы трутся или повреждены, снимите и замените турбокомпрессор.
Ни в коем случае не используйте герметик для крепления подающего и сливного маслопроводов турбокомпрессора. Большинство герметиков при контакте с горячим маслом растворяются в нем. Такое загрязненное масло может повредить подшипники и кольца турбокомпрессора.
Очень часто остатки герметика вызывают засорение масляных каналов внутри турбокомпрессора.
Не забудьте смазать турбокомпрессор перед его установкой. Промойте двигатель, замените масло, установите новые масляный и воздушный фильтры.
Следует обращать внимание на правильность запуска и остановки двигателя с турбокомпрессором. Если заглушить двигатель, работающий на высоких оборотах, турбокомпрессор продолжает вращаться без смазки, потому что давление моторного масла почти равно нулю. При этом повреждаются подшипники и кольца турбокомпрессора.
Другие статьи
#Палец штанги реактивной
Палец штанги реактивной: прочная основа шарниров штанг23.06.2021 | Статьи о запасных частях
В подвесках грузовых автомобилей, автобусов и другой техники предусмотрены элементы, компенсирующие реактивный момент — реактивные штанги. Соединение штанг с балками мостов и рамой осуществляется с помощью пальцев — об этих деталях, их типах и конструкции, а также о замене пальцев читайте в статье.
#Клапан МАЗ включения привода сцепления
Клапан МАЗ включения привода сцепления16.06.2021 | Статьи о запасных частях
Многие модели автомобилей МАЗ оснащаются приводом выключения сцепления с пневматическим усилителем, важную роль в работе которого играет клапан включения привода. Все о клапанах включения привода сцепления МАЗ, их типах и конструкции, а также о подборе, замене и ТО данной детали — узнайте из статьи.
✔ Twin Turbo — описание устройства и принцип работы
Знакомство с системой «Битурбо»
Со сборочных конвейеров известных заводов-производителей часто выходят автомобили, оснащенные сразу двумя турбинами. В данных конструкциях применены системы турбонаддува под названием Biturbo. Турбины различных габаритов здесь расположены последовательно (секвентально) по отношению друг к другу. При включении двигателя сначала вступает в работу маленькая, затем постепенно раскручивается большая.
Спаренная система турбонаддува — зачем она нужна
При использовании технического устройства «Битурбо» можно получить следующие положительные результаты:
- Снижение вероятности возникновения эффекта турбоямы (турбозадержки).
- Помощь двигателю при переходе на повышенные режимы.
- Повышение мощности мотора, удержание максимального крутящего момента в широком диапазоне оборотов ДВС.
- Увеличение экономических параметров транспортного средства (снижение потребления горючего, смазочных материалов, охлаждающей жидкости).
- Улучшение экологических показателей (эффективное использование выхлопных газов).
Twin Turbo — описание устройства
Схематически данная система устроена следующим образом: турбина меньших размеров плавно переходит в более крупную с усиленными техническими характеристиками.
Последовательность включения турбин системы Twin Turbo:
- при работе машины на пониженных оборотах коленчатого вала задействована первая ступень;
- как только вращение коленвала возрастает, в работу подключается следующая турбина.
Принцип работы битурбо (Biturbo)
Когда двигатель работает в режиме низких оборотов, выхлопные газы образуются в малых количествах. Турбина первой ступени, имеющая минимальную инерцию, функционирует постоянно, создавая тягу при небольших потоках выхлопа. Как только отработавшие газы начинают проникать в турбину крупных размеров, компрессор постепенно затягивает воздух, создавая необходимое давление во впускных/выпускных клапанах топливной системы.
Другими словами, чтобы создать необходимое давление наддува при малых оборотах, достаточно работы маленького компрессора в условиях ничтожного поступления выхлопа. По мере постепенного увеличения крутящего момента, оборотов двигателя, возрастают потоки отработавших газов, вовлекая в работу элементы большого турбокомпрессора.
Работая в условиях средних режимов мотора, турбокомпрессор первой ступени достигает предела своих возможностей, выдавая максимальную производительность. При этом заметно нарастает ускорение большой турбины, но ее потенциал пока полностью не раскрыт. На входе в первый компрессор постепенно нарастает избыточное давление, все больше сжимающее топливно-воздушную смесь.
Как только количество оборотов коленвала достигает максимальных значений, существенно увеличивается напор выхлопных газов, выхлоп через открытый перепускной клапан напрямую поступает на вторую турбину, загружая ее полностью. Работая при полной загрузке, турбина второй ступени предохраняет маленькую от повышенных механических нагрузок. Происходит согласованная работа двух частей.
При установке на транспортном средстве двойных турбокомпрессоров обеспечивается сверхвысокое давление наддува. В условиях работы компрессора одиночного типа создать подобную эффективность нереально. Теперь водитель имеет возможность плавно ускоряться без турбоямы и различных рывков машины.
Благодаря применению системы двухступенчатого турбонаддува оба турбокомпрессора эффективно функционируют в условиях всех режимов ДВС: от низких оборотов до максимальных соответственно.
Ремонт системы Bi Turbo от ТурбоРотор
Компания Turbo Ротор проводит капитальный ремонт систем турбонаддува Битурбо. О стоимости наших работ вы можете узнать на нашем сайте в разделе стоимость ремонта турбины или связаться с нами по телефону.
Между «атмо» и «турбо». Какой выбрать двигатель?
Как говорилось в советской кинокомедии «Берегись автомобиля»: «Каждый, у кого нет машины, мечтает еe купить. И каждый, у кого есть машина, мечтает еe продать».Со времени выхода фильма прошло больше пятидесяти лет, машины стали во много раз сложнее в техническом плане, модельный ряд расширился на несколько порядков. Но личный автомобиль — это по-прежнему серьeзная покупка для семьи, и никто не хочет прогадать с выбором.
Итак, у вас на руках заветная сумма, вы уже определились с маркой и моделью будущего автомобиля. И тут встаeт важный вопрос: с каким двигателем брать машину? Если вопрос о выборе дизельного или бензинового двигателя для вашего автомобиля решeн в пользу последнего, возникает ещe одна дилемма: атмосферный или с турбонаддувом.
В нашей стране большинство популярных моделей, будь то бюджетные седаны или сверхпопулярные кроссоверы, предлагаются как с турбированными, так и с атмосферными моторами. При этом, чем выше класс автомобиля и его цена, тем шире линейка именно турбированных агрегатов. Это общемировая тенденция: турбомоторы постепенно вытесняют атмосферные двигатели.
Прежде чем сделать выбор, стоит разобраться в главных отличиях атмосферных и турбированных силовых агрегатов, а также выявить их сильные и слабые стороны.
Как это работает
Основное отличие двух моторов заключается в способе подачи воздуха в цилиндры. В атмосферном двигателе воздух идeт под действием впуска разрежения, который создаeтся на такте, — поршень просто опускается и втягивает воздух. В турбированном моторе работает принудительный наддув — в цилиндры нагнетается больше воздуха с помощью турбокомпрессора.
По сути, турбированный двигатель является модернизацией своего предшественника — классического атмосферного мотора. Основная цель этого изобретения — увеличение мощности без увеличения объeма цилиндров. Турбированный бензиновый двигатель позволяет получить в камерах сгорания более высокую степень сжатия. Благодаря тому, что воздух подаeтся в камеры сгорания под давлением, достигается более полное сгорание топливно-воздушной смеси.
Турбина состоит из двух частей: ротора и компрессора. Двигатель в процессе работы производит выхлопные газы. Эти раскалeнные газы, поступая под давлением в ротор, раскручивают турбонагнетатель, воздействуя на лопатки турбины. Только после этого они поступают в глушитель. Вал ротора, вращаясь, приводит в действие компрессор, который нагнетает воздух в камеры сгорания, образуя дополнительную степень сжатия.
Воспользуемся простым примером для иллюстрации: если объeм мотора составляет 1,6 литра, то мощность классического атмосферника не превысит 100-110 л.с. В свою очередь, турбированный двигатель при том же объeме сможет выдать до 180 л.с.
Кстати, турбированные двигатели имеют свою небольшую классификацию.
- Механический нагнетатель. На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора.
- Турбокомпрессор, который использует энергию выхлопных газов. Принципы его работы мы рассмотрели выше.
Немного истории
Готтлиб Даймлер, один из создателей первого двигателя внутреннего сгорания, экспериментировал с нагнетателем, приводимым от коленвала, ещe в 1885 году. Несколькими годами позже Луи Рено — отец одноимeнной марки автомобилей — получил патент на аналогичную конструкцию для ДВС в 1902-м. Причeм само устройство для промышленного применения братья Рутс изобрели ещe в 1859-м.
Примерно тогда же опыты с турбиной, работающей от выхлопных газов, ставил швейцарец Альфред Бюши. Именно ему приписывают создание турбонаддува, функционирующего по такому принципу, в 1905 году. Правда, установить истинного первого изобретателя сейчас сложно, ведь Бюши лишь получил патент.
Мировую же известность механическим нагнетателям принесла компания Mercedes-Benz, которая стала устанавливать наддувные компрессоры в конце 20-х годов сначала на гоночные, а начиная с 30-х и на серийные машины.
Из Германии мода на наддувные машины перекинулась на Голливуд, а оттуда на весь мир. Золотой век немецких «компрессоров» закончился одновременно с началом Второй мировой войны. Основное применение компрессоров в военное время пришлось на авиацию: наддув использовался для компенсации недостатка кислорода на больших высотах.
Сразу после Второй мировой войны использование компрессоров продолжилось в основном на моторах Формулы-1. Турбонаддува на гражданских машинах автопроизводители побаивались из-за детонации возросшего давления и температуры. Технологии производства подшипников оставляли желать лучшего, охлаждение и смазка тоже была малоэффективной, из-за этого турбины быстро приходили в негодность.
Окончательно и бесповоротно на путь «турбинификации» мировые производители встали после топливного кризиса конца 70-х.
Победа за турбокомпрессором?
Не углубляясь в технические подробности, скажем, что механические нагнетатели можно считать частью эволюционного пути, а массовое распространение в итоге получили турбокомпрессоры. Для раскрутки нагнетателя требуется мощность с вала двигателя, турбина же раскручивается просто за счeт выхлопных газов. Первый путь технически сложнее и дороже в массовом производстве.
Тем не менее механические компрессоры до сих пор устанавливают! С одной стороны, это премиальные модели британских Jaguar и Land Rover, некоторые двигатели у Mercedes, а с другой — традиционные масл-кары в духе Dodge Challenger Hellcat, которые продолжают специфически «подвизгивать» именно из-за своего механического нагнетателя.
Главное преимущество этой конструкции — приводной компрессор любой конструкции, будучи привязанным к коленвалу, не имеет инерционности. Связь «по педали» с ним прямая, и разгон остаeтся ровным практически во всeм диапазоне.
Как говорится, каждому своe. Но вернeмся к массовым автомобилям.
Преимущества
Если на рынке продаются оба вида двигателей, значит, у каждого есть ряд неоспоримых преимуществ. Рассмотрим их.
Атмосферный двигатель:
- проще в обслуживании;
- имеет более высокий ресурс;
- меньший расход масла;
- невысокие требования к качеству топлива и масла.
- высокая мощность и увеличенный крутящий момент при равных объeмах двигателя;
- меньший расход топлива.
Недостатки
Равно как плюсы, у каждого из двух типов двигателей есть свои недостатки.
Атмосферный двигатель:
- имеет большой вес;
- при одинаковом объeме с турбомотором мощность ниже;
- сниженная динамика — в сравнении с турбомотором того же объeма;
- сложности при езде в горах.
Турбированный двигатель:
- высокие требования к качеству смазки и топлива;
- дорогостоящий ремонт;
- долгий прогрев зимой;
- меньший интервал замены масла.
Трудности выбора
Автолюбителям, которые сомневаются, какой двигатель лучше и выгоднее, однозначного ответа дать не получится. Например, ценителям мощности и динамики имеет смысл присмотреться к турбированному мотору. Однако он же влечeт за собой значительные денежные траты на приобретение бензина и масла высокого качества.
Атмосферный двигатель примечателен своей простотой и неприхотливостью, он прекрасно может служить не одно десятилетие, кроме того, его работоспособность сможет поддержать даже человек с невысоким достатком.
Какое масло нужно турбомоторам, а какое — атмосферным?
У турбомотора наибольшая отдача, то есть максимум выработки тепла приходится на диапазон оборотов в районе 3000-4000 об/мин, когда турбина подаeт повышенное количество воздуха в цилиндры. После того как поток выхлопных газов станет достаточным для полноценной работы турбины, происходит скачок вырабатываемой энергии, сопровождаемый скачком температуры.
Моторное масло в таких условиях обязано сохранять свои свойства как при низких, так и при повышенных температурах. В случае турбированного двигателя это особенно важно, поскольку ось, на которой установлены турбинное и насосное колeса турбонаддува, работает в подшипниках скольжения. В случае если смазочный материал не обеспечит необходимую защиту данного узла, турбина может преждевременно выйти из строя, не выработав свой ресурс, который обычно составляет 30–70% ресурса двигателя.
Для машин с турбокомпрессорами лучше всего подходят синтетические масла, так как они лучше противостоят окислению по сравнению с минеральными и полусинтетическими. К тому же их вязкость в меньшей степени зависит от изменений температуры, что необходимо для обеспечения защиты подшипников турбины на всех режимах работы двигателя.
Что касается самих характеристик вязкости моторного масла, то турбированные моторы «предпочитают» всесезонные масла с низкотемпературным показателем вязкости SAE 0W и высокотемпературным SAE от 20 до 40. Моторные масла с низким показателем высокотемпературной вязкости следует выбирать для повышения топливной экономичности, высокие показатели вязкости — для лучшей защиты двигателя и турбины. В любом случае, подбор смазочного материала следует проводить в полном соответствии с руководством по эксплуатации конкретного автомобиля.
Кроме того, есть пара важных нюансов относительно использования автомобилей с турбированными двигателями:
важно постоянно следить за состоянием масла, меняя его с периодичностью, рекомендованной производителем;
необходимо регулярно проверять воздушный фильтр — если он забился, это нарушит работу компрессора;
турбина быстрее изнашивается, если сразу после остановки автомобиля отключать мотор. Чтобы продлить срок службы турбомотора, ему нужно дать немного поработать на холостых оборотах для охлаждения турбины.
Атмосферные двигатели, в отличие от турбированных, менее требовательны к специфическим характеристикам масла. В данном случае подойдут общие рекомендации, которые мы давали в одной из предыдущих статей.
Стоит лишь напомнить о том, что мы предлагаем простой способ найти подходящее масло, — воспользоваться удобным онлайн-подборщиком. Просто задайте параметры «вид техники — марка — модель» или воспользуйтесь строкой поиска, и вам будут предложены все подходящие виды масла согласно международным стандартам и допускам автопроизводителей.
Выбор, как всегда, за вами!
Что такое турбина и турбонаддув — устройство и принцип работы.
С того момента, как появилась такая профессия, как автомобильный конструктор, возникла проблема увеличения мощности моторов. По всем законам физики, мощность мотора напрямую зависит от количества горючего, что сжигается за один цикл. Чем больше горючего при этом расходуется, тем мощность выше. Но, возникает вопрос – как увеличить количество лошадиных сил под капотом своего автомобиля? Тут есть несколько нюансов.
Для того чтобы происходил процесс горения необходим кислород. Благодаря этому становится ясно, что горит нечистое топливо, а его смесь с кислородом. При этом вся смесь должна быть в определенном балансе. Например, что касается бензиновых моторов, то топливо к воздуху смешивается в пропорции 1 к 15. При этом берется во внимание состав горючего и режим его работы.
Видно, что кислорода требуется в 15 раз больше, чем самого топлива. Из этого следует, что увеличение подачи топлива ведет за собой и обязательное увеличение подачи кислорода. Зачастую двигатели самостоятельно засасывают воздух из-за разницы в давлении между атмосферой и цилиндром. Отсюда появляется и прямая зависимость между объемом цилиндра и воздуха, который попадает в него. Именно таким образом и поступала американская автомобильная промышленность, которая выпускает большие двигатели с огромнейшим расходом топлива. Но, есть ли возможность в одинаковый объем загнать, как можно больше воздуха?
Такой способ есть и его впервые изобрел Готтлиб Вильгельм Даймлер. Один из основателей компании Daimler Chrysler. Немец достаточно сильно разбирался в двигателях и уже в 1885 году понял, каким образом можно загнать туда больше кислорода. Он придумал загонять воздух в мотор при помощи специального нагнетателя, который был в виде компрессора, что получал вращение от моторного вала и благодаря этому сжатый воздух успешно загонялся в цилиндры.
Все изменилось, когда швейцарский инженер-изобретатель — Альфред Бюхи сделал сенсационное открытие. Он был главным при создании дизельного двигателя в Sulzer Brothers и он никак не мог свыкнуться с той мыслью, что двигатели были очень тяжелыми и габаритными, а мощности выдавали недостаточно. При этом он не хотел заимствовать энергию двигателя. Благодаря этому в 1905 году Альфред Бюхи получил патент на первое на планете устройство, которое было создано для нагнетания, что применяло энергию для двигателя, выдаваемую выхлопными газами. Другими словами, он создал — турбонаддув.
Данная идея была очень проста и гениальна. Выхлопные газы задают вращение колесу с лопатками точно также, как ветер вращает лопасти мельницы. Отличие только в том, что данное колесо меньшего размера, а лопастей больше. Это колесо имеет название – ротор турбины, который находится на одном и том же валу, где располагается и колесо компрессора. Поэтому турбонагнетатель можно поделить на две части, первая из которой — это ротор, а вторая – компрессор. Ротор вращается благодаря выхлопным газам, а, в свою очередь, компрессор работает, как вентилятор и благодаря этому дополнительный воздух поступает в мотор. Полностью вся конструкция имеет название турбонагнетатель или турбокомпрессор.
При этом, кислород, что попадает в мотор, необходимо дополнительно охладить, это необходимо делать для того, чтобы увеличить давление, при этом загнав в цилиндр больше воздуха. Из-за того, что сжать холодный воздух по сравнению с теплым — намного легче.
Кислород, который проходит через турбину, сам по себе нагревается из-за сжатия, а также из-за некоторых нагретых частей турбонаддува. Подаваемый в мотор воздух, охлаждается с применением промежуточного охладителя. Воздух, проходя через радиатор, отдает свое тепло в атмосферу. При этом холодный воздух плотнее загоняется в цилиндр в большем количестве.
Чем больше газа проникает в турбину, тем она чаще вращается, и соответственно больше воздуха проникает в сам цилиндр и увеличивается мощность. Стоит сказать, что эффективность именно такого метода, по сравнению с приводным турбонаддувом, в том что для того, чтобы обслужить себя, нагнетатель тратит от энергии двигателя, около 1.5%. Это обусловлено тем фактом, что энергия к турбинному ротору поступает не благодаря замедлению выхлопного газа, а за счет его охлаждения. При этом потраченная энергия повышает коэффициент полезного действия двигателя. Благодаря этому автомобиль с нагнетателем становится максимально экономичным, по сравнению с остальными похожими двигателями примерно одинаковой мощности.
Вращение ротора в турбине может быть до 200 тысяч оборотов в минуту, следующий факт относится к раскаленным газам, которые доходят до 1000 градусов по Цельсию. Из всего этого следует тот факт, что нагнетатель, который может сдержать подобные нагрузки долгое время создать достаточно сложно и дорого.
Из-за этого нагнетатель был популярен исключительно во времена Второй Мировой Войны и только в самолетах. В 50-х годах компания из Америки (Caterpillar) смогла встроить нагнетатель к тракторному двигателю, а специалисты из компании Cummins смогли создать первые турбодизельные двигатели для грузовых машин. На легковых машинах, которые получили серийное производство, такие двигатели стали появляться гораздо позже. Это произошло в 1962 году, практически сразу появилось две модели Chevrolet Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire.
Стоит добавить, что проблематичность и высокая стоимость конструкции, не являются главными недостатками. Сама по себе эффективность работы турбонаддува, напрямую зависит от максимального числа оборотов двигателя. Из-за того, что на малых оборотах, выхлопных газов производится недостаточное количество, соответственно ротор не раскручивается на максимально возможную мощность и, как следствие, дополнительный кислород практически не задувается в цилиндры. Поэтому зачастую происходит так, что до 3 000 оборотов мотор не тянет, но уже после 4-5 тысяч оборотов, он резко «стреляет», эта проблема называется – турбоямой. При этом размер турбины напрямую зависит на ее разгон. Чем она больше, тем разгон дольше. Именно из-за этого, те двигатели, что имеют большую мощность и соответственно турбину высокого давления зачастую испытывают проблемы связанные с турбоямой. А те турбины, которые создают низкое давление, практически не имеют никаких проблем с провалом тяги, но при этом и мощность они могут поднять достаточно маленькую по отношению с первыми.
Практически полностью избавиться от такой проблемы, как турбояма может помочь схема с последовательным надувом, когда на достаточно малых оборотах мотора, работает маленький малоинерционный турбокомпрессор. Маленький – увеличивает тягу на низких оборотах, в то время, как большой включается во время, когда обороты начинают расти, вместе с давлением на выпуске. Еще сто лет назад систему последовательного наддува применяли в суперкаре Porsche 959. На данный момент же, такие системы применяются во многих марках, начиная от Land Rover и BMW, а в бензиновых моторах фирмы Volkswagen эту роль играет приводной нагнетатель.
На заводских двигателях зачастую применяют одиночный турбокомпрессор twin-scroll, в народе его называют «парой улиток». Каждая из таких улиток заполняется выхлопами, от разных цилиндров. Но, даже, несмотря на это, обе улитки подают выхлопные газы в одну турбину, в итоге максимально качественно раскручивая ее, как на больших, так и на малых оборотах.
Но зачастую все-таки можно встретить исключительно пару одинаковых турбокомпрессоров, которые параллельно друг от друга обслуживают отдельные цилиндры. Это является стандартной схемой, для стандартных V-образных турбодвигателей, где каждый блок имеет свой турбонаддув. Даже, несмотря на то, что мотор V8 компании M GmbH, который впервые был установлен на Bmw X6 M и X5 M оборудован перекрестным выпускным коллектором, позволял турбокомпрессору паре улиток получать газы выхлопа из цилиндров, которые находились в разных блоках.
Для того чтобы турбокомпрессор работал на максимуме своих возможностей, при всех диапазонах оборотов, можно поменять геометрию рабочей части. Исходя из оборотов, что производит улитка, там работают специальные лопатки и изменяется в некоторых дозволенных пределах форма сопла. Благодаря этому, мы имеем «супертурбину», которая отлично может работать во всех диапазонах оборотов. Такие схемы были продуманы и оговорены достаточно давно, но реализовать их на деле, появилась возможность лишь недавно. Стоит, при этом отметить, что изначально турбины, на которой поменяна геометрия, появилась исключительно на дизельном моторе, благодаря тому, что температура выхлопных газов, намного меньше. Что касается бензиновых двигателей, то первым был Porsche 911 Turbo.
Саму конструкцию турбодвигателя привели в максимальную комплектацию, относительно недавно и их актуальность сильно возросла. При этом сами турбокомпрессоры оказались актуальными не только, как для форсирования двигателя, но и для увеличения экономичности и экологичности выхлопа.
Турбированный и атмосферный двигатели
ДВИГАТЕЛЬ| ТУРБИРОВАННЫЙ Турбированный двигатель – ДВС, который отличается наличием систтемы турбонадува (состоит из турбины, турбокомпрессора и промежуточного охладителя). Она создает принудительное давление с помощью выхлопных газов. В результате в цилиндры через инжектор закачивается большее количество воздуха, который смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. Как результат — выделяется больше энергии, приводящей в движение рабочие части двигателя | АТМОСФЕРНЫЙ Атмосферный двигатель — это классический ДВС, в котором подаваемый через инжектор (или карбюратор) воздух участвует в образовании топливной смеси в цилиндрах. Топливная смесь, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части двигателя. |
1,0 л. Чтобы развить максимальную мощность 125 л.с., условному турбированному двигателю может быть достаточно объема 1,0 л
| 1,6 л. Чтобы развить максимальную мощность, например, 125 л.с., условный двигатель должен иметь рабочий объем не менее 1,6 л. |
При одной и той же мощности турбомоторы отличаются чуть лучшей динамикой и несколько меньшим расходом топлива. | Помимо, того что двигатель весит больше, он не способен поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом. |
150 000 Турбированный двигатель подвергается большим нагрузкам и потому изнашивается быстрее. При его правильной эксплуатации пробег до капитального ремонта может составлять 150 тыс. километров. | от 300 000 до 500 000 Из-за простой конструкции срок ресурсной эксплуатации «атмосферников» может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны случаи, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-500 тыс. километров без капитального ремонта. |
Нужно заправляться только качественным топливом, правильно запускать и останавливать мотор, следить за уровнем и качеством заливаемого масла. Смазка в турбодвигателе имеет большое значение, благодаря ему эффективно работают подшипники и другие важные элементы. Если уровень масла падает, он ибыстрее изнашиваются и выходят из строя. Поэтому масло необходимо своевременно доливать, а при его слишком быстром расходе — оперативно устранять неполадку, из-за которой это происходит. | Атмосферные двигатели более «лояльны» к качеству топлива и моторного масла. Хотя этими особенностями не стоит злоупотреблять, стоит отметить, что «атмосферники» отличаются высокой ремонтоспособностью, устранение возникающих неполакдок к них обойдется гораздо дешевле. |
Моторное масло QUARTZ 9000 5W-40 Высококачественное универсальное моторное масло, производимое по синтетической технологи, подходит как для атмосферных, так и для турбированных двигателей. API SN. Самая последняя спецификация по API — уровень SN. Характеризуется улучшенной защитой от высокотемпературных отложений на поршнях, более жесткими требованиями к контролю сажи и совместимости с уплотнителями. QUARTZ 9000 5W-40 обладает исключительными антиокислительными свойствамии особенно рекомендуется к применению в турбированных и мультиклапанных двигателях, а ткже в двигателях с непосредственным впрыском.
Подбор масла
Принцип работы турбины на дизельном двигателе
Каждый автолюбитель знает, как звучит дизельный силовой агрегат в легковом автомобиле. Раньше такие моторы работали довольно громко, плюс к этому источали неприятный запах. Современные дизельные силовые агрегаты более усовершенствованные, они становятся все более мощными, меньше от них неприятных запахов, да и шум не такой уж и громкий. Эволюция дизельных ДВС была стремительной и очевидной, ведь изначально такие моторы ставили исключительно на грузовые автомобили.
Как устроен дизельный силовой агрегат и турбонаддув
Специально для увеличения мощности «дизеля» в свое время был разработан наддув. Необходимо это для потребления мотором большего количества воздуха. Главное преимущество наддува в том, что к «движку» он подает сжатый воздух. Кроме этого в настоящее время имеется несколько технических способов увеличить ресурс дизельной установки. Способы эти направлены на увеличение объема так называемой камеры сгорания, а другие из них направлены на увеличение количества присутствующих цилиндров. В любом случае, независимо от способа появляется один недостаток – повышенный топливный расход. И если необходимо повысить мощность двигателя, но при этом не растрачивать впустую топливо, требуется наддув.
Как уже сообщалось выше, при имеющемся наддуве увеличивается подаваемый воздух, естественно, топлива расходуется больше, но не так критично, как расходовалось бы без наддува. При наддуве возрастает мощность установленного мотора, но его объем ни в коем случае не увеличивается.
Дабы было легче понять, такое понятие, как наддув означает некий процесс, благодаря которому возрастает давление, и уже по этой причине повышается заряд горючего. Данный принцип необходим, чтобы добавить вашему авто мощности, но сэкономить горючее. При правильной работе, ресурс составляет 45-процентов.
Зачастую на современных авто можно встретить турбонаддув. Профессионалы его называют – агрегатный наддув. Образовалось такое название из-за того, что турбина лежит в основе наддува. Такой вид наддува пользуется огромной популярностью, но, тем не менее, активно на смену ему приходит турбина.
Работа турбонаддува осуществляется на основе принципа оптимального использования выхлопных газов. В разы увеличить мощности силового агрегата позволяет энергия, которая образуется в этих газах, притом, что наддув нагнетает давление.
Вам нужно сдать металл? Компания https://punkt-priema-metala.ru/ принимает металл по выгодным ценам, фирма принимает кабеля медные и алюминиевые на вес.
Особенности турбонаддува дизельного мотора
Турбина имеет одну отличительную особенность – не изменяя (увеличивая) объем силовой установки, увеличить мощность. Согласитесь, это очень важный аспект для легковых авто и внедорожников. Известно, что городские автомобили имеют достаточно маленькое подкапотное пространство, и в них невозможно поместить дизельный мотор с большим количеством цилиндров.
Другая отличительная особенность — турбина перерабатывает вредные выхлопные газы в мощность мотора. Как это осуществляется? Когда газы поступают наружу, сначала они попадают на так называемую крыльчатку, и заставляют ее активно вращаться. На этом самом валу, где собственно и располагается крыльчатка, стоит компрессор, который начинает в процессе работы активно нагнетать давление, а оно позволяет увеличить мощность «движка», но минус этого – ресурс работы сокращается.
И наконец, последняя особенность. Она заключается в том, что мощность агрегата возрастает, но не возрастает ресурс оборотов коленвала, поскольку в камеры сгорания поступает больше горючей смеси и повышается давление.
Какие недостатки у турбонаддува?
Да, и у такого, казалось бы, полезного устройства имеются недостатки. Начать стоит с самого большого недостатка – турбина приводит к значительной топливной потере. Выше было указано, что происходит это из-за попадания в камеру сгорания большого количества воздуха, вместе с которым для получения смеси поступает и больше горючего.
Еще один существенный недостаток кроется в том, что во время работы «движка» и соответственно турбины начинает возрастать температура, и ее требуется незамедлительно понизить. Следовательно, требуется дополнительное охлаждение, дабы силовой агрегат не вышел из строя. Естественно потребуется вложить приличную сумму денег, дабы усовершенствовать систему охлаждения.
Как происходит регулировка турбонаддува
Многие автовладельцы, которые турбину ставили своими усилиями, сталкивались с тем, что в процессе эксплуатации мотор авто быстро закипает. Случается это по причине неправильной регулировки клапана турбины, отвечающего за давление в устройстве. Эта проблема не может появиться, если правильно модернизирована система охлаждения. Те, кто пренебрег данной системой, получают перегрев двигателя по 2-ум причинам.
Обязательно необходимо регулировать клапан давления. Во время работы мотор начинает вырабатывать выхлопные газы, а их вбирает в себя турбина для последующего нагнетания, и как результат, повышается давление. При быстрой работе силового агрегата, выделяется больше газов, и турбина начинает еще более усиленно работать, будет это продолжаться ровно до тех пор, пока силовая установка не выйдет из строя из-за повышенного давления.
Как раз, дабы этого не допустить, специалисты разработали специальный перепускной клапан. Его можно устанавливать внутрь турбины, или же снаружи. Если клапан установлен снаружи, то газы вообще не попадают в турбину. Если он установлен внутри, то при его закрытии выхлопные газы выходят из корпуса, при этом в самом устройстве давление не повышается.
Устройство обозначенного нами клапана позволяет вбирать только то количество воздуха, которое необходимо для корректной работы. Клапан закрывается, когда турбина работает. Осуществляется это через небольшое отверстие в клапане, закрывающееся в нужный момент автоматически.
Подведем итоги
Если вы хотите на своем дизельном агрегате эксплуатировать турбину, то помните, что сначала ее требуется отрегулировать, дабы правильной была подача мощности двигателю по специальным каналам. Если ваш автомобиль новый, то на нем все необходимые регулировки должны быть уже проведены. Помнить следует и про недостатки во время эксплуатации, и если автомашина и раньше потребляла много горючего, то и после установки турбонаддува расход топлива будет существенным.
Как работают турбокомпрессоры | HowStuffWorks
В некоторых двигателях используются два турбокомпрессора разных размеров. Меньший из них очень быстро набирает скорость, уменьшая задержку, в то время как больший берет на себя при более высоких оборотах двигателя, чтобы обеспечить больший наддув.
Когда воздух сжимается, он нагревается; а когда воздух нагревается, он расширяется. Таким образом, отчасти повышение давления от турбонагнетателя является результатом нагревания воздуха до того, как он попадет в двигатель. Чтобы увеличить мощность двигателя, цель состоит в том, чтобы в цилиндр попало больше молекул воздуха, а не обязательно большее давление воздуха.
Интеркулер или охладитель наддувочного воздуха — это дополнительный компонент, который выглядит как радиатор, за исключением того, что воздух проходит как внутри, так и снаружи интеркулера. Всасываемый воздух проходит через герметичные проходы внутри охладителя, а более холодный воздух снаружи обдувается охлаждающим вентилятором двигателя через ребра.
Интеркулер дополнительно увеличивает мощность двигателя за счет охлаждения сжатого воздуха, выходящего из компрессора, прежде чем он попадет в двигатель.Это означает, что если турбокомпрессор работает с наддувом 7 фунтов на квадратный дюйм, система с промежуточным охлаждением будет подавать 7 фунтов на квадратный дюйм более холодного воздуха, который является более плотным и содержит больше молекул воздуха, чем более теплый воздух.
Турбокомпрессор также помогает на больших высотах , где воздух менее плотный. Обычные двигатели будут испытывать снижение мощности на больших высотах, потому что с каждым ходом поршня двигатель будет получать меньшую массу воздуха. Двигатель с турбонаддувом также может иметь пониженную мощность, но это снижение будет менее значительным, поскольку более разреженный воздух турбонагнетателю легче перекачивать.
Старые автомобили с карбюраторами автоматически увеличивают расход топлива, чтобы соответствовать увеличенному потоку воздуха, поступающего в цилиндры. Современные автомобили с впрыском топлива также сделают это в определенной степени. Система впрыска топлива полагается на кислородные датчики в выхлопе, чтобы определить правильность соотношения воздух-топливо, поэтому эти системы автоматически увеличивают поток топлива, если добавлен турбонаддув.
Если турбонагнетатель со слишком большим наддувом добавляется к автомобилю с впрыском топлива, система может не обеспечивать достаточно топлива — либо программное обеспечение, запрограммированное в контроллере, не позволяет этого, либо насос и форсунки не могут его подавать .В этом случае придется внести другие изменения, чтобы получить от турбокомпрессора максимальную пользу.
Первоначально опубликовано: 4 декабря 2000 г.
Как турбины работают на автомобилях?
Почему сейчас так много двигателей с турбонаддувом?
Турбины не только повышают мощность, но и повышают эффективность. Поскольку турбины используют отработанные газы для выработки энергии, самому двигателю не нужно работать больше. Это означает, что можно использовать двигатель меньшего размера с турбонаддувом для выработки той же мощности, что и более крупный двигатель без наддува.Двигатели меньшего размера всегда более эффективны, чем двигатели большего размера, что увеличивает экономию топлива и снижает выбросы.
Производители автомобилей используют этот факт в дизельных двигателях более 30 лет. Дизельные двигатели особенно подходят для турбонаддува, потому что они имеют более простые системы впуска для смешивания топлива и воздуха и более прочные блоки двигателя, которые могут сдерживать огромное давление воздуха, создаваемое турбинами. Примерно за последние 15 лет производители усовершенствовали металлургию, которая позволяет легкому бензиновому блоку двигателя из легкого сплава выдерживать сверхвысокое турбо-давление.Ранее блоки бензиновых двигателей с турбонаддувом обычно изготавливались из тяжелого чугуна или стали. Более легкий двигатель означает, что весь автомобиль меньше весит и более эффективен.
Результатом всего этого стал бензиновый двигатель, такой как 1,0-литровый 3-цилиндровый EcoBoost от Ford, который может производить больше мощности, чем старый 1,6-литровый 4-цилиндровый безнаддувный бензиновый двигатель Ford, при этом обеспечивая лучшую экономию топлива и меньшие выбросы.
Турбодизели являются основой линейки двигателей Range Rover Evoque.Какие еще преимущества есть у турбин?
Помимо увеличения мощности, турбины увеличивают крутящий момент — силу двигателя — особенно на низких оборотах.Это полезно для небольших бензиновых двигателей, которые, как правило, не развивают большой крутящий момент на высоких оборотах без турбонаддува. Дизельные двигатели без наддува, напротив, выдают большой крутящий момент на низких оборотах. Добавление турбонаддува усиливает эффект, поэтому турбодизели кажутся такими сильными, если вы нажимаете на педаль газа, скажем, на скорости 50 миль в час на высшей передаче.
Автомобили с турбонаддувом также имеют более тихие выхлопные трубы. Турбонагнетатель эффективно снижает количество выхлопных газов, поэтому он не такой громкий, как автомобиль без турбонаддува.Однако вы можете услышать фурор, когда убираете ногу с дроссельной заслонки. Это «перепускной клапан», который удаляет лишний газ из турбонагнетателя, когда он не нужен.
Ford Puma получил 1,0-литровый двигатель с турбонаддувомЕсть недостатки?
Вы часто будете сталкиваться с термином «турбо-задержка», который относится к временной задержке между нажатием дроссельной заслонки и передачей турбонагнетателем дополнительной мощности. Это просто функция времени, которое требуется выхлопным газам, чтобы достичь турбонагнетателя и разогнать турбину до нужной скорости.Большая турбина часто преувеличивает эффект.
У современных турбин есть много способов уменьшить запаздывание. Некоторые двигатели даже имеют несколько турбин увеличивающегося размера, которые работают на разных оборотах, и электродвигатели, которые раскручивают турбину еще до того, как газы достигают ее, становятся все более распространенным явлением. Определенное количество турбо-лагов неизбежно, но у многих двигателей сейчас их так мало, что их почти невозможно обнаружить.
Turbos — еще одна вещь, которая может пойти не так, как надо. Они могут и делают — некоторые двигатели особенно подвержены проблемам с турбонаддувом.Густой белый дым от выхлопных газов и потеря мощности — это ключи к разгадке. Пренебрежение, злоупотребления и большой пробег — обычные причины, но если за автомобилем правильно ухаживать, это не должно быть проблемой.
Volvo XC60 T8 имеет турбонагнетатель и нагнетательЧем отличается нагнетатель?
Нагнетателитакже увеличивают мощность за счет нагнетания большего количества воздуха в двигатель, но турбина вращается самим двигателем. Они без задержек, обеспечивают больший крутящий момент и потрясающе звучат, но не так эффективны.
Как это работает: турбонаддув | Вождение
Ссылки на следы хлебных крошек
- Как это работает
- История возможностей
Этот компонент сжимает воздух, поступающий в ваш двигатель, для увеличения мощности, но при этом достигается экономия топлива.
Автор статьи:
Jil McIntoshPublishing дата:
13 июня, 2018 • 7 февраля, 2019 • 4 минуты чтения • Присоединяйтесь к разговору Этот компонент сжимает воздух, поступающий в ваш двигатель, для большей мощности, но есть затраты на экономию топливаСодержание статьи
Раньше были турбокомпрессоры в основном использовались на высокопроизводительных спортивных автомобилях.Они по-прежнему дают быстроходным автомобилям дополнительный прирост мощности, но автопроизводители все чаще используют их на двигателях меньшего размера для увеличения мощности, когда это необходимо, но с лучшей общей экономией топлива. Они также используются практически во всех дизельных двигателях для увеличения мощности.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Турбокомпрессор — это, по сути, воздушный насос, нагнетающий дополнительный кислород в двигатель по мере необходимости, чтобы он мог сжигать больше топлива для получения большей мощности.
Двигатели содержат поршни, которые перемещаются вверх и вниз в цилиндрах. Они поворачивают тяжелый центральный коленчатый вал так же, как ваши ноги двигаются вверх и вниз, чтобы привести в движение велосипед. Вращение коленчатого вала используется для поворота колес автомобиля.
Двигатель Audi 3,0 л V6 с двумя последовательно расположенными турбонагнетателями.Все это движется паром воздуха и бензина в верхней части поршня. Когда он воспламеняется свечой зажигания, сила сгорания толкает поршень вниз, чтобы повернуть кривошип.Сгоревшие газы затем удаляются как выхлопные газы.
Каждый поршень скользит вниз в начале своего цикла, создавая вакуум. В двигатель без турбонаддува, известный как безнаддувный, воздух врывается внутрь при открытии впускного клапана, но он может заполнить цилиндр только при атмосферном давлении. Сжигание большего количества топлива дает больше мощности, но поскольку смесь топлива и воздуха должна быть точной для правильной работы двигателя, добавление большего количества бензина не сработает, и цилиндр не сможет втянуть лишний воздух.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание товара
В двигателе с турбонаддувом турбонагнетатель перекачивает больший объем воздуха под давлением, и компьютер транспортного средства реагирует, добавляя правильное количество дополнительного топлива.
Турбина приводится в движение выхлопными газами. Одна сторона турбонагнетателя расположена у выпускного коллектора, другая — у воздухозаборника двигателя, и он содержит два небольших вентилятора, соединенных валом. Когда выхлопные газы проходят через турбонагнетатель, он вращает один вентилятор, называемый турбиной. Это, в свою очередь, вращает второй вентилятор, называемый компрессором, который всасывает свежий воздух, нагнетает его и нагнетает в двигатель.Разница между атмосферным давлением и давлением воздуха, обеспечиваемым турбонаддувом, называется наддувом и измеряется в фунтах на квадратный дюйм (psi).
Вместо турбонагнетателя в некоторых автомобилях используется нагнетатель, который также нагнетает воздух, но механически работает от коленчатого вала двигателя, а не от выхлопных газов.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
В разрезе турбокомпрессор показаны вентиляторы турбины и компрессора, соединенные валом.Одна из проблем с турбонаддувом заключается в том, что воздух нагревается при сжатии, а это противоположно тому, что вы хотите. Холодный воздух более насыщен кислородом, поэтому он может смешиваться с большим количеством топлива и при этом нормально сгорать в цилиндре. Автопроизводители добавляют к турбо-системе теплообменник, называемый промежуточным охладителем, который поглощает тепло и снижает температуру воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.
Вентиляторы турбонагнетателя вращаются очень быстро — до 250 000 оборотов в минуту или больше — и существует вероятность слишком высокого давления в двигателе при максимальной нагрузке.В этом случае открывается клапан, называемый перепускным клапаном, который отводит часть выхлопных газов от турбины.
Турбокомпрессор не нагнетает двигатель постоянно. Если вы едете умеренно, достаточно воздуха, всасываемого при атмосферном давлении, и двигатель работает как безнаддувный. Когда вы нажимаете на дроссельную заслонку, двигатель работает сильнее и создает большее давление выхлопных газов. Это раскручивает турбокомпрессор, который, в свою очередь, увеличивает мощность двигателя, который, в свою очередь, получает больше топлива — вот почему эти малолитражные двигатели могут внезапно стать намного более жаждущими, чем ожидалось, когда вы их сильно водите.(Положительным моментом является то, что дополнительный кислород имеет тенденцию более полно сжигать топливо в цилиндре, повышая эффективность двигателя и уменьшая вредные выбросы.)
Реклама
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Турбокомпрессор также создает головную боль инженерам, потому что он не сразу выходит на полную мощность. Существует небольшая задержка между моментом, когда вы опускаете ногу, и тем, когда турбокомпрессор набирает скорость, достаточную для обеспечения наддува и желаемого ускорения.Это известно как турбо-задержка.
Раньше он был гораздо более заметным в старых автомобилях, но сегодня автопроизводители используют другие методы, чтобы уменьшить его. Используются легкие лопатки турбины, поэтому для их вращения требуется меньшее давление. Турбокомпрессоры меньшего размера раскручиваются быстрее, и некоторые автопроизводители устанавливают два из них на двигатель, комбинируя маленький для быстрого начального наддува с более крупным, который может обеспечить большую мощность при более высоких оборотах двигателя. Несколько автопроизводителей, включая Volvo, для достижения этой цели используют в двигателе как нагнетатель с механическим приводом, так и турбонагнетатель с приводом от выхлопных газов.
Объявление
Это объявление еще не загружено, но ваша статья продолжается ниже.
Содержание статьи
Еще одна технология — это изменяемая геометрия, которая автоматически регулирует поток выхлопных газов в турбинное колесо в зависимости от частоты вращения двигателя и требований к мощности.
Двигатели с турбонаддувом, как правило, не требуют какого-либо дополнительного обслуживания, кроме рекомендованной замены масла в автомобиле и замены свечей зажигания.Некоторые более новые двигатели с турбонаддувом отлично работают на обычном бензине, но проверьте руководство пользователя на предмет любых требований к бензину премиум-класса.
Большинство автопроизводителей просто говорят «с турбонаддувом», но некоторые используют собственные названия, такие как Audi TFSI (для стратифицированного впрыска топлива с турбонаддувом) или Ford EcoBoost. Если вы не уверены, перед покупкой поинтересуйтесь, турбовый ли это.
Поделитесь этой статьей в своей социальной сети
Подпишитесь на рассылку Driving.ca Blind-Spot Monitor по средам и субботам
Нажимая на кнопку подписки, вы даете согласие на получение вышеуказанного информационного бюллетеня от Postmedia Network Inc.Вы можете отказаться от подписки в любое время, щелкнув ссылку для отказа от подписки внизу наших электронных писем. Postmedia Network Inc. | 365 Bloor Street East, Торонто, Онтарио, M4W 3L4 | 416-383-2300Спасибо за регистрацию!
Приветственное письмо уже готово. Если вы его не видите, проверьте папку нежелательной почты.
Следующий выпуск «Монитора слепых зон» Driving.ca скоро будет в вашем почтовом ящике.
Мы столкнулись с проблемой при регистрации. Пожалуйста, попробуйте еще раз
Комментарии
Postmedia стремится поддерживать живой, но гражданский форум для обсуждения и поощрять всех читателей делиться своим мнением о наших статьях.На модерацию комментариев может потребоваться до часа, прежде чем они появятся на сайте. Мы просим вас, чтобы ваши комментарии были актуальными и уважительными. Мы включили уведомления по электронной почте — теперь вы получите электронное письмо, если получите ответ на свой комментарий, есть обновление в цепочке комментариев, на которую вы подписаны, или если пользователь, на которого вы подписаны, комментарии. Посетите наши Принципы сообщества для получения дополнительной информации и подробностей о том, как изменить настройки электронной почты.
Что такое двигатель с турбонаддувом и как он влияет на время в пути?
Когда вы слышите термин «с турбонаддувом», вы, вероятно, автоматически связываете его со словом «быстрый».И вы не ошибетесь — этот тип двигателя имеет репутацию того, что позволяет вам по-настоящему нажать на педаль. Однако знаете ли вы, как работает двигатель с турбонаддувом и на что он влияет на время в пути? Toyota из Клермона готова дать ответы.
Что такое двигатели с турбонаддувом?
Двигатели с турбонаддувом обычно используются в автомобилях, рассчитанных на скорость, таких как новая Clermont Toyota Supra. У него есть турбокомпрессор под капотом его рядного шестицилиндрового двигателя, и ходят слухи, что в 2021 модельном году на рынок появятся ДВА варианта двигателей с турбонаддувом, чтобы водители могли выбирать между ними.Но чтобы действительно понять, как этот тип зарядного устройства может увеличить время вождения, давайте рассмотрим подробнее.
- Турбированный двигатель или двигатель с турбонаддувом может повысить топливную экономичность и мощность вашего автомобиля (опять же, почему он так популярен среди водителей, которые любят быстро добираться до места). Вот основная разбивка того, что происходит под капотом в этом сценарии:
- Мощность турбины используется для создания принудительной индукции — в основном, дополнительный сжатый воздух проталкивается в камеру сгорания вашего двигателя.
Турбокомпрессор, нагнетатель или и то, и другое?
Дополнительный воздух, проталкиваемый в камеру, означает, что, в свою очередь, в камеру будет втягиваться больше топлива. Это увеличивает мощность и ускоряет работу вашего двигателя, потому что дополнительное топливо сгорает быстрее, чем двигатель, использующий «нормальную» аспирацию.
Однако двигатели с турбонаддувом не всегда назывались этим именем — они изначально назывались турбокомпрессорами, потому что в те времена «нагнетатель» означал любой двигатель, который использовал принудительную индукцию (или сжатый воздух) для повышения мощности и топливной эффективности.Однако сейчас есть различие между двумя типами зарядных устройств — вот и положение дел:
- Двигатель с турбонаддувом использует турбину, которая приводится в действие выхлопными газами двигателя, чтобы впоследствии нагнетать этот дополнительный сжатый воздух в камеру сгорания.
- Двигатель с наддувом, с другой стороны, использует процесс с механическим приводом. Этот тип зарядного устройства обычно приводится в действие ремнем, прикрепленным к коленчатому валу.
И просто для справки, двойной нагнетатель — это двигатель, в котором используется и то, и другое.
К чему вы должны стремиться, пытаясь увеличить мощность вашего автомобиля? Вот несколько ключевых моментов, которые следует учитывать перед тем, как украшать ваш Clermont Toyota:
- Двигатели с турбонаддувом имеют отставание. Почему? Потому что между моментом, когда вам требуется увеличенная мощность (или открытием дроссельной заслонки), и фактическим действием подачи дополнительного сжатого воздуха в камеру сгорания проходит небольшой промежуток времени. Почему? Поскольку турбокомпрессоры используют этот выхлопной газ для питания турбины, и когда ваша Clermont Toyota работает на холостом ходу или движется с низкой скоростью, требуется немного больше времени для накопления необходимых выхлопных газов. Не лишены недостатков и двигатели
- с наддувом. Этот тип зарядного устройства подвергает двигатель дополнительному износу, поскольку он имеет механический привод. Кроме того, он использует часть мощности, которую двигатель изначально создает, для создания БОЛЬШЕ мощности. Вы выйдете вперед по мощности, но не без дополнительного износа двигателя. Эти типы зарядных устройств также создают больше избыточного тепла, что заставляет ваш двигатель работать тяжелее, чтобы он оставался холодным.
Готовы лично проверить двигатель с турбонаддувом? Приезжайте в Toyota в Клермон и посмотрите, что находится под капотом Toyota Supra 2020 года! Мы открыты семь дней в неделю по адресу 3575 Vineland Road.
Как работает турбо | Больше скорости, больше мощности
Больше воздуха, больше топлива, больше мощности
Лошадиная сила — это измерение выходной мощности двигателя. Один из способов получить больше мощности от двигателя — увеличить количество поступающего в него воздуха и топлива. Вы можете добавить цилиндры к двигателю или увеличить существующие цилиндры, но иногда такие изменения невозможны. Турбокомпрессор часто является более простым и компактным способом увеличения выходной мощности двигателя.
Пусть будет турбо
Турбокомпрессор может повысить мощность двигателя без увеличения его веса, что является большим преимуществом для любого транспортного средства, которому требуется наддув. И бензиновые, и дизельные двигатели могут выиграть от турбонаддува, и не только для повышения скорости и гоночных характеристик. Больше мощности часто жизненно важно для тяжелых транспортных средств, таких как грузовики, которые должны перевозить тяжелые грузы или нуждаются в дополнительной мощности в определенных условиях эксплуатации.
Турбокомпрессор — это система с принудительным впуском.Он сжимает воздух, поступающий в двигатель. Преимущество сжатия воздуха заключается в том, что он позволяет двигателю вжимать в каждый цилиндр примерно на 50 процентов больше воздуха. Больше воздуха означает, что в каждый цилиндр можно впрыснуть больше топлива. Больше топлива означает большие взрывы в цилиндрах, что означает большую мощность, чем тот же двигатель без турбонаддува. Никакая система не является идеально эффективной, поэтому, даже если в цилиндрах на 50 процентов больше воздуха, турбокомпрессор обеспечивает на 30-40 процентов больше мощности.
Турбонагнетатель затем использует результирующий ускоренный поток выхлопных газов двигателя для вращения турбины, которая, в свою очередь, приводит в действие воздушный насос. Турбина вращается со скоростью до 150 000 оборотов в минуту (об / мин), что превышает скорость большинства двигателей. В турбине очень высокие температуры, потому что она напрямую связана с выхлопной системой, что частично является причиной неэффективности турбокомпрессора. Турбина в потоке выхлопных газов увеличивает ограничение в выхлопе, а это означает, что двигателю приходится прилагать больше усилий для преодоления более высокого противодавления, чтобы выхлопные газы выходили наружу.Это отнимает мощность у цилиндров.
Неэффективность турбонагнетателя
Одна из проблем турбонагнетателей заключается в том, что они не дают мгновенного повышения мощности, когда вы нажимаете на газ. Это известно как турбо-задержка — время, за которое турбина набирает обороты до того, как будет произведен наддув. Как только турбина набирает обороты, включается турбонагнетатель, и мощность и скорость автомобиля увеличиваются.
Связано: Трансмиссия с двойным сцеплением для повышения эффективности
Связано: Знать различия между передним и задним приводом
Преимущества турбонагнетателя
Преимущество турбокомпрессора заключается в том, что он помогает двигателям работать на большой высоте, где воздух тоньше.Обычные двигатели имеют пониженную мощность на больших высотах, потому что в разреженном воздухе их труднее втягивать. Двигатель с турбонаддувом также может иметь меньшую мощность, но потери обычно менее значительны, потому что турбонагнетатель может легче перекачивать разреженный воздух. Это часто помогает транспортным средствам, которым требуется много энергии при работе на большой высоте, например, при ремонте дорог, горных работах или поисково-спасательных операциях. Это также помогает на обычных высотах, так как большим транспортным средствам часто требуется дополнительное ускорение в определенных ситуациях, например, при транспортировке тяжелых грузов или буксировке.
Запланируйте встречу с местным AAMCO в Миннесоте для многоточечной проверки и убедитесь, что ваш двигатель и другие системы работают наилучшим образом.
Мой Holset Turbo | Как работает турбонагнетатель
Назначение турбонагнетателя — сжимать воздух, поступающий в дизельный двигатель, это позволяет двигателю сжимать больше воздуха в цилиндр, а больше воздуха означает, что можно добавить больше топлива. Двигатель сжигает воздух и топливо для создания механической мощности. Чем больше воздуха и топлива он может сжечь, тем мощнее он будет.
Проще говоря, турбокомпрессор состоит из турбины и компрессора, соединенных общим валом, опирающимся на систему подшипников. Турбокомпрессор преобразует отработанную энергию выхлопных газов двигателя в сжатый воздух, который он проталкивает в двигатель. Это позволяет двигателю сжигать больше топлива, производя больше мощности и улучшая общую эффективность процесса сгорания.
Турбина состоит из двух компонентов; колесо турбины и коллектор, обычно называемый корпусом турбины.Выхлопной газ направляется через корпус в рабочее колесо турбины. Энергия выхлопных газов вращает турбину. После того, как газ прошел через лопасти колеса, он покидает корпус турбины через зону выпуска выхлопных газов.
Компрессоры противоположны турбинам. Они состоят из двух секций; рабочее колесо или колесо компрессора и корпус компрессора. Колесо компрессора соединено с турбиной валом из кованой стали.Когда колесо компрессора вращается, воздух втягивается и сжимается, поскольку лопасти вращаются с высокой скоростью. Корпус предназначен для преобразования воздушного потока с высокой скоростью и низким давлением в поток воздуха с низкой скоростью и высоким давлением посредством процесса, называемого диффузией.
Для достижения этого ускорения турбонагнетатель использует поток выхлопных газов двигателя для вращения турбины, которая, в свою очередь, вращает воздушный насос. Турбина в турбонагнетателе вращается со скоростью до 150 000 оборотов в минуту (об / мин), что примерно в 30 раз быстрее, чем может развивать большинство автомобильных двигателей.Поскольку он подключен к выхлопу, температура в турбине также очень высока.
Воздух поступает в компрессор с температурой, эквивалентной температуре атмосферы, однако, поскольку сжатие вызывает повышение температуры воздуха, он покидает крышку компрессора при температуре до 200 ° C.
Подшипниковая система турбонагнетателя смазывается маслом от двигателя. Масло под давлением подается в корпус подшипника через опорные подшипники и упорную систему.Масло также действует как хладагент, отводящий тепло, выделяемое турбиной.
Опорные подшипники свободно плавающего вращательного типа. Для правильной работы опорные подшипники должны плавать между масляной пленкой. Зазоры подшипников очень маленькие, меньше ширины человеческого волоса. Грязное масло или засоры в отверстиях для подачи масла могут серьезно повредить турбокомпрессор.
Как работает турбокомпрессор
Из июньского выпуска 2018 года
Ford с турбонаддувом 2.3-литровый рядный четырехцилиндровый двигатель приводит в движение все, от 280-сильного Explorer до 350-сильного Focus RS. И варианты этого турбокомпрессора Honeywell MGT22 питают этот четырехцилиндровый двигатель, обеспечивая пиковые уровни наддува от 16,4 до 22,6 фунтов на квадратный дюйм в зависимости от автомобиля. Проход через ленточную пилу показывает ее внутреннее устройство.
Hot Wheel
Конструкция с двойной спиралью (1) отделяет горячие выхлопные газы от последовательно запускаемых цилиндров, используя энергию выхлопных импульсов для уменьшения турбо-лага, когда они вращают литое колесо турбины из никелевого сплава (2 ) и продолжайте движение через корпус турбины из нержавеющей стали (3) к спускной трубе.При высоких нагрузках этот корпус может нагреться до 1800 градусов по Фаренгейту и раскалиться докрасна.
Зона отжима
Соединенные общим валом (4) , колеса турбины и компрессора вращаются со скоростью 200 000 об / мин. Полуплавающий опорный подшипник из медного сплава (5) управляет осевыми и радиальными нагрузками на вал, играя решающую роль в повышении эффективности турбонаддува и долговечности. Рубашка охлаждающей жидкости (6) отводит тепло от центрального корпуса, чтобы масло не закоксовывалось вокруг подшипника.В экзотических турбо-системах более дорогие шарикоподшипники уменьшают трение, поэтому вращающиеся компоненты наматываются быстрее и с большей эффективностью. Honeywell также исследует безмасляные воздушные подшипники, которые могут еще больше снизить трение.
Рой Ричи Автомобиль и водитель
The Big Squeeze
Окружающий воздух поступает в алюминиевый корпус компрессора (7) , и обработанное на станке колесо компрессора из алюминиевого сплава (8) создает в нем давление для создания наддува.Затем всасываемый воздух проталкивается через промежуточный охладитель, чтобы снизить его температуру (тем самым увеличивая его плотность), и направляется во впускной коллектор. Всасываемый под давлением заряд увеличивает количество воздуха в цилиндрах, которое сочетается с дополнительным топливом для создания большего крутящего момента и мощности. Honeywell предлагает сотни профилей колес, чтобы обеспечить производительность, соответствующую требованиям автопроизводителя.
Привратник
Перепускная заслонка (9) позволяет выхлопным газам обходить турбинное колесо, регулируя скорость колеса для управления давлением наддува.В этом приложении, приводимом в действие давлением, наддув, создаваемый компрессором, подается на мембрану привода перепускной заслонки (10) , сдвигая приводной стержень (11) , который открывает перепускную заслонку. Затворы также могут иметь вакуумное или электронное управление, последнее позволяет более точно контролировать давление наддува.