Турбокомпрессор это: Что такое автомобильный турбокомпрессор — устройство и как работает

Что такое автомобильный турбокомпрессор — устройство и как работает

Многие слышали слово «турбо», но толком не представляют — что это такое. Это обозначение скрывает наличие турбокомпрессора двигателя под капотом машины. Расскажем что такое автомобильный турбокомпрессор, как работает (устройство) и для чего нужен.

Как работает

Турбокомпрессор — это устройство для увеличения мощности мотора за счет большего подаваемого воздуха в цилиндры. Принцип работы турбокомпрессора в следующем: в мотор попадает топливовоздушная смесь, которая сгорая уходит в выхлопную трубу. На входе выпускного коллектора стоит крыльчатка, которая жестко соединена с другой крыльчаткой, находящейся на впускном коллекторе.

Когда, выхлопные газы выходят из мотора, они раскручивают крыльчатку, которая находится во выпускном коллекторе. Та в свою очередь раскручивает крыльчатку в впускном коллекторе.

В двигатель поступает больше воздуха, а соответственно и топлива. Чем больше сгорает топлива, тем больше мощность. И, чтобы сжечь больше топлива, нужно больше количества воздуха. Турбокомпрессор мотора поставляет больше воздуха, в результате

получаем существенную прибавку в мощности машины.

Что такое интеркулер? Он нужен для охлаждения подаваемого воздуха в авто. Нельзя бесконечно много подавать воздуха, т.к повышается его плотность при нагреве. Для охлаждения используют интеркулер — дополнительный радиатор.

Что такое турбояма

Следует отметить, что крыльчатка может развивать до 200 000 оборотов в минуту. Вследствие этого, у турбокомпрессора имеется большая инерционность, которая получила в народе название «турбояма».

Суть турбоямы в следующем. При резком нажатии на педаль газа, крыльчатка очень медленно набирает обороты и оттого приходиться ждать несколько секунд, когда начнет поступать воздух в двигатель. Благо, производители в той или иной степени избавились от данного эффекта, а именно стали устанавливать два перепускных клапана или ставить турбины с изменяемой геометрией.

Первый перепускной клапан предназначен для отработавших газов, а второй, чтобы перепускать излишний воздух из впускного коллектора в трубопровод до турбокомпрессора двигателя.

Что получается? При сбросе газа обороты крыльчатки турбо уменьшаются очень медленно. А если будет резко нажата педаль газа, то воздух в двигатель поступит в полном объеме. Эффект турбоямы равен времени открытия перепускного клапана.

Также применяется механизм изменения геометрии турбины. Дополнительное кольцо с управляемыми лопатками позволяет поддерживать поток выхлопных газов не только постоянным, но и управлять им. На низких оборотах, когда поток невелик, поперечное сечение турбины уменьшается, что увеличивает скорость газов, поступающих на колесо, повышая ее мощность. На высоких оборотах лопасти полностью открывают вход газам, увеличивая пропускную способность турбины.

Что такое перепускной клапан турбины

Его цель — пустить часть выпускного газа в обход турбины, таким образом ограничив скорость вращения крыльчатки и соответственно и давление на впускном коллекторе. Они бывают двух видов: внутренние и внешние. На большинстве автомобильных турбокомпрессоров используются внутренние. Внешние перепускные клапана, устанавливаются отдельно от турбины и ставятся на гоночные машины. Они более надежны, но их размер часто не способствует удачному расположению под капотом гражданской машины. Одно из преимуществ внешнего клапана — возможность регулировки механизма.

Битурбо или твинтурбо

В первом случае, это означают наличие двух турбокомпрессоров двигателя авто, установленных параллельно, а втором — наличие трех турбокомпрессоров. Часто «битурбо» или «твинтурбо» используют лишь на спортивных автомобилях, а также на гражданских машинах со спортивными параметрами. Применение нескольких турбокомпрессоров выгодно, т.к. они отличаются размерами. Один будет обладать большей инерцией, а другой — меньшей. В итоге первый турбокомпрессор автомобиля будет работать при малых и средних оборотах двигателя, а второй при оборотах близких к максимальным.

Турботаймер

Для сохранения ресурса после работы на повышенных оборотах турбина должна «отдохнуть» 1-2 минуты на холостом ходу. Это нужно, чтобы при остановке разгоряченной оборотами турбины, масло на подшипниках не вскипело, поэтому она крутится на холостых оборотах постепенно снижая температуру. Поработав несколько минут, турбина остывает, и двигатель можно заглушить.

Устройство, именуемое турботаймером, позволяет при выключении зажигания глушить двигатель через время, которое можно запрограммировать, либо оно определяется автоматически, исходя из температуры мотора. В отсутствие такого прибора водитель должен обеспечить «режим остывания» самостоятельно. Производители штатно не ставят турботаймер из-за норм экологии — чтобы не загрязнять окружающую среду при холостой работе мотора.

Турбокомпрессоры: Что вам нужно знать

– Жан-Марк Лабелле, дипломированный инженер, инженер по обслуживанию

Турбокомпрессоры существуют уже много лет и стали стандартным элементом в большинстве лесозаготовительных машин. Объем выхлопных газов на горячей стороне двигателя регулирует скорость газовой турбины. По мере увеличения частоты вращения в двигатель поступает большее количество воздуха, и мощность увеличивается. Стальной вал механически соединяет турбину с крыльчаткой компрессора и эффективно контролирует объем воздуха, поступающего на холодную сторону двигателя. Частота вращения турбокомпрессора может превышать 100 000 об/мин. С более быстрой скоростью вращения мало места для ошибок. Надлежащее техническое обслуживание и методы работы помогут избежать повреждений или преждевременного износа.

Надлежащее техническое обслуживание и осмотр продлевают срок службы турбокомпрессора.

Фильтрация воздуха и ограничение

Так же, как и трудно дышать при ношении забитой пылезащитной маски, эффективность работы турбокомпрессора также зависит от чистоты системы впуска воздуха. Фильтрация воздуха – первая линия защиты турбокомпрессора от загрязненного атмосферного воздуха, поскольку она препятствует попаданию загрязнений непосредственно во впускное отверстие компрессора. Наружный воздух поступает в фильтр грубой очистки и проходит через первичный (внешний) фильтрующий элемент. Затем он проходит через предохранительный (внутренний) фильтр и, наконец, к впускному отверстию турбокомпрессора. Чтобы эта система работала эффективно, любой мусор вокруг фильтра грубой очистки, например, ветви, снег, грязь или листья, должен убираться не реже одного раза в восемь часов и чаще при работе в сложных условиях. Это поможет поддерживать вакуумное давление турбокомпрессора в установленных пределах и снизить продольную деформацию вала на высоких оборотах, сохранить срок службы уплотнений и внутренних частей турбокомпрессора. Забитый фильтр приведет к увеличению оборотов турбокомпрессора, так как компрессор будет работать без нагрузки. Это, в свою очередь, может привести к отказу турбокомпрессора.

 

НЕ рекомендуется ЧИСТИТЬ фильтр.
ЛЮБОЙ ТИП ЧИСТКИ ЗАВИСИТ ОТ ПЕРСОНАЛА, МЕТОДОВ, ИНСТРУМЕНТОВ И ПРОВЕРОК, ИСПОЛЬЗУЕМЫХ В ТЕХНОЛОГИИ.

Фильтрующий элемент воздушного фильтра следует заменять только по сигналу индикатора сопротивления фильтра, в отличие от профилактической замены. Чрезмерное обслуживание может сделать систему менее эффективной, так как для лучшей фильтрации должно быть накоплено определенное количество пыли от фильтров. Не рекомендуется чистить фильтр. Есть риск попадания загрязняющих веществ на чистую сторону фильтра и риск повреждения фильтра сжатым воздухом высокого давления. Любой тип чистки зависит от персонала, методов, инструментов и проверок, используемых в технологии. Вторичный (предохранительный) элемент не подлежит чистке, только замене.

При принятии решения о чистке фильтра, сначала выполните визуальный осмотр. В случае обнаружения повреждений корпуса фильтра, прокладок или торцевых пластин, фильтр подлежит отбраковке. Всегда чистите фильтр в чистой среде и упаковывайте его сразу по завершении чистки. Ограничьте очистку максимум до трех интервалов и всегда соблюдайте рекомендованные производителем методы чистки для безопасного выполнения задачи. Некоторые ключевые моменты, которые следует учитывать:

• При использовании воздуха давление не должно превышать 2 бар
• Направлять воздух следует с чистой стороны наружу
• Не допускать контакта форсунки с фильтровальной средой

Необходимо сократить процесс замены фильтра во избежание попадания загрязняющих веществ во впускную систему. Можно использовать чистую тряпку в качестве временной заглушки впускного отверстия. Однако крайне важно убрать ее перед повторной сборкой. Мельчайшие частицы пыли, песка и грязи могут оказать негативное воздействие на турбокомпрессор, вызвать точечную коррозию, забивание или даже полное разрушение ребер крыльчатки компрессора, что может привести к катастрофическому отказу. Турбокомпрессоры имеют точную настройку. Наименьшие трещины в узле могут привести к разбалансировке системы и преждевременным отказам.

Охлаждение и смазка

Разогрев перед тренировкой имеет большое значение, и имеет смысл найти место в тени и выпить стакан холодной воды после пробежки в жаркую погоду. Это же касается и вашей машины. Перед эксплуатацией машины масло следует разогреть, а перед отключением турбокомпрессора его необходимо охладить. Правильная смазка важна для охлаждения турбокомпрессора. Помните, что он может вращаться с частотой свыше 100 000 об/мин. Выключение двигателя сразу после выключения машины означает, что подача смазочного масла насосом прекратится, а турбина продолжит вращаться на высоких оборотах еще несколько минут. Отсутствие масла не позволит быстро отвести тепло. Это может привести к преждевременному износу вала, подшипников и уплотнений и сократить срок службы турбокомпрессора. То же самое может произойти в случае недостаточного прогрева масла при запуске. Холодное масло перемещается медленнее, что приводит к ненадлежащей смазке подшипника.

Всегда используйте фильтры марки Tigercat для
защиты двигателя и компонентов.

Как уже указывалось выше, надлежащее техническое обслуживание поможет продлить срок службы турбокомпрессора. Допуски во вращающихся частях турбокомпрессора очень маленькие и зависят от качества масла. От качества масла также зависит и плавность работы деталей. Никогда не забывайте заменять масло в рекомендуемые интервалы или даже раньше, если есть риск загрязнения. Грязное моторное масло может быстро сократить общий срок службы, поскольку оно приводит к появлению царапин на подшипниках и валу. Эти дефекты на поверхности материала становятся местом последующих загрязнений. Здесь они оседают и ускоряют износ деталей. Шероховатая поверхность также ограничивает поток масла и его способность отводить тепло.

Вентиляция картера

Во время процесса сгорания двигателя выделяются пары сгорания (продувочный газ), которые из поршневых колец поступают в картер двигателя и смешиваются с парами масла. Во избежание избыточного давления в поддоне, эти пары отделяются от масла и направляются обратно во впускную трубу турбокомпрессора. Конденсированное масло возвращается в поддон.

На двигателях Tigercat FPT объемом 6,7 и 4,5 литров фильтр на верхнем корпусе системы вентиляции кратера расположен непосредственно над корпусом маховика двигателя и специально разработан под этот двигатель. По этой причине следует использовать только фильтры марки Tigercat. Фильтр, схожий на вид, не обязательно означает, что он идентичный. В фильтрах системы вентиляции кратера предусмотрена специальная маслоразделительная среда для контроля продувочных газов. Они разрабатываются и производятся специально для применения с запатентованными материалами для обеспечения слаженной работы с остальными компонентами системы. Фильтры, спецификации которых не отвечают требованиям, могут оказывать негативное влияние на общую производительность. Некоторые из них включают скорость прорыва газа, давление в картере, пористость фильтра и сокращение срока службы.

Видно масло на турбокомпрессоре

Наличие масла на турбокомпрессоре – нормальное явление. Пары сгорания, направляемые во впускное отверстие, могут смешиваться с остаточным маслом, которое обычно сгорает во время работы двигателя. Некоторая часть этого масла оседает в трубе непосредственно перед входом в турбокомпрессор. Поэтому наличие масла в небольших количествах – нормальное явление. Важно не забывать выполнять замену фильтра системы вентиляции картера в рекомендуемые интервалы и использовать для замены фильтр марки Tigercat. Это часто игнорируется несмотря на то, что фильтр играет очень важную роль. Неправильное обслуживание этого компонента может привести к забиванию фильтра и скоплению масла на входе и выходе турбокомпрессора. Это снижает производительность двигателя и давление наддува из-за ограничения крыльчатки компрессора, вызванного закоксовыванием, и может отрицательно повлиять на компоненты после выпускного отверстия турбины. Если оставить систему в этом состоянии на слишком длительный период времени, это может привести к отказу турбокомпрессора и даже двигателя.

Рекомендации и важная информация

Точно так же, как контроль топлива, частота вращения двигателя и манометры являются вторыми по важности элементами при управлении автомобилем. Контроль давления подкачки машины может помочь решить любую проблему на ранних стадиях. В случае резкого падения давления подкачки оператор должен быть начеку и соответствующим образом отрегулировать его или изучить проблему. Поскольку турбокомпрессор легкодоступный и закреплен всего лишь четырьмя болтами, его часто заменяют преждевременно в случае низкого давления подкачки. Одними из факторов, которые необходимо заранее учесть и рассмотреть, являются ослабленные или изношенные впускные воздушные патрубки, забитые воздушные фильтры, забитые фильтры грубой очистки, переполненные фильтры системы вентиляции картера и изношенные прокладки между турбокомпрессором и впускным/выпускным коллектором.

В случае поломки вала или крыльчатки компрессора давление подкачки турбокомпрессора значительно снизится. При этом немедленная остановка двигателя имеет решающее значение, так как непрерывная работа может привести к тому, что большое количество масла достигнет впускного отверстия двигателя и попадет в камеры цилиндров. Значительное количество энергии, создаваемое при смешивании масла с топливом и воздухом в процессе сгорания, может привести к серьезным повреждениям и сгибанию шатунов. Это вызовет необходимость замены двигателя. Масло может также загрязнять каталитические нейтрализаторы отработавших газов, что приводит к необходимости капитального ремонта.

Знания – ключ к успеху. Убедитесь, что все специалисты знают, как работает система. Это может положительно повлиять и мотивировать команду применять лучшие методы работы, соблюдать правильные процедуры обслуживания с необходимыми интервалами времени и быть осведомленными о возможных проблемах. Это будет иметь большое значение для обеспечения бесперебойной работы двигателя и турбосистемы.

Статьи по теме

Опубликовано: Tuesday 14th October 2014

Двигатели Tigercat FPT. Stage V, Tier 4f, Tier 2 и несертифицированные конфигурации двигателей для удовлетворения требований по уровню выбросов во всем мире.

---

Опубликовано: Tuesday 8th November 2016

Защитите свой двигатель при помощи высокопроизводительной фильтрационной синтетической среды, созданной Tigercat.

---

Опубликовано: Monday 1st December 2014

Почему фильтрация масла для гидравлических систем настолько важна?

---

Турбокомпрессор: правильная эксплуатация, неисправности и ремонт

Все больше современных автомобилей оснащаются турбокомпрессором. Этот агрегат повышает не только мощностные, но и экологические показатели транспорта. Хоть вопросы устройства и эксплуатации турбин уже давно были рассмотрена как техническими специалистами, так и рядовыми автолюбителями, все еще можно столкнуться с тем, что водители до конца не понимает, как нужно эксплуатировать и обслуживать турбину. Новый материал от Avto.pro поможет читателям дополнить свои знания об устройстве турбин и разобраться с тем, продлить их эксплуатацию.

Как это устроено

Турбина, а правильнее всего называть ее турбокомпрессором, по праву считается сердцем системы турбонаддува. В такой системе может использоваться и механический или электрический нагнетатель, однако в данном материале мы будет говорить именно о турбокомпрессорах. Начнем с простого. Что нужно для работы двигателя? Атмосферный воздух, топливо и искра. Топливо и воздух соединяются в т.н. топливовоздушную смесь, которая зажигается искрой и при сгорании выделяет большой объем горячих газов, которые толкают поршень. Поршень совершает возвратно-поступательные движения, а если говорить проще, то движется по прямой. Благодаря коленвалу такое движение преобразуется в движение вращательное, которое через цепочку механизмов передается ведущим колесам. Повышая мощностные показатели двигателей, инженеры столкнулись со следующим:

• Идея: повысить объем сгораемого топлива. Ожидаемый результат: повышение мощности двигателя при умеренном повышении его размеров и веса;
• Реальный результат: новые двигатели стали настолько тяжелыми, что рост реальных мощностных показателей авто оказался нелинейным – мощность придется повышать дальше;
• Побочная проблема: существенное повышение расхода горючего при не столь впечатляющем росте мощности.

Нефтяные кризисы поставили крест на идеях создания емких двигателей с высокими мощностными показателями. Некогда копеечное горючее теперь стоило немалых денег. Водители из США, где традиционно создавались авто с крупнолитражными двигателями, стали обращать внимание на японские и европейские малолитражки с высокой топливной экономичностью. Тогда же стало ясно, что от двигателя требуется в первую очередь эффективность, а не большие объемы. Четырнадцать долей на одну – знакомо ли вам это соотношение? На 14 объемных частей атм. воздуха должна приходиться всего 1 доля топлива, чтобы топливовоздушная смесь сгорела полностью и выделила максимум теплоты.

Проблему «накачки» больших объем воздуха в цилиндры решили еще в первой половине минувшего века. Тогда автомобилестроители предложили оснастить транспорт механическим нагнетателем (компрессором). Они позволяли быстро «готовить» большие объемы топливовоздушной смеси для мощных двигателей. Простое и эффективное решение. Но сами нагнетатели обладали рядом недостатков. Массивные, шумные и не слишком надежные, они скорее раздражали автолюбителей. Со временем их практически полностью вытеснили турбокомпрессоры. Теперь механическими компрессорами оснащают некоторые виды спортивного транспорта. В новых агрегатах для нагнетания атмосферного воздуха используется не энергия двигателя напрямую, а энергия отработавших газов, которые он попросту выбрасывает через выхлопную систему. Турбины относительно просты в обслуживании, они надежные и не слишком шумные. Это компенсирует проблему среднего КПД.

Как узнать, что турбина нуждается в ремонте или замене

Так как инженеры накопили достаточный опыт в производстве турбин, а их эксплуатацией занимаются миллионы автолюбителей, с описанием неисправностей и методиками их устранения проблем нет. Важно вот что: выяснить с точностью до километра, каков остаточный ресурс турбины, практически невозможно. Водитель может выявить неисправность турбины по факту ее появления. Вот на что обычно обращают внимание:

• Падение давления наддува;
• Ощутимый рост расхода масла;
• Изменение цвета выхлопных газов на сизый;
• Падение мощности авто;
• Повышенная шумность турбины.

Мы рекомендуем автолюбителям обратить пристальное внимание на последний признак неисправности турбокомпрессора. При работе турбина не должна свистеть или издавать сильный гул. Если он становится явственно слышимым при повышении давления и оборотов, турбина нуждается в обслуживании или замене. Часто проблема решается заменой картриджа. Последний нуждается в балансировке, которая производится на специальных стендах. Водитель может рискнуть и поставить картридж без предшествующей балансировки. В большинстве случаев серьезных проблем с турбиной при этом не возникает.

Предположим, вы столкнулись сразу с двумя проблемами: турбина начала шуметь и ощутимо упала мощность двигателя. Сначала стоит проверить состояние катализатора (его «забитость»), вакуумный клапан, перепускную заслонку. Нередко бывает так, что отработавшие газы движутся в обход клапана и не раскручивают колесо турбины должным образом. При этом падает КПД агрегата, что выливается в снижение мощностных показателей двигателя. В случае турбины на дизельном двигателе картина будет той же. Разве что цвет выхлопа изменится иным образом – станет синеватым или белым на малых оборотах или же черным, когда наблюдаются утечки воздуха.

Турбины и масло

Если вы считаете, что турбина должна «есть» масло, то вы абсолютно правы. Данный агрегат эксплуатируется в условиях высоких температур и может совершать свыше 150 тысяч оборотов в минуту! Без масла турбина попросту не сможет работать продолжительное время. Именно оно смазывает подшипники и отводит от них тепло. Из-за проблемной турбины масло может попадать во впускной коллектор и выхлопную систему. Току смазочного материала препятствуют детали, внешне похожие на стопорные кольца. Они прижимаются давлением, которое создают крыльчатки. Стоит давлению упасть ниже некоторой отметки, как масло начинает проходить через зазор между кольцом и картриджем.

Эксперты расходятся во мнениях касательно того, какие объемы масла расходуются турбокомпрессорами. Нормальные числа находятся в диапазоне 1,5-2,5 литра на 100 тыс. км. пробега. А вот выход за этот диапазон можно считать признаком серьезной неисправности. Среди основных причин выделяют:

• Исчерпание ресурса воздушного фильтра;
• Нарушение целостности крышки воздушного фильтра или заборного патрубка;
• Высокий уровень картерного давления;
• Использование неподходящего масла;
• Засорение масляных патрубков;
• Засорение катализатора;
• Завышенный уровень масла в двигателе.

В народе принято говорить, что турбина бросает или кидает масло. Если такое происходит, то в первую очередь нужно проверить воздушный фильтр и состояние патрубков. Последние нужно промыть или заменить новыми. Далее стоит убедиться в том, что давление в картере е находится в пределах нормы. Если это не так, то возможно одно из двух: элементы поршневой группы сильно изношены или засорена вентиляция картера. Очевидно, старое и грязное масло придется слить и залить новое. Отдавайте предпочтение жаростойким маслам.

Забрасывание масла турбиной не всегда связано с засором масляной и воздушной систем. Агрегат начинает расходовать масла при сильном износе подшипников и при осевом люфте крыльчатки. Если вы сделали все, что указано в предыдущем абзаце, то грешить стоит именно на турбину. И это самый плохой вариант, поскольку агрегат с высокой вероятностью придется заменить на новый. К примеру, заказать и установить новые подшипники турбины будет непросто. А если вышли из строя именно они, агрегат будет расходовать большие объемы масла. Здесь может помочь замена всего картриджа.

Осмотр турбины и ее правильная эксплуатация

Надеемся, что все вышеописанное помогло вам не только разобраться с устройством турбокомпрессоров, но и навести на некоторые мысли касательно особенностей их эксплуатации и обслуживания. Последнему мы, впрочем, уделим пристальное внимание прямо сейчас. Вот основные способы поддержания турбины в исправном состоянии:

1. Следить за уровнем масла в двигателе и менять его согласно регламенту, а лучше чуть раньше – примерно на 90% его ресурса. Средний километраж, полученный опытным путем: 6500-7500 тыс. км.;
2. Следить за состоянием воздушного фильтра и производить его регулярную замену. Если основной период эксплуатации фильтра выпал на позднюю весну и первую половину лета, то произведите его замену раньше обычного;
3. Следить за уровнем охлаждающей жидкости и менять ее по необходимости.

Среди прочих рекомендаций: не ездить на авто с непрогретым мотором, не слишком часто нагружать двигатель до предела, отказаться от агрессивного стиля езды, давать компрессору немного остынуть перед тем, как заглушить двигатель. Рекомендуем регулярно осматривать патрубки на предмет механических повреждений. Ремонт турбины в гаражных условиях не рекомендован, но вполне осуществим. Вот что вы точно можете сделать:

• Проверить люфт крыльчатки. Небольшой радиальный люфт нормален, но не осевой;
• Осмотреть саму крыльчатку. Лопатки не должны иметь сколов, вогнутостей и т.п.;
• Осмотреть корпус. Аналогично: никаких сколов, трещин и т.п.;
• Очистить корпус от нагара.

Автолюбитель также может проверить актуатор турбины. Шток должен отклоняться примерно на сантиметр. Если снять деталь, вдавить шток и закрыть отверстие на его конце пальцем, то деталь не должна сразу вернуться в нормальное состояние. Отдельные модели актуаторов можно проверить только с помощью воздушного пистолета.

Ремонт турбины стоит доверить специалистам. Вы сможете выполнить часть работ самостоятельно даже в гаражных условиях, однако итоговое состояние агрегата может быть далеким от идеала. В лучшем случае оно будет иметь низкий КПД. Вот что предлагают специалисты:

• Компьютерная диагностика;
• Обработка деталей агрегата пескоструйным аппаратом;
• Шлифовка ротора;
• Балансировка ротора;
• Балансировка нового картриджа и его установка;
• Проверка состояния клапанов и их калибровка;
• Проверка агрегата на стенде перед его установкой на автомобиль.

Вот что еще можно сделать без проблем: очистить корпус, разобрать турбину, произвести внешний осмотр, выявить люфты крыльчатки, произвести поверхностную очистку внутренних полостей турбины, собрать турбину и поставить на место. Прибавим к этому замену/очистку патрубков, замену воздушного фильтра, промывку масляной системы. Если вы готовы рискнуть, то можете поставить новый картридж без предварительной балансировки. Но мы все же рекомендуем отнести его специалистам. После нескольких манипуляций и двух проверок баланса на стенде новым картриджем можно будет оснастить турбину.

Вывод

Соблюдая простейшие правила эксплуатации, вы повысите не только ресурс турбины, но и множества других элементов авто. В их числе элементы масляной и воздушной систем, двигатель и вся выхлопная система. Качественная турбина на бензиновом автомобиля может без проблем проехать 150 тыс. км. и более. Для дизельных авто эта цифра возрастает до 250 тыс. км. Обычно проблему изношенной турбины с низким КПД удается решить установкой ремкомплекта турбины, в состав которого входит картридж. Такие комплекты или картриджи отдельно предлагают как крупные производители турбин (Garrett, Holset, BorgWarner, IHI), так и китайские производители и фирмы-упаковщики. Отметим, что китайские компании выпускают картриджи достойного качества.

Как работает турбокомпрессор

Как работает турбокомпрессор
 
Содержание статьи
 

1. Введение
2. Турбокомпрессоры и двигатели
3. Устройство турбокомпрессора
4. Детали турбокомпрессора
5. Использование двух турбокомпрессоров и других турбо деталей
6. Узнать больше
7. Читайте также » Все статьи про работу двигателя

 
 
В этой статье мы узнаем, каким образом турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя в жестких условиях эксплуатации. Мы также узнаем о том, как регуляторы давления наддува, керамические лопатки турбины и шариковые подшипники улучшают работу турбокомпрессора. Турбокомпрессоры являются своего рода системой наддува. Они сжимают воздух, поступающий в двигатель (читайте статью «Как работает автомобильный двигатель» для описания движения воздуха в обычном двигателе). Преимущество сжатия воздуха состоит в том, что при этом можно впустить больше воздуха в цилиндр, и, соответственно, больше топлива. Таким образом, при каждом взрыве в цилиндрах высвобождается больше энергии. Двигатель с турбонаддувом является более мощным по сравнению с обычным двигателем. Благодаря этому существенно увеличивается удельная мощность двигателя (для получения более подробной информации, рекомендуем прочитать статью «Как работает лошадиная сила»).
 
Для увеличения мощности двигателя, турбокомпрессор использует выхлопные газы для вращения турбины, которая, в свою очередь, вращает нагнетатель воздуха. Турбина турбокомпрессора вращается со скоростью до 150.000 оборотов в минуту (об/мин) — это примерно в 30 раз быстрее, чем скорость вращения большинства автомобильных двигателей. В связи с тем, что выхлоп идет на турбокомпрессор, температура в турбине очень высокая.
 
Далее мы расскажем о том, как узнать, насколько увеличится мощность двигателя, если установить турбокомпрессор.

 
 
 

Система турбонаддува автомобиля Mitsubishi Lancer Evolution IX.
 
Турбокомпрессоры и двигатели
 
Одним из самых эффективных способов увеличения мощности двигателя является увеличение количества сгораемого воздуха и топлива. Для этого можно установить дополнительные цилиндры или увеличить их объем. В некоторых случаях невозможно осуществить эти модификации, поэтому установка турбокомпрессора может стать более простым и компактным способом увеличения мощности, особенно для подержанных автомобилей.
 
Турбокомпрессоры позволяют двигателю сжигать больше топлива и воздуха благодаря увеличению подачи смеси в цилиндры. Стандартное давление сжатия воздуха турбокомпрессором составляет 6-8 фунт/дюйм² (0,4 — 0,55 бар). Учитывая, что нормальное атмосферное давление составляет 14,7 фунт/дюйм² (1 бар), при помощи турбокомпрессора в двигатель поступает на 50% больше воздуха. Следовательно, можно рассчитывать на увеличение мощности двигателя на 50%. Однако, эта технология не идеальна, поэтому мощность увеличивается на 30 — 40%.
 
Одна причина недостаточной эффективности состоит в том, что энергия, которая вращает турбину, не является свободной. Турбина, установленная в потоке выхлопных газов, создает препятствие для выхода газов. Это означает, что во время такта выпуска двигатель должен преодолеть высокое противодавление. В связи с этим происходит расход энергии работающих цилиндров.
 

 
Расположение турбокомпрессора в автомобиле

 
Устройство турбокомпрессора
 
Турбокомпрессор крепится к выпускному коллектору двигателя при помощи болтового соединения. Выхлопы из цилиндра вращают турбину, которая работает как газотурбинный двигатель. Турбина при помощи вала соединяется с компрессором, который установлен между воздушным фильтром и впускным коллектором. Компрессор сжимает воздух, поступающий в цилиндры.
 
Отработанные газы от цилиндра проходят через лопатки турбины, вызывая ее вращение. Чем больше выхлопных газов проходит через лопатки, тем быстрее происходит вращение.
 
С другой стороны вала, который установлен на турбине, компрессор вводит воздух в цилиндры. Компрессор представляет собой своего рода центробежный насос — он втягивает воздух в центр лопаток и выпускает его под давлением во время вращения.
 
Для того, чтобы выдержать скорость вращения до 150.000 об/мин, вал турбины должен иметь надежную опору. Большинство подшипников не выдержит такую скорость и взорвется гидростатические подшипники. Такой тип подшипников поддерживает вал на тонком слое масла, которое непрерывно подается. Это обусловлено двумя причинами: Масло охлаждает вал и некоторые другие детали турбокомпрессора и позволяет валу вращаться, снижая трения.
 
Существует много различных решений, связанных с конструкцией турбокомпрессоров для автомобильных двигателей. На следующей странице мы расскажем о некоторых оптимальных вариантах и рассмотрим, как они влияют на работу двигателя.
 

Слишком сильное сжатие?   Когда воздух под давлением запускается в цилиндры при помощи турбокомпрессора и затем сжимается поршнями (читайте статью «Как работает автомобильный двигатель» для наглядного описания), существует риск самовозгорания смеси. Возгорание может произойти при сжатии воздуха, т.к. при этом возрастает температура. При высокой температуре может произойти возгорание еще до срабатывания свечи зажигания. Для предотвращения раннего сгорания топлива, автомобили с турбокомпрессором рекомендуется заправлять высокооктановым бензином. Если давление наддува слишком высокое, возможно придется уменьшить степень сжатия двигателя для того, чтобы избежать раннего сгорания топлива.

 

 

Как устанавливается турбокомпрессор
 
 
 

 

Как турбокомпрессор выглядит изнутри
 

 

 
Детали турбокомпрессора
 
Одна из основных проблем турбокомпрессоров состоит в том, что они не обеспечивают мгновенный форсированный наддув по нажатию на педаль газа. Турбине требуется несколько секунд для того, чтобы набрать скорость вращения, необходимую для наддува. В результате возникает задержка между временем нажатия на педаль газа и временем начала ускорения автомобиля при срабатывании турбины.
 
Одним из способов устранения задержки является снижение инерции вращающихся деталей, благодаря снижению их массы. Это способствует более быстрому набору скорости вращения турбины и компрессора и раннему началу наддува. Одним из наиболее надежных способов снижения инерции турбины и компрессора является уменьшение их размеров. Небольшой турбокомпрессор быстрее начнет наддув при низкой скорости работы двигателя, однако он не сможет обеспечить достаточный наддув при больших скоростях двигателя, когда в цилиндры поступает значительные объемы воздуха. Также существует риск слишком быстрого вращения на высоких скоростях двигателя, т.к. при этом через турбину проходит значительный объем выхлопа.
 
Большой турбокомпрессор может обеспечить сильный наддув при высокой скорости вращения двигателя, однако при этом может наблюдаться сильная задержка наддува, т.к. необходимо определенное время на разгон тяжелой турбины и компрессора. К счастью, существует ряд решений данных проблем.
 
В большинстве автомобильных турбокомпрессоров используется регулятор давления наддува, который позволяет уменьшить время задержки наддува небольших турбокомпрессоров, предотвращая слишком быстрое вращение при высокой скорости вращения двигателя. Регулятор давления наддува представляет собой клапан, который обеспечивает выпуск выхлопа в обход лопаток турбины. Регулятор давления наддува измеряет давление наддува. Если давление слишком высокое, это означает, что турбина вращается слишком быстро, поэтому регулятор давления наддува выпускает определенное количество выхлопа в обход лопаток для снижения скорости вращения турбины.
 
В некоторых турбокомпрессорах используются шариковые подшипники вместо гидростатических подшипников для поддержки вала. Но это не обычные шариковые подшипники – это особые подшипники, изготовленные из специального материала, которые могут выдержать скорости и температуры турбокомпрессора. Они снижают трение вала турбины при вращении, как и гидростатические подшипники. Они также позволяют использовать меньший и облегченный вал. Благодаря этому происходит быстрый набор скорости турбокомпрессором, что, в свою очередь, снижает задержку.
 
Керамические лопатки турбины легче стальных лопаток, которые используются в большинстве турбокомпрессоров. Благодаря этому опять же происходит быстрый набор скорости турбокомпрессором, что снижает задержку.
 

 

Турбокомпрессор обеспечивает наддув при большой скорости вращения двигателя.
 

 
Использование двух турбокомпрессоров и других турбо деталей
 
На некоторые двигатели устанавливается два турбокомпрессора разного размера. Малый турбокомпрессор быстрее набирает обороты, снижая тем самым задержку ускорения, а большой обеспечивает больший наддув при высокой скорости вращения двигателя.
 
Когда воздух сжимается, он нагревается, а при нагревании воздух расширяется. Поэтому повышение давления от турбокомпрессора происходит в результате нагревания воздуха до его впуска в двигатель. Для того, чтобы увеличить мощность двигателя, необходимо впустить в цилиндр как можно больше молекул воздуха, при этом не обязательно сжимать воздух сильнее.
 
Охладитель воздуха или охладитель наддувочного воздуха является дополнительным устройством, которое выглядит как радиатор, только воздух проходит как внутри, так и снаружи охладителя. При впуске воздух проходит через герметичный канал в охладитель, при этом более холодный воздух подается снаружи по ребрам при помощи вентиляторов охлаждения двигателя.
 
Охладитель увеличивает мощность двигателя, охлаждая сжатый воздух от компрессора перед его подачей в двигатель. Это значит, что если турбокомпрессор сжимает воздух под давлением 7 фунт/дюйм² (0,5 бар), охладитель осуществит подачу охлажденного воздуха под давлением 7 фунт/дюйм² (0,5 бар), который является более плотним и содержит больше молекул, чет теплый воздух.
 
Турбокомпрессоры также обладают преимуществом на большой высоте, где плотность воздуха ниже. Обычные двигатели будут работать слабее на большой высоте над уровнем моря, т.к. на каждый ход поршня подаваемая масса воздуха будет меньше. Мощность двигателя с турбокомпрессором также снизится, но менее заметно, т.к. разреженный воздух легче сжимать.
 
В старых автомобилях с карбюраторами автоматически увеличивается подачу топлива в соответствии с увеличением подачи воздуха. В современных автомобилях происходит то же самое. Система впрыска топлива ориентируется на данные датчика кислорода в выхлопе для определения необходимого соотношения топлива и воздуха, так что система автоматически увеличивает подачу топлива при установленном турбокомпрессоре.
 
При установке мощного турбокомпрессора на двигатель с впрыском топлива, система может не обеспечить необходимое количество топлива — либо программное обеспечение контроллера не допустит, либо инжекторы и насос не смогут осуществить необходимую подачу. В этом случае необходимо осуществлять уже другие модификации для максимального использования преимуществ турбокомпрессора.
 
Для получения большей информации по турбокомпрессорам, рекомендуем ознакомиться со ссылками на следующей странице.
 

 

Mazda RX-8 купе-кабриолет с установленной системой турбонаддува
 
Источник:  https://auto.howstuffworks.com/

Турбокомпрессор — это… Что такое Турбокомпрессор?

Турбокомпрессор или газотурбинный нагнетатель — центробежный или осевой компрессор, работающий в паре с турбиной.^[1] Являются основным конструктивным элементом газотурбинных двигателей.^[2]

Газотурбинные двигатели

Схема двигателя с турбовентилятором.
1 — Вентилятор.
2 — Компрессор низкого давления.
3 — Компрессор высокого давления.
4 — Камера сгорания.
5 — Турбина высокого давления.
6 — Турбина низкого давления.
7 — Сопло.
8 — Вал ротора высокого давления.
9 — Вал ротора низкого давления.

Основной агрегат, состоящий из центробежного или осевого компрессора и газовой турбины для его привода, установленных на одном валу, называется турбокомпрессором. Основным назначением турбокомпрессора является повышения давления рабочего тела газотурбинного двигателя за счет его нагнетания компрессором, который получает мощность от турбины. Турбокомпрессор в совокупности с камерой сгорания, расположенной между турбиной и компрессором, называется газогенератором. Турбокомпрессор низкого давления турбореактивного двигателя (ТРДД), состоящий из компрессора низкого давления (вентилятора) и турбины, иногда называют турбовентилятором.^[2][3]

Автомобильные

Разрез автомобильного турбокомпрессора

В автомобилях турбокомпрессор, используется для нагнетания воздуха или топливовоздушной смеси в двигатель внутреннего сгорания за счет энергии выхлопных газов для повышения его характеристик.

Для двигателей малой мощности^{[источник не указан 402 дня]} применяют турбокомпрессоры с центростремительной турбиной, а на двигателях большой мощности^{[источник не указан 402 дня]} (тракторные, тепловозные, судовые) — с осевой турбиной.^{[источник не указан 402 дня]} Компрессор всегда центробежный,^{[источник не указан 402 дня]} так как осевой компрессор имеет более сложную конструкцию и склонность к помпажу. Наименьшие размеры имеют турбокомпрессоры для двигателей легковых автомобилей — диаметр их колес порядка 50 мм. Наибольшие размеры у судовых турбокомпрессоров — диаметр колес — до 1,2 м.

Примечания

См. также

Ссылки

Турбины и механизмы с турбинами в составе

 

Что такое турбокомпрессор? Как работает и его самые главные преимущества.

Не существует такого понятия, как совершенное изобретение: мы всегда можем сделать что-то лучше, дешевле, эффективнее и более экологически чистое. Возьмем к примеру, двигатель внутреннего сгорания.  Всегда есть возможность построить двигатель, который будет ехать быстрее, дальше или будет использовать меньше топлива. Один из способов улучшить характеристики двигателя – это использование турбокомпрессора. Практически каждый из нас слышал о турбокомпрессоре, но как же он работает на самом деле?

 

Что такое турбокомпрессор?

Всем нам очевидно, что выхлопные газы загрязняют окружающую среду, но менее очевидным является то, что это также и напрасное растрачивание энергии. Выхлоп – это смесь горячих газов, которые выходят под большим давлением, и вся энергия, которую он содержит – тепло и движение (кинетическая энергия) – исчезает в атмосфере. Было бы здорово, если бы двигатель мог использовать эти отходы, чтобы заставить ехать машину быстрее.  И это именно то, что делает турбокомпрессор!

Двигатели автомобилей создают электроэнергию за счет сжигания топлива в прочных металлических емкостях, называемых цилиндрами. Воздух попадает в каждый цилиндр, смешивается с топливом, эта смесь сгорает, чтобы устроить небольшой взрыв, который запускает поршень, вращая валы. Когда после толчка поршень возвращается на место, выхлопные газы и топливная смесь выходят из цилиндра в виде выхлопа. Количество энергии, которую может произвести автомобиль непосредственно связано с тем, как быстро он сжигает топливо. Чем больше у вас цилиндров и чем больше они по размерам, тем больше топлива сжигает автомобиль и тем быстрее (теоритически) он может двигаться.

Один из способов увеличить скорость автомобиля – это увеличить количество цилиндров! Именно поэтому большинство суперкаров и спортивных машин обычно имеют восемь и 12 цилиндров в отличии от четырех- и шестицилиндровых двигателей обычного семейного автомобиля. Другим выходом является турбокомпрессор, который нагнетает в цилиндры больше воздуха, поэтому  в двигателе сжигается больше топлива.  Турбокомпрессор – это простое, относительно дешевое приспособление, которое способно создать больше мощности без модификации самого двигателя!

 

Как работает турбокомпрессор?

Турбокомпрессор на машине работает по очень схожему принципу с поршневым двигателем. Он использует выхлопные газы для вращения турбины. Турбонаддув приводит в работу воздушный компрессор, который заталкивает дополнительный воздух (и кислород) в цилиндры, позволяя им сжигать больше топлива. Именно поэтому автомобили, оснащенные турбокомпрессорами, могут производить больше мощности. Механические нагнетатели (superchаrger) по принципу работы похожи на турбокомпрессор, но турбина механического нагнетателя вместо того,  чтобы использовать выхлопные газы для работы, получает питание от вращения коленвала двигателя. И вот здесь преимущество турбокомпрессора: турбокомпрессор получает энергию из отходов выхлопных газов, в то время как механический нагнетатель «крадет» энергию от источника питания автомобиля – коленчатого вала.

Основная идея заключается в том, что выхлопные газы вращают турбину которая напрямую подключена к компрессору и засасывает дополнительное количество воздуха в двигатель. Вот, в общих чертах, как все это работает:

Преимущества турбокомпрессора

Вы можете использовать турбокомпрессор на бензиновых или дизельных двигателях практически на любом виде транспорта (автомобиль, грузовик, корабль или автобус). Основное преимущество использования турбокомпрессора заключается в том, что вы получите больше мощности при одинаковых размерах двигателя (каждый рабочий ход поршня в каждом цилиндре генерирует больше энергии, чем этого можно было добиться улучшениями двигателя). Однако больше мощности значит больше выход энергии в секунду; и закон сохранения энергии говорит нам, что мы должны задействовать больше энергии, и, соответственно, необходимо сжечь больше топлива. В теории это означает, что двигатель с турбонаддувом также неэффективно расходует топливо, как и двигатель без него. Но как показывает практика, двигатель оснащенный турбокомпрессором, гораздо меньше и легче, чем двигатель, который производит такую же мощность без турбонаддува; и в такой перспективе, турбированный двигатель лучше экономит топливо!  И это главное преимущество турбокомпрессора: если он исправно работает, он способен экономить до 10% топлива. Поскольку турбокомпрессор сжигает топливо с большим количеством кислорода, то расходует он его более тщательно и экономно, производя меньше загрязнений окружающей среды.

 

Турбокомпрессоры одноступенчатые

Центробежные нагнетатели и турбокомпрессоры Continental Industrie являются эталоном надежности и эффективности для оборудования подачи воздуха и газов.

Радиальные турбокомпрессоры типа TC производства компании Continental Industrie – это современные компрессоры, предназначенные для сжатия значительных объемов воздуха или газов с производительностью от 1 500 до 60 000 м³/ч до давлений порядка 2,5 бар.

Благодаря минимизации количества контактирующих деталей и непрерывному контролю рабочих параметров турбокомпрессоры демонстрируют высокую эксплуатационную надежность.

Внедрение новых методов, основанных на пространственной механической обработке лопаток рабочих колес, обеспечивает высокие коэффициент сжатия (свыше 85%) и общий КПД турбокомпрессоров.

Турбокомпрессор представляет собой единый агрегат, состоящий из центробежного турбокомпрессора, трансмиссии, электродвигателя главного привода, рамы, маслостанции и шкафа управления.

• Гидродинамические опорные подшипники
• Производительность от 4 000 до 60 000 м³/ч
• Давление до 2,5 бар

Цена

По запросу

• Радиально-упорные шарикоподшипники с керамическими элементами
• Производительность от 1 500 до 15 000 м³/ч
• Давление до 1 бар

Цена

По запросу

Корпус турбокомпрессора
Корпус изготавливают из чугуна. Форма коллектора спроектирована на основании многолетнего опыта. Такая конструкция способствует достижению высокого коэффициента сжатия и низкого уровня шума. Направление нагнетания может быть реализовано с учетом требований заказчика. Применение рабочего колеса специальной конструкции, оптимизированной в соответствии с эксплуатационными требованиями, высокоэффективной трансмиссии и системы управления обеспечивает широкий диапазон рабочих режимов. Имеется возможность плавного регулирования производительности в пределах от 45 до 100% номинальной производительности при постоянной скорости вращения рабочего колеса. В процессе работы компрессора его производительность регулируется автоматически посредством поворота на требуемый угол направляющих лопаток на входе в турбокомпрессор и/или лопаток регулируемого диффузора на выходе из него.

Рабочее колесо
Рабочее колесо изготавливают из алюминиевого сплава. Применяют радиальные рабочие колеса с отклоненными лопатками. Установка лопаток с углом обратного просачивания способствует достижению высокого политропного КПД (> 85%).

Лабиринтное уплотнение
Установленное на валу рабочего колеса лабиринтное уплотнение эффективно отделяет воздушное пространство (сторону рабочего колеса) от смазываемого пространства (редукторов). При выборе уплотнения учитываются требования заказчика.

Гидродинамические опорные подшипники в серии TCH
В редукторах компрессоров серии TCH применены высококачественные опорные подшипники с гидродинамической смазкой, обладающие более продолжительным сроком службы и минимальным уровнем вибрации.

Радиально-упорные шарикоподшипники с керамическими элементами в серии TCB
В редукторах компрессоров серии TCB применены высококачественные радиально-упорные шарикоподшипники с керамическими элементами, обладающие исключительно длительным сроком службы и минимальным уровнем вибрации.

Аэродинамические особенности

Простота эксплуатации
Система управления сводит вероятность случайных ошибок оператора к минимуму, а также обнаруживает отклонения от штатного режима работы компрессора с привлечением ряда датчиков и быстро реагирует на них. Гибкая система управления программируется с учетом требований заказчика. Характерной особенностью микропроцессорного программируемого логического контроллера является функция мониторинга интегрированного параметра производственного процесса.

Повышение КПД
Наиболее значительным техническим изменением, внесенным за последнее десятилетие в конструкцию наших турбокомпрессоров, явилось комбинирование двух представленных на рынке систем регулирования. В одной из этих технологий производительность регулируется посредством поворота лопаток диффузора на стороне нагнетания компрессора, а в другой регулирование давления осуществляется путем поворота направляющих лопаток на входе в компрессор. Применение данной комбинации повышает КПД компрессора в случаях отклонения от проектного режима работы вследствие изменений производительности, а также температуры и давления на впуске.

Аэродинамическое проектирование
Примененная в компрессорах аэродинамическая технология основана на использовании дополнительных аэродинамических лопаток на входе в компрессор, основная функция которых заключается в поддержании ламинарного режима течения воздуха в направлении входа в рабочее колесо. Это объясняет тот факт, что компания Continental Industrie оснастила свои компрессоры указанной комбинацией направляющих лопаток и лопаток диффузора в целях достижения максимального КПД.

Управление НЛВ
Управление направляющими лопатками на входе в компрессор (НЛВ) позволяет оптимизировать его КПД при изменении условий эксплуатации, таких как температура на впуске, относительная влажность воздуха и давление нагнетания.

Управление ЛРД
Управление лопатками регулируемого диффузора (ЛРД) обеспечивает работу турбокомпрессора в широком рабочем диапазоне производительности с исключительно высоким КПД при постоянной скорости вращения электродвигателя.

Комбинированное управление
Применение комбинированного управления НЛВ и ЛРД позволяет турбокомпрессору работать с КПД на уровне 95% его проектного КПД практически во всем диапазоне режимов работы.

Система смазки под давлением

Система смазки под давлением обеспечивает безопасную и надежную масляную смазку редукторного узла и подшипников, а также охлаждение подшипников и шестерен. Данная комплектная система спроектирована с учетом требований стандарта API 614 (5-е издание) и поставляется с заводской готовностью после проведения заводских испытаний. Система масляной смазки включает следующие компоненты.

Главный масляный насос
Имеет механический привод от ведомого вала.
— Насос шестеренчатого типа
— Корпус насоса изготовлен из углеродистой стали

Вспомогательный масляный насос
Погружной вспомогательный масляный насос, оснащенный электродвигателем, установлен вертикально в масляном баке. Его производительность равна производительности главного насоса. Насос предназначен для закачивания масла в систему перед пуском, а в аварийных ситуациях и при отключениях служит в качестве резервного агрегата.
— Насос шестеренчатого типа
— Корпус насоса изготовлен из углеродистой стали

Масляный бак
Встроен в несущую раму и оснащен заправочным штуцером, смотровым окном, смотровым стеклом и вентиляционным отверстием.
— Изготовлен из углеродистой стали
— Окрашен маслостойкой краской
— Время удерживания 3 min

Масляный фильтр
В системе смазки применен масляный фильтр со сдвоенными фильтроэлементами, соединенный с ручным переключающим клапаном.
— Тонкость фильтрации 10 мкм
— Электрический и визуальный индикаторы засорения фильтра
— Корпус из алюминиевого сплава

Маслоохлаждающий теплообменник
— С воздушным или водяным охлаждением

Маслонагреватель (опционально)
Применение нагревательного элемента обеспечивает поддержание минимальной необходимой температуры масла при длительном простое или в условиях объекта.

Панель управления

Система управления и мониторинга обеспечивает требуемый эксплуатационный режим при пусках, остановах и работе компрессора. Система управления реализует функции пуска, останова и работы компрессора и системы масляной смазки, а также управления продувочным клапаном, НЛВ и ЛРД. Местная панель управления может быть смонтирована на несущей раме.

Панель
— Корпус из углеродистой стали, окрашен порошковой эпоксидно-полиэфирной краской, класс защиты IP54
— Управление рабочими функциями размещено на лицевой стороне
— Клавишный переключатель для выбора режима работы «Отключен / Дистанционное управление / Управление с местной панели»
— Нажимные кнопки (с подсветкой) для пуска/останова компрессора
— Нажимная кнопка «Аварийный останов»
— Нажимная кнопка «Уведомление о неисправности»
— Световые индикаторы указания состояния компрессора (Работает / Предупреждение / Неисправность)

Программируемый логический контроллер (ПЛК)
— Модель Siemens ET200SP CPU с двумя разъемами Profinet sockets, блоком вводов/выводов и программным обеспечением для выполнения последовательности полностью автоматизированного пуска/останова компрессора и мониторинга технологических параметров или
— модель Allen Bradley Compact Logix 5370 с блоком вводов/выводов и программным обеспечением для выполнения последовательности полностью автоматизированного пуска/останова компрессора и мониторинга технологических параметров.

Система управления и мониторинга
— Регулирование давления или производительности посредством управления НЛВ и ЛРД
— Оптимизация КПД на основе показаний приборов измерения давления и температуры
— Мониторинг помпажа посредством мониторинга параметров турборежима
— Мониторинг работы редуктора (вибрации, температуры подшипников и перемещения вала)
— Мониторинг масляного контура, включая:
— управление нагревом/охлаждением масла
— обеспечение защиты по давлению и температуре масла и мониторинг давления и температуры масла
— контроль индикаторов уровня
— управление механической и электрической частями насосов
— мониторинг состояния масляного фильтра
— мониторинг состояния электродвигателя (перегрузки и температуры обмоток и подшипников)
— управление вентилятором шумоизолирующего кожуха

Человеко-машинный интерфейс (ЧМИ)
Размещен на лицевой стороне панели управления:
— модель Siemens KTP700 Basic PN, размер 7’’, класс защиты IP65 или
— модель Allen Bradley PanelView Plus 600, размер 6’’, класс защиты IP66

Система связи (с распределенной системой управления и щитом управления)
Протокол управления передачей Modbus (панель управления работает как сервер Modbus).

проблем с турбонаддувом

проблем с турбонаддувом

Hannu Jääskeläinen

Это предварительный просмотр статьи, ограниченный некоторым исходным содержанием. Для полного доступа требуется подписка DieselNet.
Пожалуйста, войдите в систему , чтобы просмотреть полную версию этого документа.

Abstract : Достижение максимального крутящего момента двигателя на низких оборотах может быть проблемой для двигателя с турбонаддувом, особенно в двигателях меньшего размера, которые в значительной степени зависят от турбонаддува. Другой ключевой проблемой при разработке двигателей с турбонаддувом является запаздывание турбокомпрессора, которое может привести к выделению дыма и значительному снижению максимального крутящего момента, доступного во время разгона автомобиля.Задержку турбокомпрессора можно контролировать за счет минимизации момента инерции турбокомпрессора, уменьшения трения турбокомпрессора и других стратегий.

Повышение скорости на низкой скорости

На низких оборотах двигателя достижение максимального крутящего момента для двигателя с турбонаддувом может быть проблемой. Если используется турбокомпрессор с фиксированной геометрией без перепускной заслонки и рассчитан на номинальную мощность двигателя, исследование кривой зависимости массового расхода турбины от степени расширения показывает, что при малых массовых расходах, типичных для работы на низких оборотах, степень расширения турбины будет низкой. (степень расширения сильно влияет на мощность, вырабатываемую турбиной), и компрессор будет генерировать небольшой наддув, и, следовательно, поток воздуха к двигателю будет ограничен.В дизельных двигателях это ограничение воздушного потока накладывает ограничение на крутящий момент двигателя из-за соображений дымовыделения, в то время как в стехиометрических бензиновых двигателях крутящий момент будет ограничен из соображений расхода заряда, рис. 1 [2727] . Кривая зависимости массового расхода турбины от степени расширения предполагает, что степень расширения в турбине может быть увеличена при низких оборотах двигателя путем выбора турбины с более низкой пропускной способностью и использования перепускного клапана. Турбина с изменяемой геометрией обеспечивает некоторую гибкость в ее работе, и даже более высокие степени расширения возможны в условиях низкого потока выхлопных газов.

Рисунок 1 . Влияние различных вариантов зарядки на крутящий момент двигателя на низких оборотах

###

Турбокомпрессор — обзор | Темы ScienceDirect

1 ВВЕДЕНИЕ

Турбокомпрессоры обычно оснащаются опорными подшипниками для поддержки турбин и ротора в сборе. Однако шарикоподшипники стали популярными в качестве замены опорных подшипников в турбонагнетателях. Ван (1) в своем обзоре технологии керамических подшипников указывает, что гибридные керамические подшипники могут обеспечить лучшую реакцию на ускорение, более низкие требования к крутящему моменту, более низкие вибрации и меньшее повышение температуры, чем опорные подшипники.Гибридные керамические шарикоподшипники содержат стальные внутренние и внешние кольца, керамические шарики и, как правило, механически обработанный сепаратор. Керамические шарики, по сравнению со стальными ответными частями, легче, гладче, жестче, тверже, устойчивы к коррозии и электрически. Эти фундаментальные характеристики позволяют значительно улучшить рабочие характеристики подшипниковой роторной системы. Керамические шарики особенно хорошо подходят для использования в суровых, высоких температурах и / или коррозионных средах. Поэтому гибридные керамические подшипники идеально подходят для турбонагнетателей.Miyashita et al. (2), Keller et al. (3) и Tanimoto et al. (4) использовали шарикоподшипники в небольших автомобильных турбокомпрессорах. Тем не менее, проблемы все еще остаются для высокоскоростных турбонагнетателей с большой выходной мощностью, для которых требуются подшипники с большим внутренним диаметром, работающие с номинальным диаметром более 2 миллионов. По мере увеличения размера подшипника динамика роторной системы подшипников становится критической для комплексного проектирования и удовлетворительной работы турбокомпрессора.

Исследователи попытались аналитически проанализировать динамику роторной системы турбокомпрессора.San Andrés et al. (5,6,7) представили комплексные модели для прогнозирования динамики турбокомпрессора. Включение полной модели подшипника с жидкостной пленкой позволило понять влияние динамики подшипника на динамику турбокомпрессора. Bou-Said et al. (8) также исследовали динамику ротора турбонагнетателя с линейными и нелинейными моделями аэродинамических подшипников. Петтинато и др. (9) продемонстрировали преимущества таких динамических моделей ротора турбокомпрессора, используя их для улучшения конструкции подшипников, используемых в турбокомпрессоре.Бонелло (10) реализовал нелинейную модель для исследования динамики турбокомпрессора на полностью плавающих и полуплавающих кольцевых подшипниках. Однако большая часть работы над динамическими моделями ротора турбокомпрессора была сосредоточена на турбокомпрессорах с опорными подшипниками. Поэтому эти модели не могут предсказать динамику ротора турбокомпрессоров, в которых используются подшипники качения. Тем не менее исследователи попытались разработать аналитические модели для изучения динамики простых роторных систем с подшипниками качения.Гупта (11-13) был одним из первых, кто представил трехмерную динамическую модель подшипника. Разработанная модель была способна анализировать движение всех компонентов подшипника. Meyer et al. (14) представили влияние дефектов на подшипник и продемонстрировали характер колебаний, связанных с дефектами. Saheta et al. (15) и Ghaisas et al. (16) представили полностью динамическую модель дискретных элементов с шестью степенями свободы. В их моделях компоненты подшипников рассматриваются как части сфер и цилиндров, что значительно сокращает вычислительные затраты, связанные с динамическим моделированием подшипников.Sopanen et al. (17, 18) разработали модель подшипника, учитывающую влияние включений. Однако в их анализе динамика клетки и центробежные нагрузки не учитывались. Аштекар и др. (19, 20) разработали модель подшипника с шестью степенями свободы, которая учитывала эффекты дефектов поверхности подшипника. В целом предыдущие исследователи сосредоточились на динамике подшипников и проигнорировали сложное взаимодействие роликовых подшипников с системой вал / ротор. Однако для полного понимания и изучения высокоскоростных турбонагнетателей с высокой выходной мощностью критически важно объединить влияние подшипников и динамики вала / ротора.В высокоскоростных приложениях ротор претерпевает различные формы колебаний, что приводит к сложному движению несущей системы ротора. Lim et al. (21) и Hendrikx et al. (22) разработали модель подшипника, учитывающую эффекты гибкости ротора; однако они пренебрегли влиянием сепаратора подшипника на динамику системы. Тивари (23, 24) рассмотрел влияние дисбаланса и предварительной нагрузки подшипников на динамику ротора, однако была рассмотрена упрощенная модель идеального подшипника и предполагалось, что ротор является жестким.Пренгер (25) представил модель подшипника, способную моделировать конические роликовые подшипники и радиально-упорные подшипники. Модель Пренгера включала эффект гибких валов; однако рассматривались только простые модели вала, и эта модель не могла работать с высокоскоростными приложениями. Программное обеспечение BEAST, разработанное Stacke et al (26), как известно, учитывает гибкость ротора; однако ни модель, ни результаты не являются общедоступными.

В этом исследовании была разработана модель, представляющая систему подшипникового ротора турбокомпрессора.Модель сочетает в себе модель подшипника с дискретным элементом и модель гибкого ротора для имитации динамики системы подшипника ротора. Затем модель использовалась для исследования движения каждого компонента подшипника и определения сил и прогиба ротора в зависимости от различных условий эксплуатации. Результаты модели были использованы для исследования характеристик подшипников при различных предварительных нагрузках, дисбалансе ротора и рабочих скоростях.

В чем разница между турбонаддувом и наддувом?

Когда дело доходит до улучшения характеристик двигателя, турбонаддув и наддув являются двумя основными способами.Оба являются методами принудительной индукции, которые имеют общую цель — увеличение мощности в двигателях без наддува. Хотя эти две технологии иногда ошибочно принимают друг за друга или используются взаимозаменяемо, их разделяют разные различия.

Что такое принудительная индукция?

Фото: Christian Wardlaw

По сути, турбокомпрессоры и нагнетатели представляют собой воздушные компрессоры, используемые для увеличения потока кислорода в двигатель за счет принудительной индукции, но каждый из них достигает этой цели по-своему.

Принудительная индукция использует принцип, согласно которому большее количество воздуха в процессе сгорания создает большую выходную мощность. Сжимая воздух и увеличивая его плотность, принудительная индукция позволяет большему количеству кислорода попасть в цилиндр двигателя, что требует соответственно большего количества топлива. Больше топлива означает большие взрывы в камере сгорания, что приводит к увеличению выработки электроэнергии.

На больших высотах, где воздух менее плотный, принудительная индукция помогает восстановить потерянную мощность за счет сжатия воздуха и нагнетания большего количества кислорода в баллоны.Без принудительной индукции двигатель ограничен плотностью воздуха в атмосфере вокруг него, будь то на уровне моря или на высоте 10 000 футов.

Турбо и супер: главное отличие

Хотя оба метода используют принудительную индукцию, фундаментальное различие между турбонаддувом и наддувом заключается в том, как компоненты сжатия воздуха для каждой системы получают мощность.

Турбонагнетатель использует косвенный подход, поскольку он не имеет механического соединения с двигателем. Вместо этого он использует поток выхлопных газов двигателя для вращения турбины, которая приводит в действие компрессор.

Нагнетатель физически подключается к двигателю. Он работает за счет использования коленчатого вала двигателя в качестве прямого источника энергии для компрессора.

Что такое турбонаддув?

Фото: Christian Wardlaw

Когда выхлопные газы проходят через турбину и вращают ее, турбина создает вакуум, который сжимает воздух перед тем, как нагнетать его во впускной коллектор двигателя. По мере того, как двигатель вращается быстрее, вращается и турбина, тем самым направляя в двигатель еще больше воздуха и повышая мощность на 25-40%.

Однако эта система не работает мгновенно. Поскольку турбине с приводом от выхлопных газов требуется время для раскрутки, а турбина должна вращаться с определенной скоростью для оптимального наддува, в системе часто возникает задержка. Эта задержка, известная как «турбо-задержка», представляет собой кратковременную потерю мощности, которая происходит, когда турбокомпрессор пытается набрать скорость.

Турбокомпрессоры не такие мощные, как нагнетатели, но, поскольку они потребляют рекуперированную энергию в виде выхлопных газов, они повышают общую эффективность двигателя.В турбонагнетателе также используется перепускной клапан, который снижает выброс выхлопных газов в окружающую среду.

Что такое наддув?

Фото: Christian Wardlaw

Нагнетатель соединен с двигателем ремнем или цепью. Когда коленчатый вал двигателя вращается, нагнетатель вращается вместе с ним. Как и в случае с турбонагнетателем, вращение создает вакуум, который сжимает воздух, а затем нагнетает его прямо в двигатель.

Взаимосвязь прямого привода между нагнетателем и двигателем создает линейный диапазон мощности, который приводит к мгновенному увеличению мощности от 30% до 50%. Нагнетатель обеспечивает это оптимальное ускорение во всем диапазоне оборотов без каких-либо задержек.

Это прямое соединение с двигателем делает нагнетатели более мощными, чем турбонагнетатели, но это также делает нагнетатели значительно менее эффективными. В конце концов, они предназначены для выработки мощности двигателя за счет потребления мощности двигателя. В некотором смысле они похожи на питание воздушного насоса другим воздушным насосом.

Кроме того, в отличие от турбокомпрессора, в нагнетателе не используется перепускной клапан. Это означает, что он выделяет больше смога, чем его коллега с турбонаддувом.

Плюсы и минусы каждого из них

Хотя турбонаддув и наддув значительно увеличивают мощность атмосферных двигателей, у каждого из них есть свои плюсы и минусы.

Турбокомпрессор Плюсы:

• Идеально подходит для двигателей меньшего объема; часто в паре с четырехцилиндровыми двигателями
• Более легкий вес и меньшее влияние на экономию топлива
• В целом более эффективная работа трансмиссии за счет рекуперации потерь энергии (выхлопные газы)
• Использует перепускной клапан, который снижает выбросы углерода

Турбонаддув Минусы:

• Наличие турбонаддува
• Предназначен для обеспечения наддува в определенном рабочем диапазоне двигателя, а не во всем диапазоне оборотов
• Повышенная потребность в моторном масле из-за чрезвычайно высоких рабочих температур
• Сложная установка

Плюсы наддува:

• Значительно производит больше лошадиных сил, чем у турбонаддува
• Быстрое решение для увеличения мощности в двигателях большего объема с большим количеством цилиндров
• Отсутствие задержки мощности, как при турбонаддуве; мгновенная подача мощности
• Обеспечивает повышение мощности при низких оборотах двигателя по сравнению с турбокомпрессорами
• Обеспечивает более длительный срок службы и меньший тепловой износ по сравнению с турбонаддувом

Нагнетание Минусы:

• Отсутствие перепускной заслонки приводит к большему выбросу углерода
• Снижение экономии топлива из-за прямого потребления мощности от двигателя
• Звук громче и резче, чем у турбокомпрессора

Резюме

Хотя, как говорится, «нет замены для рабочего объема», турбокомпрессоры и нагнетатели являются очень эффективными способами получить больше мощность и производительность от любого двигателя.Но каждая система имеет уникальный набор компромиссов. Для тех, кто хочет сбалансировать производительность с экономией топлива и эффективностью, турбонаддув — лучший выбор. Для тех, кто больше заинтересован в простом решении проблемы чистой лошадиных сил, более вероятным вариантом будет наддув.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией

Thomas Veltman

24 октября 2010 г.

Представлено как курсовая работа по физике 240, Стэнфордский университет, осень 2010 г.

Детали и функции турбокомпрессора

Фиг.1: Мультяшная схема двигатель с турбонаддувом. Выхлопные газы проходят через трубку, которая приводит в действие компрессор, который подает в двигатель больше воздуха, позволяя сжечь больше топлива.

Турбокомпрессор состоит из двух основных компоненты, турбина и компрессор. Функция турбины: для сбора отработанного тепла выхлопных газов и преобразования его во вращательное движение. Это вращательное движение затем используется для привода компрессора, который сжимает воздух для потребления двигателем.Цель позади турбонагнетатель призван преодолеть фундаментальный недостаток внутреннего двигатель внутреннего сгорания, предел его объемного КПД. Чертеж двигателя воздух, поступающий из атмосферы, может достичь только объемного КПД до 100%, что означает, что давление внутри отдельного баллона равное атмосферному давлению во время цикла впуска. Поскольку мощность, которую можно извлечь из двигателя, равна пропорционально сжигаемому топливу, а расход топлива ограничен на количество воздуха, присутствующего в цилиндре, умноженное на количество цилиндров (так называемый «смещение»), объемный КПД limit эффективно ограничивает мощность двигателя.Сделать двигатель более мощный, нужно увеличить его смещение.

К сожалению, следствием этого является то, что двигатель сжигает больше топлива при любых условиях, что отрицательно сказывается на его расход топлива. Турбокомпрессор представляет собой альтернативное средство извлечение большей мощности из заданного смещения за счет увеличения объемный КПД до точек, значительно превышающих 100%. Давление в цилиндрах больше атмосферного, благодаря компрессору на турбокомпрессоре.Можно задаться вопросом, как это улучшает вообще экономия топлива. Из-за того, как бензиновые двигатели управляемый, оказывается, что турбокомпрессор можно настроить только на функции, когда требуется дополнительная мощность, так что большую часть времени турбонагнетатель не влияет отрицательно на экономию топлива (возможно, 5% общее снижение), но при необходимости двигатель может вращаться значительно больше мощности. [1]

Экономия топлива и турбонаддув

Очевидно, что сжигание большего количества топлива даст больше энергии, но, производя дополнительную мощность только тогда, когда это необходимо, общая экономия топлива может быть в целом законсервированным.Турбонаддув двигателя, не предназначенного для задача (например, установка турбонагнетателя на вашу машину) приведет к небольшому потеря топливной экономичности в условиях малой нагрузки (т. е. движение по по трассе и не разгоняется), но увеличивают выходную мощность значительно, когда педаль газа нажата. Разумный приближение для увеличения мощности — перепад давления в коллекторе (PR). Это отношение давления в двигателе к атмосферному. Когда турбокомпрессор работает, он создает PR больше 1.К оцените выходную мощность такой установки на болтах, просто умножьте лошадиных сил двигателя до установки турбонагнетателя ПР турбокомпрессор выдает. PR, равный 2, даст примерно двойную «заводские» лошадиные силы. Обратите внимание, конечно, что удвоение вашего мощность удваивает расход топлива, поэтому под нагрузкой ваше топливо экономия будет значительно хуже. Однако тот факт, что турбонагнетатель производит мощность по требованию означает, что смещение при желании двигатель можно опустить, не жертвуя мощностью.

Идеальное решение — производство небольших двигателей, которые может безопасно выдерживать высокие отношения давления, тем самым позволяя максимальное снижение потребности в топливе при нормальной работе без жертвуя максимальной производительностью мощности. Это относительно простая инженерная задача по перепроектированию двигателя таким образом, чтобы давление на входе можно поднять. Получается, что понижение степень сжатия от 11: 1 до 8: 1 позволяет турбокомпрессору генерировать PR около 1,6. Объем двигателя можно было уменьшить на 34% и по-прежнему достигают той же мощности.Это уменьшение сжатия соотношение приводит к 10% потере эффективности. Как упоминалось выше, сам турбо увеличивает расход топлива примерно на 5% за счет ограничение выхлопа.

Теперь полезно рассмотреть реальный пример. Honda Civic (ES) 2001 года оснащена 1,67-литровым двигателем мощностью 127 лошадиных сил (с степень сжатия 9,9: 1), но требуется всего около 15 лошадиных сил для преодолеть сопротивление воздуха на скорости 65 миль в час. [2] Однако двигатель Сообщество производительности предполагает, что степень сжатия более 11: 1 безопасен на перекачиваемом газе.[3] Если уменьшить объем двигателя на 34%, примерная мощность по всему диапазону работы будет около На 34% меньше. При скорости 65 миль в час обычный двигатель производит около 55 км / ч. Лошадиные силы. Поэтому двигатель с турбонаддувом, без турбонаддува при такой скорости выдает всего 37 лошадиных сил. Впустую мощность (и, следовательно, топливо) была уменьшена примерно на 55% за счет снижение смещения. Затем необходимо исправить турбо ограничение и уменьшение степени сжатия, что приведет к чистое сокращение потерь топлива на 36%, или на 28% в целом.

Недостаток традиционных турбокомпрессоров

Рис.2: Влияние отношения A / R на поток выхлопных газов скорость и пропускная способность.

Характеристики приводных турбин турбокомпрессоров по двум основным параметрам: соотношению A / R и радиусу турбины. Соотношение A / R составляет отношение площади прохода выхлопных газов к радиусу от от центра турбинного колеса до точки, определяющей центр этого area1.Турбокомпрессоры сконструированы таким образом, что соотношение A / R всегда равно постоянный: поскольку выхлопные газы направляются ближе к турбине колеса, площадь, через которую проходит газ, становится меньше. Направляя выхлоп вниз в меньшую область производит поток с более высокой скоростью; а поток с более высокой скоростью передает большую мощность турбинному колесу. это Тогда ясно, что турбина может приводить компрессор в движение на более высокой скорости (и, таким образом, создают большее давление внутри двигателя), когда A / R соотношение низкое.К сожалению, с увеличением скорости газа увеличивается и давление выхлопных газов. Для того же расхода выхлопных газов из двигателя, больший A / R создает меньшее давление, чем меньший A / R. Когда При проектировании реальной системы важны оба эти фактора. Используя традиционные турбокомпрессоры, конструктору двигателя пришлось бы сбалансировать стремление к высокому потоку выхлопных газов для работы компрессора с низким противодавление в выхлопной системе, которое лишает двигатель эффективность, а в крайнем случае значительно снижает количество мощность, которую можно получить от двигателя.

Фактически это означает, что существует узкий диапазон работы комбинации турбокомпрессор / двигатель, в которой способен выдавать значительно большую мощность, с хвостами на любом конец, когда мощность накапливается или падает. Это распределение власть имеет решающее значение для людей, которые на самом деле продают автомобили, поскольку они должны показать людям на тест-драйвах, что машина мощная. К сожалению, из-за взаимосвязи между соотношением A / R и выхлопом потока, дизайнер должен выбирать между быстрым появлением силы (что впоследствии лишает двигатель мощности на более высоких скоростях) или медленный начало мощности (что приводит к более мощному автомобилю на более высоких скоростях).Обычно производители, заинтересованные в продаже большого количества автомобилей, выбирают бывший вариант и калечить машину на больших скоростях в пользу 0-30 миля в час ускорения. И наоборот, производители заинтересованы в продавая высокопроизводительные автомобили, выбирайте последний вариант, что делает машина кажется не очень быстрой на малых скоростях, но однажды на шоссе, машина светится, так как турбокомпрессор работает в своей оптимальный диапазон. Однако скорости, с которыми вы, возможно, захотите количество энергии, как правило, составляет от 25 до 70 миль в час, так как это разумный диапазон, в котором вы хотели бы набрать скорость на шоссе, или как вариант, обогнать по шоссе более медленно движущийся автомобиль.Следовательно, это ясно, что не каждый автомобиль с турбонаддувом действительно работает в истинном идеальный ассортимент, а скорее в диапазоне, специально разработанном для продажи автомобиля невежественным покупателям.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией — решение проблемы

Рис.3: Диаграмма переменной геометрии Механизм в турбокомпрессоре Holset, вид сбоку. На вставке показан вид спереди на пластинчато-пластинчатый механизм скольжения.Пунктирный линия — вторая неподвижная пластина. Турбинное колесо снято на четкость обоих изображений.

Суть проблемы заключается в балансировке производительности дизайн с соотношением A / R. Однако относительно новая технология доступный, что устраняет эту потребность в балансе. Изменяемая геометрия турбокомпрессор имеет механизм, с помощью которого можно изменять площадь впуска достичь оптимального A / R для данной скорости потока. Это достигается изменение набора аэродинамических лопаток, направляющих поток выхлопных газов на турбинное колесо.Недавно мне довелось разобрать турбокомпрессор с изменяемой геометрией производства Holset, и я обнаружил, что их лопатки закреплены на скользящей пластине. Лопатки и пластина могут быть перемещается как единое целое, так что пластина может частично препятствовать впускному отверстию для турбину, тем самым уменьшая соотношение A / R. Эту пластину можно перемещать таким что входное отверстие почти полностью забито или полностью втянуто, чтобы не оказывают сопротивления потоку. Лезвия в фиксированном положении входят и из вырезов на второй фиксированной пластине, которая используется для обеспечения того, чтобы выхлоп может перемещаться только по лопастям.

Используя эту изменчивость, можно сохранить турбина работает практически при всех оборотах двигателя. Отбросив A / R передаточное число на низких оборотах двигателя (когда поток выхлопных газов низкий), а затем увеличивая постепенно по мере увеличения числа оборотов (и, следовательно, увеличения потока выхлопных газов), впускной скорость может поддерживаться на высоком уровне без увеличения противодавления выхлопных газов существенно. Это, в свою очередь, означает, что турбокомпрессор может работать. во всем рабочем диапазоне двигателя. Фактически, поскольку настоящий двигатель не имеет пологой кривой мощности по отношению к оборотам, турбо можно было бы контролировать таким образом, чтобы искусственно сгладить кривую так что двигатель имеет одинаковую выходную мощность независимо от его скорости.Это значительно упрощает проектирование трансмиссии и позволяет один, чтобы использовать передаточные числа, разработанные для лучшего ускорения, что еще больше улучшает характеристики автомобиля.

Рис. 4: Гипотетические кривые мощности для двигатель с регулируемым турбонаддувом и без него. Вот турбо используется для искусственного выравнивания кривой мощности.

Как обсуждалось выше, размер и производительность турбо неразрывно связаны.При использовании обычных турбонагнетателей двигатель будет только производить дополнительную мощность в определенном диапазоне, определяемом A / R турбина. Это создает мертвые зоны в производительности, обычно называемые «отставание». Однако при использовании турбонагнетателя с изменяемой геометрией на месте традиционного турбокомпрессора, двигатель может соответствовать мощности атмосферный двигатель мгновенно. Водитель не заметит разница в ускорении между двумя автомобилями (регулируемый турбо не имеет «лагов»), но разницу по газу обязательно заметите насос.

Управляемость может показаться тривиальной проблемой, однако У вариаторного турбонаддува есть еще одно главное преимущество, связанное с его уникальной дизайн. Турбокомпрессор эффективно отводит отходящее тепло от двигатель, поэтому правильная конструкция ставит турбонагнетатель как можно ближе к двигателю. можно минимизировать тепловые потери. К сожалению турбо тоже работает лучше всего, когда нет ограничения по розетке, а ставить турбо сразу после двигателя означает, что нужно поставить каталитические нейтрализаторы и глушители после турбонагнетателя, что значительно снижает мощность турбонагнетателя. умение работать эффективно.Вместо этого с переменным турбонаддувом один можно установить агрегат после каталитических нейтрализаторов (сам турбо выступает на удивление хорошим глушителем). Хотя немного тепла от выхлопа будут потеряны, каталитический нейтрализатор будет поддерживать часть тепла (выхлоп бензинового двигателя имеет тенденцию к температуре около 1500 ° F, в то время как каталитический нейтрализатор работает где-то в районе 1200-1300 °), а участки трубы между преобразователем и турбонагнетателем могут быть изолированы для дальнейшего снижения потерь. [4,5] Система с изменяемой геометрией может это более чем компенсирует понесенные тепловые потери, и, по сути, это ситуация предпочтительна, потому что более низкие температуры турбо означают, что Turbo требует меньше дорогих материалов для защиты от расплавленных компонентов и вся система будет надежнее.Каталитические нейтрализаторы по-прежнему будет держать выбросы под контролем, и турбо может работать хорошо в тех условиях.

Математика, для тех, кто так склонен

Обработка Honda Civic приблизительная. один. Плотность воздуха принята равной 1,18 кг / м3, сопротивление коэффициент был принят равным 0,32, что меньше среднего для легковой автомобиль, а лобная часть была аппроксимирована прямоугольником размеры опубликованы в руководстве по эксплуатации Honda Civic 2001 года.Тащить, тянуть мощность определяется уравнением [6,7]

где ρ — плотность воздуха, v — транспортное средство. скорости, Cd — коэффициент лобового сопротивления, A — лобовая площадь.

Мощность, необходимая для преодоления работ с сопротивлением воздуха около 10,3 кВт (14 л.с.), которые я округлил до 15 л.с. Сила двигатель производит шкалу примерно линейно с увеличением оборотов, до на пиковую мощность. [8] Исходя из этого предположения, мощность Honda составляет 65 Оценка миль в час была проведена на основе данных испытаний журнала Car and Driver, где пик приходится на 6300 об / мин, а 65 миль / ч — это 3100 об / мин на пятой передаче.[9] КПД двигателя определяется как [10]

.

, а давление в цилиндре перед воспламенением определяется по формуле [11]

где CR — степень сжатия двигателя, γ — коэффициент теплоемкости (1,4 для воздуха), а P ₀ — давление внутри цилиндра при его наибольшем объеме.

Другие моменты, которые следует учитывать

Современные двигатели обладают преимуществом впрыск топлива с электронным управлением и искровое зажигание, что означает что эти параметры можно изменять, чтобы уменьшить или исключить нежелательные и деструктивные события, которые могут произойти внутри двигателя, а именно искры стучать.Детонация искры возникает, когда часть топливно-воздушной смеси внутри поршень взрывается намного сильнее, чем остальная смесь, что приводит к сильному скачку давления внутри цилиндра, что крайне вредно для двигателя; искровой детонация становится более вероятной по мере того, как давление в баллоне увеличивается. [12] Уменьшение искровой детонации может быть достигается за счет снижения степени сжатия (CR, отношение общей объем цилиндра к сжатому объему цилиндра), однако понизив CR снижает эффективность двигателя.Современные двигатели могут работать на CR около 11: 1 при работе на обычном неэтилированном бензине (увеличение октанового числа бензина также снижает детонацию, но за счет цены на топливо). [3,12]

Поскольку давление в баллоне является важным фактором влияя на искровую детонацию, давление в цилиндре предварительного зажигания может быть оценивается на основе степени сжатия двигателя, а затем используется в качестве прокси для детонации порога. Для этих современных двигателей в результате давление в баллоне примерно в 29 раз выше атмосферного.Должен быть отметил, что существуют специально построенные двигатели, способные выдерживать давление коэффициентов выше, но мне интересно оценить средний двигатель. Если степень сжатия снижается с 11: 1 до 8: 1, степень сжатия, которую выдерживает двигатель, составляет около 1,6, что означает что турбо может повысить давление в системе до 1,6 раза атмосферного давление перед стуком стало проблемой.

© Томас Вельтман. Автор дает разрешение копировать, распространять и демонстрировать эту работу в неизменном виде, с ссылка на автора, только в некоммерческих целях.Все остальные права, в том числе коммерческие, принадлежат автору.

Список литературы

[1] C. Bell, Maximum Boost: проектирование, тестирование и Установка систем турбонагнетателя (Bentley Publishers, 1997), стр 13, 31-33.

[2] Руководство по эксплуатации Honda Civic 2001 г.

[3] S. Oldham, Спортивный компактный автомобиль: Двигатель и Справочник по трансмиссии (Motorbooks International, 2003) стр. 124.

[4] А. Э. Шваллер, Total Automotive Технология (Thomson Delmar Learning, 2005) стр.168.

[5] G. J. Barnett, Анализ пожара в автомобилях: An Инженерный подход (Издательство «Юристы и судьи», 2008) с. 36.

[6] S. T. Moeller, Энергоэффективность: проблемы and Trends (Nova Science, 2002), стр. 68.

[7] H. C. Smith, Иллюстрированное руководство по Aerodynamics (TAB Books, 1992), стр. 65, 119.

.

[8] V. Hillier и P. Coombes, Основы двигателя. Vehicle Technology (Nelson Thornes, Ltd., 2004) с. 45.

[9] Б. Уинфилд, «Хонда Civic EX Coupe — Road Test, «Автомобиль и водитель», ноябрь 2009 г. (Доступен лист спецификаций здесь.)

[10] В. Кадамби и М. Прасад, Введение в Преобразование энергии, Vol. 2 (New Age International, Ltd., 1974) стр. 80.

[11] J. E. Emswiler, Thermodynamics (Макгроу-Хилл, 1921) стр. 99.

[12] К. Ф. Тейлор, Двигатель внутреннего сгорания. в теории и практике: Том 2: Сжигание, топливо, материалы Дизайн (MIT Press, 1977), стр.37, 62, 144.

Плюсы и минусы турбокомпрессоров по сравнению с нагнетателями: инженерное объяснение

Вы когда-нибудь задумывались, в чем преимущество турбокомпрессора перед нагнетателем? Или наоборот? Что ж, больше не удивляйтесь, потому что это лучшее объяснение, которое вы, вероятно, когда-либо прочитали …

Когда втягивание атмосферного воздуха не обеспечивает достаточной мощности, производители и тюнеры обратились к принудительной индукции.Это лучший способ добиться значительного увеличения мощности практически с любым двигателем, и есть два основных способа добиться этого: наддув и турбонаддув.

В чем разница? Нагнетатель — это воздушный компрессор, приводимый в действие коленчатым валом двигателя, обычно связанный ремнем. В качестве альтернативы турбонагнетатель — это просто воздушный компрессор, приводимый в действие турбиной, работающей на выхлопных газах. Это одно ключевое отличие; нагнетатель требует мощности двигателя для работы, в то время как турбонагнетатель использует ненужную энергию, создаваемую двигателем.Вы можете предположить, что, поскольку турбонагнетатель работает на отработанных газах, он более эффективен, и вы правы!

1. Преимущества и недостатки турбокомпрессора:

Плюсы:

• Значительное увеличение мощности.
• Мощность в зависимости от размера: позволяет двигателям меньшего объема производить гораздо большую мощность по сравнению с их размером.
• Лучшая экономия топлива: меньшие двигатели потребляют меньше топлива на холостом ходу и имеют меньшую вращательную и возвратно-поступательную массу, что улучшает экономию топлива.
• Более высокий КПД: турбокомпрессоры расходуют энергию, которая обычно теряется в двигателях с наддувом и без наддува (выхлопные газы), поэтому рекуперация этой энергии повышает общий КПД двигателя.

Минусы:

• Turbo lag: турбонагнетателям, особенно большим турбокомпрессорам, требуется время, чтобы раскрутиться и обеспечить полезный наддув.
• Порог наддува: для традиционных турбонагнетателей они часто рассчитаны на определенный диапазон оборотов, в котором поток выхлопных газов достаточен для обеспечения дополнительного наддува двигателя. Обычно они не работают в таком широком диапазоне оборотов, как нагнетатели.
• Скачок мощности: в некоторых турбокомпрессорах, особенно с более крупными турбинами, достижение порога наддува может обеспечить почти мгновенный скачок мощности, который может ухудшить сцепление шин или вызвать некоторую нестабильность автомобиля.
• Потребность в масле: турбокомпрессоры сильно нагреваются и часто попадают в подачу масла в двигатель. Это требует дополнительной сантехники и более требовательных к моторному маслу. Нагнетатели обычно не требуют смазки моторным маслом.

Вот короткое видео о том, как работают турбокомпрессоры. Судите сами о моих способностях рисования, это второе видео, которое я когда-либо делал…

2.Преимущества и недостатки нагнетателя:

Плюсы:

• Увеличенная мощность: добавление нагнетателя к любому двигателю — быстрое решение для увеличения мощности.
• Нет лагов: самое большое преимущество нагнетателя перед турбонагнетателем в том, что у него нет лагов. Подача мощности происходит немедленно, потому что нагнетатель приводится в движение коленчатым валом двигателя.
• Повышение низких оборотов: хорошая мощность на низких оборотах по сравнению с турбокомпрессорами.
• Цена: экономичный способ увеличения мощности.

Минусы:

• Менее эффективен: самый большой недостаток нагнетателей заключается в том, что они забирают мощность двигателя просто для выработки мощности двигателя. Они работают от ремня двигателя, соединенного с коленчатым валом, так что вы, по сути, приводите в действие воздушный насос с помощью другого воздушного насоса. Из-за этого нагнетатели значительно менее эффективны, чем турбокомпрессоры.
• Надежность: со всеми системами принудительного впуска (включая турбокомпрессоры) внутренние части двигателя будут подвергаться более высоким давлениям и температурам, что, конечно же, повлияет на долговечность двигателя. Лучше всего строить двигатель снизу вверх, чтобы выдерживать такое давление, а не полагаться на стандартные внутренние компоненты.

Нагнетатели часто идут рука об руку с большими двигателями V8, и они, безусловно, способны производить большую мощность. Вот видео о том, как они работают:

Что я предпочитаю?

Как инженер, трудно не согласиться с эффективностью.Просто турбокомпрессоры имеют больше смысла, поскольку они повышают эффективность двигателя несколькими способами. Нагнетатели являются дополнительным требованием к двигателю, даже если они способны производить полезный наддув на низких оборотах. Но если вы не можете решить, можно использовать оба одновременно, и это называется двойной зарядкой.

Источник изображения: Mercedes AMG Petronas

Куда все пойдет в будущем?

Электрические турбины, вероятно, будут более распространены в транспортных средствах будущего, где электродвигатель раскручивает турбонагнетатель на низких оборотах, производя полезный наддув до тех пор, пока выхлопных газов не станет достаточно для питания турбонаддува.Именно это происходит в Формуле 1 с системой ERS, и это решение самого большого недостатка турбонаддува — турбо-лага.

Вот видео, объясняющее, как электрические турбокомпрессоры используются в двигателях Формулы 1:

Имея все это в виду, каковы ваши предпочтения; турбокомпрессор или нагнетатель? Или вы больше не интересуетесь бензином…?

Что такое турбонагнетатель?

Турбокомпрессор — одна из важнейших частей главной двигательной установки корабля.Помпаж турбокомпрессора — это явление, которое влияет на производительность турбокомпрессора и снижает его эффективность. В этой статье мы узнаем все о помпажах турбокомпрессора.

Что такое турбонагнетатель?

Помпаж турбокомпрессора можно определить как высокую вибрацию слышимого уровня, исходящую от стороны нагнетателя или компрессора турбокомпрессора.

Он часто встречается в тихоходных дизельных двигателях, и морской инженер должен слышать этот воющий звук, исходящий от двигателя, по крайней мере, однажды за свою морскую карьеру.

Прочтите по теме: 8 общих проблем, обнаруженных в судовых двухтактных двигателях

Всякий раз, когда происходит нарушение потока газа в турбонагнетателе, через лопасти диффузора и крыльчатки происходит обратное движение продувочного воздуха в сторону нагнетателя, что вызывает помпаж.

Проще говоря, большая масса колеблющегося воздушного потока может вызвать вибрацию рабочего колеса турбокомпрессора и его лопастей, из-за чего компрессор не может нормально работать, создавая шум с высоким шагом в качестве реакции, который известен как помпаж компрессора.

Кредиты: abb.com

Другие термины, такие как помпаж турбонаддува или помпаж двигателя, также могут использоваться для описания этого явления, но непосредственно задействованный компонент помпажа — это компрессор турбонагнетателя или турбокомпрессор.

Сторона турбины или выхлопных газов турбонагнетателя не играет прямой роли в процессе помпажа. Это, несомненно, может повлиять на производительность всего турбонагнетателя, что может привести к помпажу турбонагнетателя.

Во время работы двигателя в море может произойти несколько случаев помпажа, так как это также зависит от внешних факторов, таких как состояние моря, погода, резкое маневрирование, аварийная остановка и т. Д.Такие случаи помпажа компрессора допустимы.

Однако инженер на судне должен следить за тем, чтобы подшипник турбонагнетателя и смазочное масло находились в хорошем рабочем состоянии.

Связанное чтение: Понимание подшипников турбонагнетателя и смазки на кораблях

Если помпаж происходит при нормальной работе двигателя и частота помпажа высока, это может привести к повреждению подшипника и, в некоторых случаях, к механическому отказу ротора компрессора.Следовательно, помпаж турбокомпрессора является результатом того, что различные части двигателя не работают синхронно.

Изношенный цилиндр двигателя или топливная система могут вызвать проблемы в двигателе и турбонагнетателе. Это приведет к меньшему потоку воздуха в компрессор по сравнению с более высоким противодавлением, что приведет к скачку давления в компрессоре.

Следовательно, турбокомпрессоры должны быть правильно согласованы с расходом воздуха двигателем и давлением во всем рабочем диапазоне двигателя и не должны попадать в пределы помпажа.

Линия перенапряжения

Как показано на графике, рабочая линия двигателя должна поддерживать давление и объем всасываемого воздуха в точке A для поддержания равновесия и эффективной работы турбокомпрессора. Допустим, происходит увеличение объема всасываемого воздуха, давление на линии постоянной скорости уменьшится. Чтобы поддерживать равновесие, т.е. чтобы быть в рабочем состоянии, объем должен уменьшаться.

Однако, если есть небольшое уменьшение объема в точке B (при том же давлении, что и A), это приведет к уменьшению давления на линии постоянной скорости.На этом этапе компрессор не сможет поддерживать необходимое давление, и объем будет уменьшаться, что приведет к помпажу компрессора.

Термины, связанные с скачком турбонагнетателя:

Падение давления помпажа: Цикл помпажа имеет определенный провал давления, и если цикл продолжается без изменения рабочей точки, величина падения давления будет сохраняться.

Время цикла помпажа: Время, в которое начинается помпаж до тех пор, пока рабочая точка не изменится, чтобы снова достичь равновесия, т.е.е. конец помпажа двигателя.

Поведение при скачке температуры: По мере того, как происходит помпаж, происходит реверсирование воздушного потока, что приводит к изменению температуры входящего потока.

Изменения частоты вращения вала помпажа: Вал турбонагнетателя, содержащий компрессор и рабочее колесо турбины, также будет испытывать изменение скорости во время помпажа компрессора

Турбокомпрессоры, следовательно, должны соответствующим образом согласовываться с расходом воздуха двигателем и давлением во всем рабочем диапазоне двигателя и не должны попадать в пределы помпажа.

Кредиты изображений — Викимедиа / Сунил Чаудхари

Категория турбонагнетателя:

Слабый всплеск: Скачки, происходящие в мягких условиях, незначительны. Они могут возникать из-за отсутствия реверсирования потока и небольших колебаний давления.

Классический помпаж: Классический помпаж, который возникает из-за низкочастотных колебаний с большими колебаниями давления.

Глубокий помпаж: Это критическое состояние, когда в компрессоре происходит реверсирование массового расхода, которое приводит к помпажу.

Каковы причины выброса турбокомпрессора?

Причины помпажа турбокомпрессора:

Неправильное распределение мощности: Неадекватное распределение мощности между главными цилиндрами двигателя может вызвать помпаж турбокомпрессора, поскольку один блок вырабатывает больше мощности, а другой — меньше. Из-за этого расход воздуха, требуемый обоими турбокомпрессорами, различается, что приводит к помпажу.

Двигатель-турбокомпрессор и связанные детали

Загрязненные детали турбокомпрессора:

• Если впускной фильтр компрессора со стороны турбины загрязнен, то не может быть подано достаточно воздуха для горения, что приводит к помпажу.
• Аналогичным образом, если сторона турбины также загрязнена i. e форсунка, лопасти и т. д. не может быть произведено достаточно воздуха для горения
• Глушитель поврежден
• Изношенные подшипники турбокомпрессора

Связанное чтение: Как очистить стороны нагнетателя и турбины турбокомпрессора на корабле?

Проблемы в системе продувочного воздуха:

Связанное чтение: Как со временем изменилась судовая система наддува воздуха для двигателей

Проблемы в выхлопной системе: Сильно загрязненный выхлоп i.е. экономайзер, если он установлен, может вызвать противодавление в турбонагнетателе и, в конечном итоге, привести к помпажу. Другая проблема с выхлопом может быть следующей:

• Выпускной клапан неисправен и не открывается должным образом
• Защитная решетка перед турбонагнетателем повреждена или заблокирована
• Пульсации давления после турбонагнетателя и внутри выпускного ресивера
• Поврежден компенсатор на входе в турбокомпрессор

Прочтите по теме: Компоненты и конструкция системы выпуска отработавших газов главного двигателя на судне

Проблема в топливной системе: Если топливная система не работает эффективно, это может быть связано со следующими проблемами:

• Низкое давление циркуляционного или подающего насоса
• Воздух или вода в жидком топливе
• Низкая температура подогрева топлива
• Неисправен всасывающий клапан топливного насоса
• Заедание плунжера топливного насоса и шпинделя клапана из-за нагара
• Повреждена форсунка топливного клапана
• Неисправность системы распределения нагрузки

Прочтите по теме: 10 баллов за эффективную работу турбокомпрессора на кораблях

Прочие факторы:

• Из-за плохой погоды двигатель внезапно начинает работать, и нагрузка резко меняется.Это происходит потому, что во время плохой погоды или качки гребной винт входит и выходит из воды, вызывая изменение нагрузки на двигатель
• Неправильная настройка двигателя и турбонагнетателя, которая может произойти в старом двигателе из-за изоляции одного или нескольких узлов или неисправной детали двигателя
• Изменение условий окружающей среды, т. Е. Изменение давления и температуры

Как предотвратить выброс турбокомпрессора?

Ниже приведены способы предотвращения помпажа турбонагнетателя.Однако следует отметить, что некоторые моменты могут отличаться в зависимости от конструкции и конструкции турбокомпрессора.

• Содержите впускной фильтр турбонагнетателя в чистоте.
• Промыть водой турбину и компрессор со стороны турбокомпрессора
• Необходимо периодически проводить надлежащее обслуживание и проверки различных деталей турбокомпрессора. Если есть какие-то проблемы, ремонт турбокомпрессора произвести как можно скорее, не нагружая двигатель
• Продувка сажей должна производиться время от времени в случае экономайзера или котла-утилизатора

Прочтите по теме: Что можно и чего нельзя делать для эффективной работы котлов на судах

• Контрольные карточки для оценки цилиндра и распределения мощности отдельных агрегатов
• Обеспечьте надлежащее обслуживание вспомогательного оборудования двигателя и деталей, влияющих на турбокомпрессор.
• Эффективное обслуживание системы воздушного охлаждения
• Регулярная чистка и осмотр экономайзера
• Регулярная чистка и осмотр выпускного коллектора

Модификация конструкции для противодействия помпажам:

Существует несколько мер и модификаций конструкции, которые можно использовать в качестве защиты от помпажа для снижения вероятности помпажа.Этому можно временно противодействовать, «стравливая» воздух из клапана, расположенного в верхней части воздушного ресивера. Однако это приведет к повышению температуры выхлопных газов, поэтому необходимо соблюдать осторожность, чтобы не превысить предельные значения.

Помимо вышеуказанной модификации антипомпажной системы, на рынке доступны различные типы турбонагнетателей, которые испытывают меньшие помпажи, чем обычный турбокомпрессор:

Гибридный турбонагнетатель: Гибридный турбонагнетатель обеспечивает лучший крутящий момент турбины компрессора от двигателя, что снижает риск помпажа турбонагнетателя.Подробнее о гибридном турбонагнетателе.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией: VGT практически не испытывает классических помпажа, поскольку он работает намного ближе к пределу помпажа для достижения максимального давления. Подробнее о турбокомпрессоре с изменяемой геометрией.

Двухступенчатый турбокомпрессор: Двухступенчатые компрессоры также имеют байпасы, предназначенные для подавления помпажа компрессора. Подробнее о двухступенчатом турбонагнетателе

Возможно, вы также прочитаете:

Заявление об ограничении ответственности: Мнения авторов, выраженные в этой статье, не обязательно отражают точку зрения Marine Insight. Данные и диаграммы, если они используются в статье, были получены из доступной информации и не были подтверждены каким-либо установленным законом органом. Автор и компания «Марин Инсайт» не заявляют об их точности и не берут на себя ответственность за них. Взгляды представляют собой только мнения и не представляют собой каких-либо руководящих принципов или рекомендаций относительно какого-либо курса действий, которым должен следовать читатель.

Данная статья или изображения не могут быть воспроизведены, скопированы, переданы или использованы в любой форме без разрешения автора и Marine Insight.

Теги: компрессор главный двигатель турбокомпрессор

Как определить, что турбокомпрессор выходит из строя

Многие новые автомобили сегодня поставляются с двигателями меньшего размера.

Для работы кондиционера, компьютеров и электроники требуется дополнительная мощность.

Эту поддержку обеспечивают турбокомпрессоры

.

Этот компонент принимает на себя давление выхлопных газов, которое нагнетает воздух во впускное отверстие. Это добавляет мощности. Затем автомобиль добавляет больше топлива, что приводит к большему ускорению.

Иногда требуется замена турбокомпрессоров.

Недавно мы установили новый на BMW, у которого был включен индикатор проверки двигателя.

Работая над автомобилем, техник обнаружил, что вестгейт вышел из строя. Когда вы едете по дороге, турбонагнетатель оказывает давление на двигатель через впускное отверстие. Когда вы отпускаете газ и замедляете скорость, это давление должно куда-то снижаться. Перепускная заслонка работает как предохранительный клапан, позволяя снизить давление турбонагнетателя без повреждения двигателя.

Он определил, что проблема заключается в том, что выход из строя турбокомпрессора — обычная проблема для BMW. Работы по этой машине велись и раньше.

Пару лет назад заменили соленоид вестгейта.

В то время мы думали, что в какой-то момент может потребоваться замена турбокомпрессора. Установка нового соленоида была более дешевым вариантом, который, как мы надеялись, решит эту проблему.

Как узнать, нужен ли вам новый турбокомпрессор

Загорание контрольной лампы двигателя — это один из признаков того, что требуется новый турбокомпрессор.Этот свет может загореться, если ваша турбина не достигает требуемого давления.

Имейте в виду, что индикатор проверки двигателя может гореть по многим причинам. Это не обязательно означает, что проблема с турбокомпрессором.

Вы также можете заметить, что двигатель завывает и теряет мощность.

Синий или серый дым выхлопных газов — еще один индикатор.

Что заставляет его портиться?

Турбокомпрессоры перестают работать по разным причинам.

Наиболее частыми причинами являются недостаток масла и использование грязного масла или масла неподходящего типа.

Эти новые автомобили очень специфичны для масел, потому что турбонагнетатель продолжает работать после выключения двигателя, и его необходимо смазать.

Турбокомпрессор может выйти из строя просто из-за повседневной эксплуатации, а также попадания в него грязи, камней и другого мусора.

Код «пониженного турбонаддува» может указывать на то, что турбо не работает. Однако это не всегда так.

Когда мы получаем этот код, наши техники определяют место утечки наддува, выполняя дымовой тест турбо и промежуточного охладителя.

Иногда бывает плохо с турбонаддувом. Однако нам нужно это проверить, потому что между датчиком турбонаддува и датчиком наддува может быть утечка.

Способы обслуживания турбокомпрессора вашего автомобиля

Турбокомпрессоры дорогие. Поэтому важно следить за их сохранением.

Регулярная замена масла — один из способов ухода за двигателями с турбонаддувом. Мы рекомендуем эту услугу каждые 3000–5000 миль.

Также неплохо дать двигателю время прогреться, прежде чем отправиться к следующему пункту назначения, а затем дать ему остыть.

Эта статья была написана Steve’s Auto Repair & Tire , местной компанией, которая работает уже 36 лет.