Турбонаддув — действенная система увеличения мощности мотора. Разглядим движки кара с турбонаддувом, плюсы и минусы, механизм работы турбокомпаундного мотора.
С чего же состоит
Индивидуальностью мотора с турбонаддувом является наличие: турбокомпрессора, интеркулера, регулятора давления наддува, предохранительного клапана и остальных частей. Турбокомпрессор — главный элемент турбонаддува и обеспечивает увеличение давления воздуха во впускной системе.
Интеркулер предназначен для остывания сжатого воздуха. За счет остывания воздуха увеличивается его плотность и возрастает давление. Интеркулер это радиатор воздушного либо жидкостного типа.
Главным элементом управления системы турбонаддува является регулятор давления наддува — перепускной клапан. Он ограничивает энергию отработавших газов, направляя часть в обход турбинного колеса, обеспечивая среднее давление наддува. Клапан имеет пневматический либо электронный привод. Срабатывание перепускного клапана делается на основе сигналов датчика давления наддува.
Также устанавливается предохранительный клапан. Он защищает от скачка давления воздуха, который может произойти при резком закрытии дроссельной заслонки. Лишнее давление может стравливаться в атмосферу при помощи блуофф-клапана либо перепускаться на вход компрессора при помощи байпас-клапана.
Турбонаддув мотора {не имеет} твердой связи с коленвалом и эффективность работы системы может зависеть от числа оборотов. Чем выше обороты мотора, тем больше отработавших газов, резвее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры мотора.
Система с 2-мя параллельными турбокомпрессорами применяется на массивных V-образных движках. Механизм работы основан на том, что две мелкие турбины владеют наименьшей инерцией, чем одна большая. При установке на движок 2-ух поочередных турбин наибольшая производительность получается из-за использования различных турбокомпрессоров на различных оборотах мотора. Некие производители устанавливают три поочередных турбокомпрессора — triple-turbo и даже четыре — quad-turbo.
Комбинированный наддув кара соединяет воединыжды механический и турбонаддув. На низких оборотах сжатие воздуха обеспечивает механический нагнетатель. С ростом оборотов подхватывает турбокомпрессор, чего механический нагнетатель отключается.
Что такое турбокомпаунд мотора
Турбокомпаундный движок — традиционный пример рециркуляции. Заместо того, чтоб выкидывать «отработанную энергию» в атмосферу, 2-ая турбина, установленная за турбокомпрессором, приводимая в действие выпускными газами, отбирает их доп тепло.
Турбина турбокомпаунда вращается со скоростью 55000 о/мин. Это движение передается через турбинные шестерни и гидравлическую муфту, чего потом через шестерни газораспределительного механизма на коленчатый вал. Передача вращения на их делает полезную надбавку вращающего момента, что отражается и на изменении вращающего момента на маховике. Таковая доборная тяга возникает без роста расхода горючего.
Схема работы
- Выхлопные газы поступают выпускного коллектора мотора при температуре, близкой к 700° С.
- Выброс употребляются для привода обычного турбокомпрессора, в каком энергия употребляется для увеличения эффективности сгорания горючего, мощности и вращающего момента мотора. Потом газы выхлопа, заместо того, чтоб впустую уйти в атмосферу, направляются в блок турбокомпаунда.
- На входе в блок турбокомпаунда выхлопные газы сохраняют высшую температуру (около 600°С); их энергия употребляется для разгона 2-ой турбины до 55000 о/мин. На выходе данной нам турбины температура газов понижается до 500°С, далее чего же они отводятся через обыденную систему выпуска и глушитель.
- Вращательное движение турбины передается через совсем немного понижающих передаточных устройств — механические передачи и гидравлическую муфту.
- К моменту передачи вращательного движения на маховик, частота вращения понижается приблизительно до 1900 о/мин.
- Вращательный момент на маховике возрастает, и вращение маховика становится наиболее устойчивым и плавным.
Плюсы и минусы турбонаддува
В небольшом отличии от механических нагнетателей, приводимых от коленчатого вала и отнимающих мощность конкретно у мотора, турбонагнетатели употребляют дармовую энергию, которая в моторе выбрасывается выхлопной трубы. Это делает турбонагнетатели наиболее действенными, чем механические.
Сразу турбонаддув дозволяет получить высочайшие мощности – выше 250 л. с. с 1-го литра размера. Движок с турбонагнетателем имеет мощность на 40% выше, чем без него. Как ни удивительно, но они и наиболее экономны. Низкое КПД мотора обусловливается потерями на трение и низкой термический эффективностью. С повышением размеров мотора эти утраты резко растут. Маленькие турбованные моторы наиболее эффективны.
Турбонагнетатели владеют рядом проблемных мест. Самое приметное – эффект «турбоямы». Отсутствие механической связи меж компрессором и движком приводит к несоответствию меж требуемой мощностью, задаваемой водителем педалью «газа» и производительностью компрессора.
Недочетом турбокомпрессоров считается низкая эффективность работы на малых оборотах мотора. Но есть решения. Установка 2-ух и наиболее турбин, работающих параллельно (системы bi-turbo) либо с переменной геометрией, разрешают повысить отдачу системы.
Турбокомпрессоры имеют те же недочеты, что и центробежные нагнетатели. Для действенной работы они должны вращаться с весьма высочайшей скоростью. Плюс высочайший нагрев (порядка 1000 °С), трудности в смазке, отводе тепла. Завышенные температуры сказываются не только лишь на смазке деталей турбонагнетателя, да и на нагнетаемом воздухе: его остывание на самом деле острым вопросцем. Для действенного остывания интеркулер рассчитывается и подбирается с особенной тщательностью.
Также как в любом нагнетательном устройстве, в турбонагнетателе нужен клапан, спускающий излишнее давление. С турбиной еще труднее. Тут необходимо не только лишь смотреть за давлением наддува, да и перепускать выхлопные газы, чтоб понизить излишек давления в выпускном коллекторе, и исключить чрезвычайно высшую скорость вращения на больших оборотах.
Ресурс турбонаддува мотора кара составляет наиболее 100 000 км. Стоимость ремонта и восстановления не дешевы и для почти всех водителей это может сыскаться суровым недочетом. В особенности если же покупаете б/у машинку и не понимаете, как длительно прослужит турбина.