ban 01

турбина, турбонаддув    Сегодня в рубрике «Как это работает» мы расскажем об устройстве, способном увеличивать мощность двигателя, при этом снизив удельный расход топлива. Речь пойдет о турбонаддуве!
 
    Вы узнаете что такое турбина, поймете для чего нужен интеркулер, что такое Twin-turbo и Вi-turbo, а  так же другие тонкости работы этой системы. 
 
 
 

    Турбонаддув – это вид наддува, основанный на использовании отработавших газов. Главной задачей этого устройства является подача под давлением дополнительной порции воздуха в цилиндры, позволяя сжигать в них больше топливно-воздушной смеси, что приводит к увеличению мощности двигателя. Для сравнения, в обычном (нетурбированном) двигателе воздух в цилиндр поступает при движении поршня вниз, то есть пассивно «засасывается». В случае с  турбонаддувом, воздух подается под давлением и оказывает дополнительное усилие на поршень.

    Так как в цилиндр поступает большая порция воздуха, то его необходимо разбавить большим количеством топлива, что приводит к увеличению его фактического расхода. Однако массовая доля топлива, приходящаяся на единицу мощности в час у двигателя, оснащенного турбонаддувом, ниже, чем у схожего по конструкции силового агрегата, лишенного наддува. Получается, что мощность двигателя возрастает на 20-50%, а удельный расход топлива снижается на 5-20%, что говорит о значительном повышении КПД двигателя.
 
 
    Турбонаддув состоит из:

  • Корпус представляет собой сплошную чугунную отливку
  • Регулировочный клапан
  • Улитка  турбины выполнена из чугуна и подогнана плотно по размерам колеса турбины
  • Улитка компрессора представляет собой алюминиевую отливку с механически обработанным местом под колесо компрессора (требует точного изготовления)
  • Колесо турбины
  • Колесо компрессора
  • Ротор
  • Подшипники скольжения – наиболее нагруженный элемент устройства
  • Интеркулер
 
 
 
 
 
    Принцип работы:

    Принцип работы устройства достаточно прост, однако его изготовление трудоёмко. Как говорилось выше, работа турбонаддува основана на использовании отработавших газов. Часть этих газов, выходя из цилиндров, направляется в улитку турбины. Перед турбиной установлен регулировочный клапан, который ограничивает газовый поток. Этот поток приводит в движение колесо турбины. Колесо турбины передает крутящий момент на колесо компрессора, так как они жестко сидят на вале ротора. Компрессорное колесо, которое засасывает воздух через центральное отверстие, сжимает и нагнетает его во впускной коллектор через кольцевой канал. Интеркулер предназначен для того, чтобы охлаждать воздух перед его поступлением в цилиндр. Холодный воздух легче сжимается и обладает большей плотностью, что делает его применение более выгодным.
 
 
 
 
 

 
    Компрессорное колесо способно засасывать воздух только при высоких оборотах. На холостом ходу поток отработавших газов не достаточно велик, поэтому колесо вращается с малой частотой и только «перемалывает» воздух, а не засасывает его. При нажатии на педаль газа, поток газов увеличивается, и тогда можно услышать характерный звук работы компрессора. При этом турбонаддув отзывается на нажатие педали акселератора с запаздыванием. Все потому, что турбина инерционна: при резком увеличении оборотов двигателя она некоторое время раскручивается и лишь потом нагнетает дополнительное давление во впуск¬ной коллектор. Чем больше размер турбонаддува, тем «задержка» продолжительней. Такая «пауза» получила название «турбояма» (или «турболаг»).
 
 
       Twin-turbo.
    Для устранения «турбоямы», некоторые производители используют сразу два турбонаддува, отличные по размеру.  «Маленький» работает на низких оборотах, второй вступает в действие на более высоких. В принципе, турбояма не исчезла, она стала практически незаметной для обывателя. Такая схема получила название twin-turbo.
 
 
 
      Вi-turbo.
Для решения той же проблемы, вместо одного большого турбонаддува, используют два маленьких. Главное отличие от twin-turbo в том, что оба нагнетателя работают одновременно. Такая конструкция называется bi-turbo.
 
 
    Для полной ликвидации "турбоямы" и повышения момента на низких оборотах у некоторых двигателей в дополнение к турбокомпрессору устанавливается механический, который, имея практически мгновенный "отклик", закрывает инерционные провалы турбины. Кроме этого, весьма перспективной в настоящее время выглядит конструкция турбины с изменяемой геометрией, имеющей управляемые поворотные лопатки, что позволяет менять параметры наддува в самом широком диапазоне.
 
 
Далее Вашему вниманию предлагаем наглядно ознакомиться с работой турбины и компрессора на примере ролика про двигатель Фольксвагена TSI, устанавливаемого на Golf GT:
 
 
 
 
Для более детально знакомства с турбиной есть отличное видео от производиеля турбин GARRETT. Видео настоятельно рекомендуем. Из него Вы узнаете много тонкостей работы турбин (например, почему нельзя резко увеличивать обороты холодного двигателя и др.):
 
 
 
 
    Искренне надеемся, что теперь, встретив двигатель "турбодизель с интеркулером" Вы уверенно будете представлять и знать, о чем идет речь.
 
    Изображения турбины нарисовал Dima 323F специально для АвтоГродно.
 

 
maslobar 2019 Сто и авторазборка Опель Гродно

 Ремонт и проверка форсунок в Гродно
  "КристаллТрансСервис"
  Гродно, Индурское шоссе, 17
  +375 (29) 665-00-72

Комментарии  

Alex Iv
+2 # Alex Iv 15.02.2011 13:51
Dimе 323F можно идти дизайнером работать. Графика великолепная
kcuF
+1 # kcuF 15.02.2011 23:03
Спасибо авторам!Очень доходчиво и интересно.
papacarla
+1 # papacarla 16.02.2011 13:50
только вот в видео двигатель TSI а вы пишете про FSI (опечатка?)

Да :roll: спасибо! +1 :-) (Админ)
Дмитрий1
+1 # Дмитрий1 16.02.2011 14:21
Первый ролик понравился.
Во втором видео есть ошибки. 240 тыс.об. это слишком много.
И ещё - Турбина это только часть, по правилу нужно применять слово Турбокомпрессор.
Салют из Тирасполя
0 # Салют из Тирасполя 28.04.2016 17:09
Автор, спасибо за проделанную работу. Смотрел нечто по типу вашего на кишиневском новостном портале novostimd.ru можете глянуть на досуге. Вдруг станет интересно

Войдите, чтобы оставить комментарий

СТО Хантер, Гродно
Магазин запчастей АвтоМир в Гродно
СТО на Южном рынке в Гродно
Ремонт глушителей в Гродно