УСТАНОВКА ТУРБОКОМПРЕССОРА

УСТАНОВКА ТУРБОКОМПРЕССОРА

21.11.2019 Тюнинг 0
турбокомпрессор

В основе турбонагнетателя находятся турбина и компрессор, которые вращаются вместе на одном валу. Турбина размещается и приводится в движение потоком выхлопных газов. Это превращает турбокомпрессор, который качает воздух в двигатель. Критическое внимание необходимо уделить конструкции подшипника, установленного по центру, поскольку турбина, компрессор и вал могут вращаться со скоростью до 200 000 об / мин.

турбокомпрессор

Есть два основных способа получить больше энергии от двигателя автомобиля:

  • Первое (и до недавнего времени самое популярное) — это общее поднятие роста силы двигателя.
  • Второе — это увеличение общего числа смеси, которая поступает внутрь цилиндра.

Как правило, чем больше смеси поступает в цилиндры, тем больше мощность вырабатывает двигатель. Таким образом, часть решения состоит в том, чтобы настроить карбюратор, головку цилиндров и коллекторы, чтобы позволить двигателю «дышать» более свободно, но есть пределы тому, в каком количестве ресурс может быть извлечен из двигателя с помощью этих средств, в тот же момент поддерживая Надежность и гибкость двигателя.

турбокомпрессор

Альтернативный способ получения увеличенного числа смеси в цилиндры — с турбонагнетателем.

Гонки с турбинами.

В отличие от дорожных автомобилей, двигатели гоночных автомобилей не должны идти на компромисс между мощностью и гибкостью, поэтому они могут быть настроены на максимальную мощность на высоких оборотах, потому что это диапазон скоростей, на котором они будут проводить большую часть своего времени в гонках.

Для двигателя с турбонаддувом это неизбежно означает работу двигателя при очень высоком давлении наддува, а также выполнение обычных работ по настройке.
Самые мощные гоночные двигатели с турбонаддувом могут выдерживать давление наддува 4-5 бар (60-70 фунтов на кв. Дюйм), тогда как дорожный автомобиль с турбонаддувом будет работать с максимальным давлением около 0,7 бар (10,5 фунтов на квадратный дюйм).
Что такое турбо?Турбокомпрессор в основном представляет собой насос, приводимый в движение выхлопными газами, выходящими из выпускного коллектора. Агрегат состоит из колеса с лопастями — турбины, которая устанавливается внутри корпуса в выхлопной системе. От этой турбины короткий центральный приводной вал проходит к аналогичному лопастному колесу, называемому компрессором, который подается в воздухозаборник двигателя.

турбокомпрессор

Когда идет большой газовый поток от двигателя, то он заставляют делать работу турбине, которая вращает приводной вал, чтобы вращать компрессор.

Значит когда двигатель работает, пары газа от топлива приводят в работу турбину, что в свою очередь заставляет добавлять воздуха в двигатель компрессором.

Фиксированное количество топлива автоматически всасывается воздухом, если в двигателе установлен карбюратор. Если в двигателе есть впрыск топлива, компьютерный блок управления запрограммирован на давление наддува.

Чем быстрее работает двигатель или чем больше открывается дроссельная заслонка или оба, тем быстрее вращается турбонагнетатель. Чем быстрее вращается турбонагнетатель, тем больше развивается давление или ускорение, и тем больше воздуха он направляет в двигатель для создания большей мощности.
 Двигатель на холостом ходу

Двигатель на холостом движении

Когда работа двигателя идет во время движения в холостую, он не генерирует достаточный приток топливных газов , после выхлопа,чтобы вращать турбину достаточно быстро, для производства реального наддува. Воздух, проходящий через сторону компрессора корпуса турбонагнетателя, всасывается двигателем, а не прокачивается компрессором. Все выхлопные газы должны проходить через турбокомпрессор, потому что перепускной клапан закрыт. 

Маленькая турбина дает превосходный отклик, но противодавление ограничивает максимальную мощность, а также имеет тенденцию к чрезмерному увеличению от среднего диапазона скорости вверх.

Чтобы преодолеть это, когда используется небольшая турбина, она оснащена перепускным клапаном, который ограничивает наддув от турбонагнетателя за счет отвода выхлопных газов из основной турбины после достижения заданного наддува.

Хотя турбонагнетатель предназначен для создания давления в смеси, поступающей в двигатель, слишком большое давление может быть опасным, поскольку это может привести к «детонации» (предварительному зажиганию) и чрезмерной нагрузке на внутренние компоненты двигателя.

Поэтому максимальное давление наддува, которое может создать турбонагнетатель, должно быть ограничено клапаном, известным как перепускной клапан.

Вторичный клапан представляет собой предохранительный клапан, расположенный в турбонагнетателе, который открывается, чтобы позволить некоторым выхлопным газам обходить турбину и поступать непосредственно в выхлопную систему.

Если давление наддува становится слишком высоким, перепускной клапан активируется чувствительным к давлению исполнительным механизмом, который измеряет давление, создаваемое компрессором.

Установка 

Монтаж и сантехникаМонтаж и сантехникаПоиск места для размещения всех частей турбо системы может вызвать проблемы у дизайнеров автомобилей. Турбонагнетатели очень сильно нагреваются, поэтому необходимо экранировать чувствительные к нагреву детали, и топливо лучше всего снабжать системой с непрерывным контуром, чтобы избежать проблем испарения.

турбо авто

Интеркулеры должны быть размещены в воздушном потоке, а их трубопроводы должны быть как можно короче.Турбоагрегат вставляется в выхлопную систему как можно ближе к двигателю. Это помогает держать его компактным, а также помогает предотвратить турбо лаги. Если бы между двигателем и турбонаддувом была длинная выхлопная труба, то между нажатием на акселератор, увеличением скорости двигателя и ускорением турбины была бы задержка. Эффект был бы похож на эластичный трос газа.
Поэтому турбонагнетатель часто крепится болтами непосредственно к выпускному коллектору. Выпускное отверстие находится в центре корпуса турбины и ведет к выпускной трубе.
Со стороны впуска сжатый воздух выходит из корпуса компрессора через трубу большого диаметра. Он проходит через промежуточный охладитель (если он установлен), а затем во впускной коллектор или иногда в приточную камеру, где топливо добавляется путем впрыска до того, как воздух поступает в двигатель.
смазывание 

Смазка и охлаждение

Подшипники с турбонаддувом смазываются системой подачи и фильтрации масла в двигателе. Некоторые турбоагрегаты имеют корпуса с водяным охлаждением, каналы которых подключены к главной системе охлаждения двигателя.Высокие скорости, с которыми турбина может вращаться, создают проблемы смазывания и охлаждения.

авто

Турбокомпрессор и его турбина может вращаться со скоростью до 200 000 оборотов в минуту, а самые горячие части турбины будут иметь температуру выхлопных газов или около нее около 900 ° C.
Большинство турбоагрегатов имеют подшипник центрального приводного вала, в который подается масло из двигателя. Система смазки турбокомпрессора специально разработана для работы в условиях высоких температур.
 

Труба для слива масла имеет большой диаметр, чтобы масло, которое после прохождения через турбонагнетатель приобрело кремообразную консистенцию, стекало обратно в поддон под действием силы тяжести.

Если бы в этой трубе был ограниченный поток, это вызвало бы повышение давления вокруг подшипника в центральном корпусе, что привело бы к утечкам масла из турбонагнетателя.

Некоторые турбины имеют центральный подшипник с водяным охлаждением для еще большего снижения нагрева. Преимущество состоит в том, что, поскольку вода все еще нагревается двигателем, она продолжает циркулировать и отводить тепло от подшипника в течение нескольких минут после остановки двигателя.

Уточнения

Ранняя критика, которой подверглись — турбокомпрессор и турбодвигатель, была связана с их низкими эксплуатационными характеристиками при разгоне — когда двигатель не вращался достаточно быстро, чтобы быстро вращать турбину — и тем временем, которое потребовалось турбокомпрессору, чтобы начать ускорение после нажатия на акселератор.
Плохая производительность при разгоне объясняется тем, что дорожные турбодвигатели обычно не имеют очень высокой степени сжатия.

Подавление большого давления в цилиндры эквивалентно повышению степени сжатия, поэтому, если двигатель запускается с высокой степенью сжатия, при высоком повышении давления внутри двигателя могут возникать проблемы с детонацией или «детонация», которая может привести к серьезному повреждению двигателя. ,
В качестве приблизительного ориентира, каждые три фунта наддува эквивалентны увеличению степени сжатия в 1 раз.

турбокомпрессор

Таким образом, если бы двигатель с степенью сжатия 8: 1 имел турбонаддув, который мог бы дать девять фунтов наддува, эффективная степень сжатия была бы около 11: 1. Средний семейный автомобиль имеет степень сжатия 9: 1.

Лучшее управление двигателем и турбонаддувом — это ответ — почти все турбо-системы теперь используют ту или иную форму управления двигателем, которая следит за электронными системами зажигания и впрыска топлива, слегка замедляя зажигание, если двигатель начинает стучать.

Ранние турбодвигатели страдали от запаздывания, частично из-за плохого управления двигателем, а отчасти потому, что отсутствие подходящих турбоагрегатов часто означало, что двигатели и турбины не были идеально согласованы друг с другом — большая турбина на маленьком двигателе будет давать хорошую мощность в верхнем положении. но не хватит гибкости.

Задержка почти неизбежна, потому что маленькому двигателю потребуется время, чтобы «раскрутить» большой турбоагрегат. Небольшая турбина на большом двигателе обеспечивает хорошую мощность в среднем диапазоне с небольшим или нулевым запаздыванием, но максимальная мощность снижается.

турбокомпрессор

Эти проблемы были сведены к минимуму благодаря лучшему согласованию размеров турбины и двигателя, а также благодаря использованию более легких материалов, таких как керамика, и новым конструкциям, таким как насадки с переменным расходом (см. Боковую линию на обороте).

Выгода

Очевидным преимуществом двигателя, имеющего турбокомпрессор, является повышенная производительность в сочетании с экономичностью — двухлитровый двигатель с турбонаддувом обеспечивает производительность, аналогичную трехлитровому, с турбонаддувом, без сжигания гораздо большего количества топлива, чем двухлитровый.

Производителю часто проще сделать просто установив турбокомпрессор на существующий двигатель, чем проектировать и разрабатывать новый, больший. Добавление турбины к двигателю обычно не значительно увеличивает расход топлива, если только улучшенные характеристики не используются в полной мере.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *