Po co w samochodzie turbina i jakie są jej zalety? Gdzie jest turbina
Gdzie jest turbina w samochodzie ~ VIVAUTO.RU
Gdzie jest turbina w aucie
Ostatnio dostarczone samochody
Główne mechanizmy silnika turbo.
Jak wiadomo moc silnika jest proporcjonalna do ilości mieszanki paliwowo-powietrznej wchodzącej do cylindrów. Przy niezmienionych pozostałych czynnikach silnik o większej pojemności pozwala na przepływ większej ilości powietrza i w związku z tym wytwarza większą moc niż silnik o mniejszej pojemności.
Niezależnie od tego, czy chcemy, aby mały silnik zapewniał taką samą moc jak duży, czy też chcemy, aby duży silnik zapewniał jeszcze większą moc, naszym głównym celem jest dostarczenie większej ilości powietrza do cylindrów silnika.
Oczywiście możemy zmodyfikować głowicę bloku i zamontować sportowe wałki rozrządu, zwiększając przedmuch i ilość powietrza w cylindrach przy dużych prędkościach. Dlatego lepiej wymienić olej w punkcie kontrolnym Łada Granta.Gdzie w skrzynce znajduje się prętowy wskaźnik poziomu oleju. - Z turbosprężarki powietrze dostaje się do intercoolera (3), w którym znajduje się turbina. Gdzie jest turbina w aucie. Dobry wieczór!!! Proszę o informację gdzie znajduje się czujnik położenia wału korbowego w Peugeot 308 2009 Diesel!? Możemy nawet pozostawić tę samą ilość powietrza, ale podnieść stopień sprężania naszego silnika i przejść na paliwo o wyższej liczbie oktanowej, zwiększając tym samym wydajność układu. Zabijesz turbinę*szaleństwo* Nie zawracaj sobie głowy samochodem, mam turbinę, gdziekolwiek się ona znajduje. Wszystkie te metody są skuteczne i działają, gdy wymagany wzrost mocy wynosi 10-20%. Gdzie znajduje się kran nagrzewnicy? Zanim zmienisz kran systemu grzewczego, zastanówmy się, gdzie znajduje się ten element i dlaczego jest potrzebny. Gdzie znajduje się filtr? Decydując się na wymianę brudnego filtra paliwa w samochodzie własnymi rękami. Kiedy jednak musimy radykalnie zmienić moc silnika, najskuteczniejszym sposobem byłoby wprowadzenie turbosprężarki.
W jaki sposób turbosprężarka umożliwi nam dostarczenie większej ilości powietrza do cylindrów naszego silnika? Rzućmy okiem na poniższy diagram:
Co to jest turbina (w prostych słowach)
Vkontakte: YouTube: Instagram: Bi-Zero: .
Jak turbina działa w samochodzie 2014
Jak działa turbina w samochodzie turbina-na-avto / przeczytaj więcej tutaj!
Wewnątrz turbosprężarki napływające powietrze jest sprężane, a jednocześnie zwiększa się ilość tlenu na jednostkę objętości powietrza. Gdzie jest turbina w aucie. Zalety i wady turbosprężarek. Dla tych, którzy nie wiedzą, gdzie w samochodzie znajduje się turbina, trzeba zrozumieć, że jest ona wbudowana w silnik. Gdzie jest kran kuchenki w ZAZ Chance 2010. Skutkiem ubocznym każdego procesu sprężania powietrza jest jego nagrzewanie, co nieco obniża jego gęstość.
Z turbosprężarki powietrze dostaje się do intercoolera (3), gdzie się schładza i w większości przywraca swoją temperaturę, co poza wzrostem gęstości powietrza powoduje również najmniejszą tendencję do detonacji naszej przyszłej mieszanki paliwowo-powietrznej.
Po przejściu przez intercooler powietrze przechodzi przez przepustnicę, wchodzi kolektor dolotowy(4) i dalej po suwie dolotowym - do cylindrów naszego silnika.
Objętość cylindra jest wartością stałą ze względu na jego średnicę i skok tłoka, jednak ponieważ jest on teraz wypełniony powietrzem sprężonym przez turbosprężarkę, ilość tlenu, która dostała się do cylindra staje się znacznie większa niż w przypadku cylindra silnik atmosferyczny. Większa ilość tlenu pozwala spalić więcej paliwa na cykl, a spalanie większej ilości paliwa powoduje wzrost mocy silnika.
Po spaleniu mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze opuszcza ona w suwie wydechu w kolektorze wydechowym (5), gdzie strumień gorących gazów (temperatura 700-1100C) wpływa do turbiny (6).
Przechodząc przez strumień turbiny spaliny obraca wał turbiny, po drugiej stronie której znajduje się sprężarka, i w ten sposób wykonuje pracę sprężania kolejnej porcji powietrza. Może turbina jest w porządku, mam na aucie ponad 200 000 km i gdzie ona jest. Przy tym wszystkim następuje spadek ciśnienia i temperatury spalin, ponieważ część jego energii poszła na zapewnienie pracy sprężarki przez wał turbiny.
Jeżeli auto nie nabiera mocy tak jak powinno to warto rozważyć sprawdzenie pracy turbiny w swoim aucie.
Źródło
vivauto.ru
Jak działa turbina w samochodzie?
Podstawowe zasady działania silnika turbodoładowanego.
Jak wiadomo moc silnika jest proporcjonalna do ilości paliwa mieszanina powietrza dostanie się do cylindrów. Przy niezmienionych pozostałych parametrach większy silnik przepuści przez niego więcej powietrza i w związku z tym wytworzy większą moc niż mniejszy silnik.
Jeśli tego wymagamy mały silnik dawaj moc jak dużą, albo po prostu chcemy, żeby ta duża generowała jeszcze więcej mocy, naszym głównym zadaniem będzie wpompowanie większej ilości powietrza do cylindrów tego silnika.
Oczywiście możemy zmodyfikować głowicę bloku i zamontować sportowe wałki rozrządu, zwiększając przedmuch i ilość powietrza w cylindrach poprzez wysokie obroty. Możemy nawet zachować tę samą ilość powietrza, ale podnieść stopień sprężania naszego silnika i przejść na paliwo o wyższej liczbie oktanowej, zwiększając tym samym wydajność układu. Wszystkie te metody są skuteczne i działają, gdy wymagany wzrost mocy wynosi 10-20%. Ale kiedy musimy radykalnie zmienić moc silnika - jak najbardziej skuteczna metoda użyje turbosprężarki.
W jaki sposób turbosprężarka pozwala nam dostarczyć więcej powietrza do cylindrów silnika? Rzućmy okiem na poniższy diagram:
Rozważ główne etapy przepływu powietrza w silniku z turbosprężarką.
Powietrze przepływa przez filtr powietrza (nie pokazany na schemacie) i dostaje się do wlotu turbosprężarki (1)
Wewnątrz turbosprężarki napływające powietrze jest sprężane, a jednocześnie zwiększa się ilość tlenu na jednostkę objętości powietrza. Skutkiem ubocznym każdego procesu sprężania powietrza jest jego nagrzewanie, co nieco zmniejsza jego gęstość.
Z turbosprężarki powietrze dostaje się do intercoolera (3), gdzie się schładza i w większości przywraca swoją temperaturę, co oprócz zwiększenia gęstości powietrza prowadzi również do mniejszej tendencji do detonacji naszej przyszłej mieszanki paliwowo-powietrznej.
Powietrze po przejściu przez intercooler przechodzi przez przepustnicę, trafia do kolektora dolotowego (4), a następnie w suwie ssania trafia do cylindrów naszego silnika.
Objętość cylindra jest stałą wartością ze względu na jego średnicę i skok tłoka, jednak ponieważ jest on teraz wypełniony powietrzem sprężonym przez turbosprężarkę, ilość tlenu wchodzącego do cylindra staje się znacznie większa niż w przypadku silnika atmosferycznego. Większa ilość tlenu pozwala spalić więcej paliwa na cykl, a spalanie większej ilości paliwa prowadzi do wzrostu mocy silnika.
Po wypaleniu się mieszanki paliwowo-powietrznej w cylindrze, opuszcza ona w czasie suwu wydechu w kolektorze wydechowym (5), gdzie strumień gorących gazów (temperatura 700-1100C) dostaje się do turbiny (6).
Przechodząc przez turbinę, strumień spalin obraca wał turbiny, po drugiej stronie której znajduje się sprężarka, i tym samym wykonuje pracę polegającą na sprężaniu kolejnej porcji powietrza. W tym przypadku następuje spadek ciśnienia i temperatury spalin, ponieważ część jego energii poszła na zapewnienie pracy sprężarki przez wał turbiny.
Jeżeli auto nie nabiera mocy tak jak powinno to warto rozważyć sprawdzenie pracy turbiny w swoim aucie.
naprawaauto.by
Co to jest turbina i jak działa?: MashinoMania
Weź pod uwagę dwa czynniki. Po pierwsze, turbina może obracać się z prędkością 200 000 obrotów na minutę. Po drugie, temperatura gazu może osiągnąć 1000 stopni. Oznacza to, że bardzo trudno jest stworzyć taką rurę ciśnieniową, która będzie w stanie wytrzymać takie obciążenia.
To właśnie z tego powodu turbodoładowanie znalazło szerokie zastosowanie dopiero podczas II wojny światowej – a potem głównie w lotnictwie. Dopiero w latach pięćdziesiątych XX wieku Caterpillar zaadaptował to narzędzie do ciągników, a Cumminsowi udało się zaprojektować pierwsze turbodiesle do samochodów ciężarowych. W samochodach osobowych zaczęto je stosować nieco później, w 1962 roku. Wady projektu nie ograniczają się do jego złożoności i wysokich kosztów. Efektywność pracy turbiny jest bezpośrednio powiązana z obrotami silnika. Przy niskich prędkościach charakterystyczna jest niewielka ilość spalin, dlatego sprężarka praktycznie nie pobiera dodatkowego powietrza. Prowadzi to do tego, że jest praktycznie nieaktywny przy wydajnościach do 3 tysięcy obrotów, a po 4-5 strzela. Sytuację tę nazywamy turbo-lagiem. Charakterystyczne jest, że im większa turbina, tym więcej czasu zajmie rozkręcenie. Z tego powodu wysokociśnieniowy silnik turbinowy znacznie ucierpi w tej sytuacji. Turbiny o niższych ciśnieniach nie mają takiego problemu, ale praktycznie też nie zwiększają mocy. Problem turbodziury można rozwiązać za pomocą sekwencyjnego doładowania, w którym podczas pracy przy niskich prędkościach uruchamiane są turbosprężarki o małej bezwładności, które w pierwszej kolejności zwiększają przyczepność. Te ostatnie włączają się z czasem, gdy wzrasta ciśnienie na wylocie. W silnikach rzędowych często stosuje się pojedyncze turbosprężarki w parach. Jednocześnie każdy ślimak jest wypełniony gazami spalinowymi różne cylindry. Gazy dostarczane są jednak do jednej turbiny, co pozwala na jej efektywne wirowanie nie tylko przy dużych, ale i małych prędkościach. Jednak najczęściej nadal używają pary identycznych sprężarek obsługujących różne grupy cylindrów, co jest typowym schematem dla silników V. Dzięki temu możliwe jest uzyskanie gazów spalinowych z bloków pracujących w przeciwfazie. Aby sprężarka działała wydajniej przy wszystkich prędkościach, konieczna jest zmiana geometrii części roboczych. Łopatki obracają się, podobnie jak kształt dyszy, w zależności od prędkości. W ten sposób można uzyskać superturbinę, która może pracować w całym zakresie. Mimo że pomysły te wisiały w powietrzu już od dłuższego czasu, dopiero niedawno wprowadzono je w życie. Pierwszym samochodem, w którym zastosowano tę technologię, było Porsche 911 Turbo.
 Zmienna geometria turbiny |
Projekt został już dawno udoskonalony, a jego popularność stale rośnie. Turbosprężarki stały się skuteczne nie tylko pod względem doładowania silnika, ale także pod względem wydajności silnika. Wiele silników Diesla jest obecnie wyposażonych w przedrostek „turbo”, co oznacza, że nawet najbardziej zwyczajny samochód na pierwszy rzut oka może okazać się prawdziwym „lżejszym”. Można go rozpoznać po tej bardzo niepozornej ikonce.
Źródło: automenu.com.ua
www.mashinomania.ru
Po co w samochodzie turbina i jakie są jej zalety?
Dlaczego i w jakich przypadkach potrzebna jest turbina?
Na charakterystykę mocy wykazywaną przez samochód ma bezpośredni wpływ stopień napełniania cylindrów pneumatycznych. mieszanka paliwowa. W celu zwiększenia stopnia wzbogacenia tej mieszanki firmy produkcyjne wyposażają pojazdy w turbosprężarki. Jednocześnie nie każdy model i modyfikacja danej marki samochodu ma pod maską silnik z turbodoładowaniem. To pierwszy powód, dla którego właściciele instalują turbinę w samochodzie. Ponadto turbosprężarka ma tendencję do zużywania się z biegiem czasu. W takim przypadku turbina wymaga wymiany.
Jakie są zalety turbin w samochodzie?
Turbodoładowany układ napędowy cieszy się coraz większą popularnością, a powodów jest wiele, gdyż lista zalet turbosprężarki jest bardzo obszerna. Atrakcyjność turbiny przedstawia się następująco:
- znaczny wzrost mocy pojazd;
- znaczne zmniejszenie zużycia paliwa;
- szybki zwrot turbiny, który zależy od częstotliwości użytkowania samochodu;
- oszczędności, ponieważ silnik w samochodzie nie wymaga wymiany na mocniejszą wersję, która jest dość droga;
- stabilność silnika;
- przyjazność dla środowiska - samochód z silnikiem z turbodoładowaniem ma niższy stopień toksyczności spalin.
Jak wybrać odpowiednią turbinę?
Turbina i silnik muszą działać w równowadze, a każdy typ silnika wymaga innej turbiny. Oczywiście najlepiej kupić oryginalną turbodoładowanie, w takim przypadku producent bierze pod uwagę wszystkie cechy silników swoich samochodów i produkuje turbiny pod konkretne jednostki napędowe które idealnie im odpowiadają. Ponieważ takie turbiny nie są tanie, warto zwrócić uwagę na modele nieoryginalne, ale produkowane przez znanych producentów, którzy posiadają licencje na taką produkcję. W tym przypadku turbiny są dokładnie testowane na każdym etapie produkcji.
Jakie są kryteria wyboru?
Przy wyborze turbiny należy kierować się trzema głównymi czynnikami:
Po co w samochodzie turbina i jakie są jej zalety? Wideo
howcarworks.ru
Coraz większa liczba producentów samochodów instaluje turbinę lub turbosprężarkę. Popularność tego urządzenia znacznie wzrosła w ostatnich latach. Skąd jednak tak duże zainteresowanie producentów maszyn montażem turbin?
Do czego służy turbina w samochodzie?
Turbina jest skomplikowaną technicznie jednostką, która pozwala znacznie zwiększyć moc silnika maszyny, nawet przy małej wielkości silnika. Dziś wszyscy producenci samochodów są zaskoczeni zmniejszeniem zużycia paliwa ze względu na jego znaczny wzrost ceny.
Ale instalacja silnika niska moc w aucie klasy średniej i premium o znacznej masie potrafi zamienić jazdę w prawdziwą mękę. Przyjemność podróżowania samochodem o małej mocy będzie wątpliwa. To turbina swoim wyglądem pozwoliła rozwiązać problem zwiększenia mocy silnika bez zwiększania jego objętości.
Jak działa turbina?
Turbina pompuje dużą ilość powietrza do cylindrów silnika maszyny. Wszystko to sprawia, że możliwe jest uzyskanie wzbogaconego mieszanka paliwowo-powietrzna, znacznie zwiększając moc silnika. Po wciśnięciu pedału gazu auto zdaje się dostawać niewidzialnego „kopa”, wyraźnie przyspieszając. Tak działa jednostka.
Przy tej samej wydajności turbina może być stosowana zarówno w oleju napędowym, jak i silnik benzynowy. Konstrukcyjnie turbosprężarka i silnik pojazdu stanowią jedną całość. Zasada działania urządzenia jest dość prosta. Dlatego żywotność turbiny jest taka sama, jak żywotność silnika maszyny, pod warunkiem prawidłowej obsługi i terminowej pielęgnacji.
Jakie są główne przyczyny awarii turbin?
Przyczyny niepowodzeń turbiny samochodowe mogą być różne i zależeć od jednego lub kombinacji czynników:
- uszkodzenie mechaniczne obudowy lub wirniki;
- luz wirnika;
- niewystarczający poziom olej silnikowy;
- procesy korozyjne;
- nieprawidłowa instalacja turbiny;
- rzadkie wymiany oleju silnikowego.
Turbosprężarka samochodowa jest dość wymagająca w pielęgnacji i wymaga właściwej obsługi. Należy pamiętać, że naprawa turbiny wystarczy kosztowna przyjemność.
Jak rozpoznać awarię turbiny?
Doświadczeni kierowcy po prostu może określić awarię turbiny samochodu. Ale często taka diagnostyka nie jest w stanie ustalić, co dokładnie doprowadziło do awarii urządzenia.
Do głównych objawów nieprawidłowego działania turbosprężarki można zaliczyć:
- pojawienie się nieprzyjemnego gwizdka pod maską samochodu podczas przyspieszania;
- znaczne wycieki oleju w miejscu montażu turbiny lub intercoolera;
- włączenie ikony awarii silnika na desce rozdzielczej;
- znaczne zmniejszenie mocy silnika.
Identyfikując powyższe objawy, należy jak najszybciej zwrócić się o pomoc do specjalistów. Za pomocą specjalnego sprzętu będą w stanie ustalić przyczynę awarii turbosprężarki. Dziś nie ma konieczności zakupu nowej turbiny, można dokonać przeglądu uszkodzonej jednostki.
Dziękuję za uwagę, życzę powodzenia na drodze.
www.avtogide.ru
Dlaczego potrzebujesz turbiny w samochodzie, samochodzie, wideo
Na moc wytwarzaną przez samochód bezpośredni wpływ ma stopień napełnienia jego cylindrów mieszanką paliwowo-powietrzną. Aby zwiększyć poziom wzbogacenia tej mieszanki, producenci samochodów instalują na nich dodatkowe doładowania lub turbosprężarki.
Popularność turbin w samochodzie
Wśród miłośników motoryzacji coraz większą popularnością cieszą się silniki z turbodoładowaniem w samochodzie. Atrakcyjność tego typu silników była możliwa dzięki następującym czynnikom:
Po rozważeniu powyższych plusów kierowcy zwykle kupują samochody, w których producent zainstalował już silnik z turbodoładowaniem, lub samodzielnie montują turbinę w istniejącym samochodzie. Oprócz zwiększenia mocy turbina pozwoli miłośnikowi motoryzacji zaoszczędzić pieniądze.
golifehack.ru
Turbodoładowanie – historia wynalazku i zasada działania
Turbodoładowanie powszechnie rozumiane jest jako metoda oparta na doładowaniu agregatu, która polega na wykorzystaniu gazów spalinowych jako źródła energii. W tym przypadku za główny element układu można uznać turbosprężarkę, a w niektórych przypadkach turbosprężarkę wyposażoną w napęd mechaniczny.
Wycieczka w historię
Turbosprężarki stały się znane w czasie, gdy powstały pierwsze próbki silników cieplnych, w których przetwarzano energię paliwa Praca mechaniczna(LÓD). W latach 1885-1896 Rudolf Diesel wraz z Gottliebem Daimlerem prowadzili badania mające na celu zwiększenie mocy, a także zmniejszenie kosztów paliwa, poprzez sprężanie powietrza wtryskiwanego bezpośrednio do komory spalania.
W tym samym czasie w 1905 r. istniało ważne wydarzenie, dzięki działalności inżyniera Alfreda Büchiego, któremu udało się osiągnąć globalny wzrost mocy (120%) stosując proces wtrysku spalin. Sześć lat później Büchi otrzymał patent, który zabezpieczył metodę turbodoładowania.
Początkowo turbosprężarki stosowano w silnikach dużych rozmiarów, na przykład instalowanych na statkach. Jeśli chodzi o lotnictwo, turbosprężarki stosowano od zarania przemysłu samolotów wojskowych, kiedy to wyposażano je w silniki Renault przeznaczone do montażu na samolotach myśliwskich. W dalszy rozwój turbosprężarki lotnicze szły w przyspieszonym tempie. Tak więc w 1938 roku Amerykanie wyposażyli silniki myśliwców i bombowców w turbosprężarki, a w 1941 roku zaproponowano projekt myśliwca P-47, który obejmował turbosprężarkę, co znacznie poprawiło osiągi lotu.
Z kolei przemysł motoryzacyjny po raz pierwszy zaczął eksploatować turbosprężarki samochody ciężarowe. Znacznie później powszechne stały się turbiny przeznaczone do samochodów osobowych. NA Rynek amerykański już na początku lat sześćdziesiątych przybyły dwa modele z silnikami turbo, które szybko zniknęły, ponieważ wraz z zalety techniczne poziom niezawodności był minimalny.
Dekadę później silniki turbo stały się integralną częścią samochodów Formuły 1, co zaowocowało rosnącą popularnością turbosprężarek. Od tego czasu zaczęto używać przedrostka „turbo”, który stał się modny. W większości producenci samochodów tego okresu starali się zaoferować na rynku co najmniej jeden model wyposażony w benzynowy silnik z turbodoładowaniem. Stan ten nie trwał długo, gdyż moda na silniki turbo zaczęła odchodzić. W większym stopniu wynika to z faktu, że turbosprężarka wraz ze wzrostem mocy znacznie zwiększała także zużycie paliwa.
Za reinkarnację turbosprężarki można uznać rok 1977, kiedy to wprowadzono produkcja masowa wszedł do Saaba 99 Turbo. Rok później na rynku pojawił się Mercedes-Benz 300 SD, który stał się pierwszym samochodem z silnikiem turbo na bazie diesla. Następnie pojawił się model VW Turbodiesel, w którym turbosprężarka zwiększyła wydajność silnika wysokoprężnego do baru. jednostka benzynowa, a zużycie paliwa zostało znacznie zmniejszone.
Zasadniczo silniki Diesla są inne wysoki stopień kompresja, która koreluje z rozszerzaniem adiabatycznym podczas skoku roboczego i implikuje więcej niska temperatura spaliny. Ta okoliczność pozwala nie stawiać rygorystycznych wymagań dotyczących odporności cieplnej turbiny, co pozwala obniżyć koszty projektu bloku energetycznego jako całości. Warunek ten wyjaśnia fakt, że turbiny są instalowane głównie na silniki Diesla a nie benzyna.
Zasada działania turbodoładowania
Podstawą turbodoładowania jest wykorzystanie energii powstałej przy pomocy gazów spalinowych. Wirnik turbiny osadzony na wale znajduje się w obszarze oddziaływania spalin, co powoduje jego wirowanie wraz z łopatkami sprężarki, która służy do wtłaczania powietrza do cylindrów silnika. W takim przypadku powstają warunki, gdy silnik otrzymuje większą ilość powietrza zmieszanego z paliwem. Osiąga się to dzięki temu, że powietrze dostaje się do cylindrów pod ciśnieniem, to znaczy na siłę i w mniejszym stopniu z powodu podciśnienia wytwarzanego przez tłok.
Ogólnie silniki turbo charakteryzują się minimalnymi efektywne zużycie paliwa (g/(kWh)), co odpowiada dużej mocy w litrze (kW/l). Jednocześnie cechy te wpływają na wzrost mocy silnika bez zwiększania prędkości obrotowej jednostki napędowej.
W związku ze znacznym wzrostem masy powietrza sprężanego w cylindrach następuje wzrost temperatury, co może spowodować detonację. Aby tego uniknąć, istnieją cechy konstrukcyjne silniki turbo oparte na: obniżeniu stopnia sprężania, zastosowaniu wysokooktanowych gatunków paliw oraz zastosowaniu intercoolera, będącego chłodnicą końcową powietrza doładowującego. Również dla utrzymania sprawności całego układu stosuje się obniżenie temperatury powietrza, co wynika z konieczności utrzymania jego parametru gęstości na pożądanej wartości, gdyż powietrze nagrzewa się od sprężania.
Elementy systemu
- Turbosprężarka i intercooler.
- Zawór regulacyjny przeznaczony do kontroli ciśnienia.
- Zawór obejściowy, który w przypadku zamkniętej przepustnicy służy do tłoczenia powietrza doładowującego do rur dolotowych i dalej do turbiny.
- Zawór odpowietrzający, używany, gdy nie ma czujnika do sterowania przepływ masy paliwo. Jego celem jest odprowadzanie powietrza doładowującego do środowisko.
- Kolektor wydechowy kompatybilny z turbosprężarką.
- Rury uszczelnione, podzielone na powietrze i olej. Te pierwsze dostarczają powietrze do dolotu, a drugie smarują i chłodzą turbosprężarkę.
Co to jest turbosprężarka, zasada działania, z czego składa się turbina i do czego służy. Jak turbo pomaga Twojemu samochodowi? Wszystkie informacje w naszym artykule.
Co to jest turbosprężarka, z czego się składa i jak działa. Szczegółowy artykuł na temat urządzenia turbinowego i zasady działania. Jakie są awarie i problemy w działaniu turbin, dlaczego nie da się ich naprawić własnymi rękami i wiele więcej.
Urządzenie turbosprężarkowe w samochodzie - co to jest
Celem takiego urządzenia samochodowego, jak turbosprężarka, jest wytworzenie takiego ciśnienia przepływów powietrza we wnęce kolektora dolotowego, które następnie umożliwia nasycenie mieszanki paliwowo-powietrznej przez spaliny pierwiastkiem niezbędnym do spalania, tlenem.
Umożliwi to rozwój elektrowni zlokalizowanej w m.st komora silnika, wymagana moc. Wielkość tej mocy zależy od zmiany położenia przepustnicy, która jest włączona system paliwowy. Na to z kolei wpływa pedał gazu, lepiej znany jako pedał gazu.Uzyskiwanie wartości o dużej mocy, być może w inny sposób.
Wzrost liczby cylindrów silnika, w wyniku czego wzrasta objętość silnika. Ponadto możliwe jest zwiększenie objętości samych cylindrów, co również doprowadzi do wzrostu parametrów objętościowych komór spalania paliwa.
Jednak te opcje nie są zbyt akceptowalne, ponieważ zużycie paliwa, a także ilość gazów spalinowych emitowanych do atmosfery znacznie wzrośnie. Dlatego w tej chwili najbardziej liczy się montaż turbiny najlepsza opcja, co pozwala uzyskać dobrą wydajność silnika wewnętrzne spalanie przy utrzymaniu tego samego poziomu, a nawet wyolbrzymianiu wyników środowiskowych i ekonomicznych.
Zespół łożyskowy - jest to odlana ze stali obudowa, w której na powierzchni wałów umieszczane są łożyska swobodne. Prędkość obrotowa tego układu może osiągnąć 170 000 obr./min. Jednostka ma złożony układ geometryczny układu chłodzenia. Wymagania dla tego urządzenia: odporność na zużycie, odkształcenia i korozję.
Koło turbiny - znajduje się we wnęce obudowy zespołu turbiny i posiada połączenie sworzniowe z wirnikiem sprężarki. Temperatura otoczenia, w którym użytkowany jest ten produkt, osiąga wartość 760 stopni Celsjusza. Dlatego stopy materiałów, z których jest wykonany, charakteryzują się dużą wytrzymałością i trwałością. Produkty przechodzą również etap powlekania powierzchni stopem niklu.
Zawór obejściowy - sterowany jest siłownikiem pneumatycznym. Jego celem jest zapewnienie bezpieczną pracę turbiny i zapobiec przegrzaniu elementów. Gdy ciśnienie wzrośnie do niedopuszczalnej wartości, zawór zapewnia usunięcie określonej ilości masy powietrza drogą przechodzącą na zewnątrz turbiny. Element ten zapewnia ochronę silnika spalinowego przed nadciśnieniem w komorach spalania. Pomaga to zapobiec przeciążeniu silnika.
Obudowa urządzenia z turbodoładowaniem - materiałem do produkcji tego urządzenia jest stop żeliwa sferoidalnego. Ekspozycja termiczna nie zagraża produktom wykonanym z tego materiału. Korpus jest przetwarzany w pełnej zgodności z kształtem łopatek znajdujących się na wirniku. Kołnierz wlotowy służy jako podstawa montażowa do montażu turbiny. Główne cechy, jakie powinien posiadać zespół turbinowy:
- Siła uderzenia.
- Odporność na antyoksydanty.
- Wytrzymałość.
- Wytrzymałość cieplna.
- Możliwość łatwej obróbki.
Łożyska zwykłe specjalna modyfikacja - Wysokie temperatury nad którymi muszą pracować, nie wpływają na zużycie i trwałość łożysk. Również na etapie produkcji dużą wagę przywiązuje się do dokładności wykonania kanałów olejowych i pierścieni ustalających. Wchłanianie ciśnienie ciągu odbywa się za pomocą łożyska hydrodynamicznego. Na zakończenie produkcji łożysk ślizgowych przeprowadza się etap kalibracji i centrowania.
Obudowa kompresora - składa się z jednego integralnego elementu. W zależności od rodzaju wytwarza się go ze stopów aluminium. Można zrobić casting sposób próżniowy lub piaszczysta. Ostatnim etapem jest obróbka, za pomocą której uzyskuje się niezbędne wymiary, które są niezbędne do zapewnienia prawidłowego funkcjonowania części.
Koło kompresora - podobnie jak jego obudowa - jest wytapiane z aluminium. Natomiast umieszczone na nim wirniki, ze względu na duże obciążenie i temperaturę podczas pracy, wykonane są ze stopu tytanu. Aby zapewnić optymalne działanie agregatu sprężarkowego, konieczne jest wykonanie łopatek wirnika z dużą precyzją i poddanie ich zwiększonej obróbce mechanicznej. W końcowym etapie następuje wytaczanie i polerowanie, co pozwala na zwiększenie współczynnika wytrzymałości zmęczeniowej. Wirnik znajduje się pośrodku wału. Główne wymagania dotyczące wszystkich elementów koła sprężarki to: odporność na rozciąganie i korozję.
Sprężarka turbinowa jest szczelnie przymocowana do kolektora wydechowego elektrowni za pomocą połączenie śrubowe. Spaliny z system wydechowy dostać się do obudowy turbiny za pomocą specjalnie wyznaczonych kanałów i rozkręcić turbinę, która działa zgodnie z zasadą silnik turbinowy gazowy. Wał łączy turbinę z agregatem sprężarkowym znajdującym się na węźle filtr powietrza i kolektor dolotowy.
Gazy spalinowe dostają się na powierzchnie łopatek turbiny, powodując jej obrót. Im większa jest objętość strumienia spalin, tym większa jest prędkość obrotowa turbiny. Agregat sprężarkowy przypomina pompę odśrodkową.
Jego działanie odbywa się w następujący sposób: spaliny dostają się na powierzchnie łopatek wirnika, po czym są przyspieszane w kierunku środka koła sprężarki, a następnie wychodzą kanałami powietrznymi do wnęki kolektora dolotowego.
Co z kolei gwarantuje, że dostaną się one do cylindrów silnika. Sprężarka spręża powietrze i organizuje jego późniejsze wejście do komór roboczych cylindrów.
Jakie są awarie i problemy w działaniu turbin
Wyciek oleju z komory turbosprężarki prowadzi do jego spalenia w cylindrach silnika. Wada ta objawia się emisją do atmosfery spalin o niebieskawym zabarwieniu podczas przyspieszania pojazd silnikowy. Ze stałą prędkością wał korbowy nie jest to przestrzegane.
W komorach roboczych cylindrów elektrowni wypala się wzbogacona mieszanka paliwowo-powietrzna. Zjawisko to obserwuje się, gdy część masy powietrza wycieka do jednego z następujących przewodów: przewodu powietrza lub chłodnicy międzystopniowej. Również brak tlenu w mieszance z paliwem może nie wystarczyć, ponieważ układ sterowania turbiną jest uszkodzony lub niesprawny. Oznaką tego jest emisja czarnych gazów spalinowych i rur wydechowych.
Oznaką pęknięcia lub odkształcenia obudowy turbiny na skutek stykania się łopatek z powierzchnią obudowy turbiny jest pojawienie się charakterystycznego grzechotania podczas pracy turbosprężarki.
Obudowa osi turbiny może ulec koksowaniu, co może pogorszyć działanie układów smarowania. Świadczą o tym smugi oleju na powierzchni obudowy turbiny, od strony, gdzie znajduje się sprężarka.
Wideo: jakie są awarie turbiny
- „Turbosprężarki freonowe o niskim zużyciu paliwa”. Autor A.B. Barenboima
- „Turbosprężarki”. Autor D.N. Misarek
- Turbosprężarki diesla. Autor Mezheritsky A.D.
Zasada działania turbiny TGM6
TGM6 jest wyposażony w turbosprężarkę TK-30. Jego zasada działania polega na przejściu przez kanały kolektorów spalin, a następnie ich wejściu do turbodoładowanej sprężarki. Wewnątrz ruch odbywa się wzdłuż aparatu dyszowego umieszczonego przed łopatkami tarczowymi.
Dzięki temu ruchowi gazów spalinowych wirnik zwiększa prędkość wału proporcjonalnie do objętości przepływ powietrza. Objętość ta zależy od mocy ssania koła sprężarki, która z kolei działa na sygnał sterujący. Następnie wtryskiwane gazy dostają się do układu chłodzenia powietrzem, a następnie do kolektora dolotowego, który rozprowadza je we wnęce cylindrów silnika.
Turbosprężarka do samochodu VAZ
Turbosprężarka zainstalowana w samochodzie VAZ wskazuje, że samochód został poddany tuningowi i dodatkowej modernizacji. Są na nich zainstalowane różne warianty turbosprężarki, jednak najczęściej spotykana turbosprężarka jest oznaczona jako TD04HL.
Jest instalowany w silnikach, których pojemność wynosi od 1,5 litra do 2,0. litry. Po osiągnięciu nadciśnienia 1 bar możliwy jest moment obrotowy 300 Nm. Parametry mocy również wzrastają do 250 KM.
Turbosprężarka posiada następujące parametry techniczne. Prędkość robocza mieści się w zakresie od 30 do 120 tys. obr./min. Współczynnik kompresji na maksymalna prędkość osiąga poziom 2,9. Zużyte powietrze - 0,26 kg/s.
Maksymalna temperatura gazu przed wejściem do komory turbiny wynosi 700 stopni. Olej na wylocie może mieć ciśnienie od 0,3 do 7 MPa. Masa turbiny nie przekracza 9,8 kg. Aby zainstalować instalację turbiny w pojeździe Kamaz, musisz posiadać następujące elementy zestaw naprawczy: 4 kołki, uszczelki metalowe, uszczelkę kolektora i uszczelkę rury, przez którą doprowadzany jest olej.
Gdzie kupić turbosprężarkę i jaka jest cena w Moskwie
Sprzedaż turbosprężarek w Moskwie prowadzona jest w wielu sklepach i na rynkach. W zależności od wymagań kupującego wobec turbiny ich ceny mogą się znacznie różnić. Najbardziej znanym sklepem sprzedającym kompresory jest Turboost.
Zajmuje się dostawą wysokiej jakości urządzeń, na które gwarancja wynosi 1 rok. Ceny wahają się od 20 000 do 70 000 rubli. Jakość turbin sprzedawanych na targowiskach i w niewyspecjalizowanych punktach sprzedaży budzi wątpliwości. Jednak ceny są tam średnio o 5-15 tys. niższe podobne produkty niż oryginalne sklepy.
Dlaczego nie możesz tego zrobić sam
Turbina wymaga terminowości Konserwacja i użytkowanie, jakość paliwa i smary i filtry. W zakładzie produkcyjnym produktu przejdź kilka etapów kontroli jakości i zgodności z wymiarami określonych parametrów.
Praca urządzenia z turbodoładowaniem wpływa bezpośrednio na właściwości dynamiczne pojazdu. Jeśli naprawisz turbinę własnymi rękami, możesz zdeformować jej elementy lub zatkać je obcymi przedmiotami.
Może to spowodować nieprawidłowe działanie i w konsekwencji awarię turboelementu. Na ostre przyspieszenie pojazdu podczas wyprzedzania lub manewrowania, awaria turbiny może stanowić zagrożenie dla użytkowników dróg.
Zadaniem urządzenia kondensacyjnego jest wytworzenie, a następnie utrzymanie najniższego ciśnienia pary wylotowej na wylocie z turbiny, a także jej skroplenie i zawrócenie do wnęk układów zasilania bloków parowych. Zasada działania polega na tym, że energię kinetyczną uzyskuje się poprzez konwersję energii potencjalnej sprężonej i podgrzanej pary wodnej w łopatkach koła parowego.
Następnie uzyskana energia kinetyczna jest przekształcana w energię mechaniczną. W efekcie wzrasta prędkość obrotowa wału turbiny zespołu parowego.
Fizykę ruchu gazów spalinowych można zmienić za pomocą zmiennej dyszy. Jego działanie przypomina zasadę działania szczypiec. Prowadząc pojazd w różnym czasie konieczne jest uzyskanie różnych parametrów mocy. W tym celu stworzyli system zmieniający geometrię ruchu strumieni powietrza w turbinie.
System ten wyposażony jest w napęd podciśnieniowy, kierownice i mechanizm sterujący. Zasada działania jest taka, że zmiana położenia kierownic i przepływu spalin odbywa się poprzez zmianę kąta przekroju, przez który przechodzą spaliny. W ten sposób na wylocie uzyskuje się ciśnienie, które zapewnia wytworzenie parametru mocy produkcyjnej.
Często początkujący zadają mi pytanie - jak działa turbina? Dotyczy to oczywiście samochodów (jednak są one używane w wielu miejscach). Zainteresowanie tą jednostką rośnie z dnia na dzień, a wszystko dlatego, że obecnie na rynek wchodzi coraz więcej silników z turbodoładowaniem. Ten wzrost produktywności wynika z norm środowiskowych. Nie jest to godne ubolewania, ale myślę, że za 10-15 lat, że tak powiem, nie będzie już zwykłego wolnossącego…
Zacznijmy od małej definicji.
turbina samochodowa - jest to jednostka, która ma za zadanie zwiększyć moc silnika spalinowego poprzez zwiększenie momentu obrotowego - dlatego Konie mechaniczne. Nawet przy małej objętości taka elektrownia może ominąć konwencjonalny silnik wolnossący o większej objętości.
Jak widać, urządzenie jest „trochę” przydatne i podnosi się o około 10 - 20%, co jest bardzo znaczące!
Jeśli powiesz w prostych słowach- wtedy przy małej objętości uzyskamy większą moc!
Możesz nawet na ucho rozróżnić silnik konwencjonalny od silnika z turbodoładowaniem, po prostu uruchom go i słuchaj. Turbina emituje cichy gwizdek, który staje się głośniejszy wraz ze wzrostem prędkości obrotowej silnika. Jeśli położysz rękę na sercu, możesz zainstalować turbinę w dowolnym konwencjonalnym silniku atmosferycznym, najważniejsze jest prawidłowe jej ustawienie, więc na początek pamiętajmy o zwykłej opcji.
Silnik spalinowy - atmosferyczny
Zasada jest od dawna badana i powiedziałbym „pobita”! Większość silników ma cykl czterosuwowy, są oczywiście dwusuwowe, ale rzadko są stosowane w samochodach. Jak wiemy praca opiera się na kompresji, dlatego taka jest ważny wskaźnik i zawsze powinno być normalnie.
SO (4 takty):
1 skok - tłok opada, otwiera się zawory dolotowe a mieszanka paliwowo-powietrzna dostaje się do cylindrów.
2 suw - sprężanie - tłok podnosi się „maksymalnie” do góry, ściskając mieszankę.
3 suw - zapłon - sprężona mieszanka zostaje zapalona przez świece zapłonowe, następuje mini eksplozja, która popycha tłok w dół.
4 suw - wylot spalin - otwierają się inne zawory, które usuwają te gazy, popychają swój tłok, który również podnosi się.
Ten „klasyk” sprawdza się już od wielu lat, od momentu powstania silnika spalinowego. Od razu chcę zwrócić uwagę na moc takiego klasyczna struktura- zwiększono poprzez zwiększenie objętości cylindrów. Oznacza to, że silnik o pojemności 1,4 litra będzie oczywiście słabszy niż opcja o pojemności 2,0 litra. Jednak stosunkowo niedawno (jeśli weźmiemy pod uwagę historię budowy silników) pojawiły się pierwsze turbiny, które montowane w tym klasycznym silniku zmieniają bilans mocy.
Jak działa turbina?
Urzekające słowo „TURBO”, dla wielu chłopców to po prostu spełnienie marzeń – niektórzy po prostu chcą pompować swoją PRIORA i „lekkomyślnie” po mieście. Aby jednak dostroić swoje auto trzeba poznać konstrukcję turbiny.
Zatem – głównym zadaniem tego urządzenia jest wpompowanie do silnika jak największej ilości powietrza. Powiedziałbym nawet, że pompuję na siłę!
Dlaczego tak się dzieje - jak już powiedzieliśmy powyżej, tłoki wprawiane są w ruch poprzez spalanie mieszanki paliwowo-powietrznej, która dostaje się do cylindrów. Im więcej zostanie odebrany, tym większą moc może rozwinąć jednostka napędowa. Sam silnik potrafi zassać ograniczoną ilość powietrza - fajnie by było, gdyby ktoś wpompował je tam w większej objętości!
I właśnie to robi turbina. Rozkręca się do szalonych wartości, około 200 - 240 000 obr./min. Pod ciśnieniem dostarcza maksymalną ilość mieszanki powietrza do cylindrów silnika. Oznacza to, że przy tej samej objętości można spalić znacznie więcej tej mieszanki, co bezpośrednio przekazywane jest na moc!
Jeśli weźmiemy pod uwagę konstrukcję turbiny, to tutaj możemy wyróżnić dwa wirniki .
Pierwszy obraca się pod ciśnieniem gazów spalinowych przechodzących przez tłumik, z którym jest sztywno połączony wał.
Drugi wirnik również jest osadzony na wale, tylko po drugiej stronie i przekazywany jest na niego ten obrót. Zaczyna zasysać powietrze (jak odkurzacz, jeśli kto woli) i pod ciśnieniem wtłaczać je do silnika.
Wał, na którym osadzone są dwa wirniki (nazwijmy je „gorący” i „zimny”), posiada łożyska smarowane olejem silnikowym (oprócz smarowania usuwa on także nadmierną temperaturę), dzięki czemu olej nie przedostaje się do w przedziałach z wirnikami znajdują się specjalne izolatory, które spowalniają jego zużycie.
Jak widać zasada działania jest bardzo prosta. Jeśli nadal nie rozumiesz, obejrzyj mój film, aby uzyskać wyjaśnienie.
Turbokop
Minus pracy jednostka z turbodoładowaniem, jest takim zjawiskiem jak „turbo-pit” (). Na niskie obroty turbina nie obraca się zbyt mocno, przez co nie jest w stanie przepompować dużej ilości powietrza. Jeśli gwałtownie naciśniesz pedał gazu, dotarcie gazów spalinowych do wirnika turbiny i obrócenie go zajmie trochę czasu! Jednak minie trochę czasu, 1 - 2 sekundy, zanim nastąpi „strzał” dynamiki.
Popularnie zjawisko to nazywa się turbo pitem, czyli przed gwałtownym przyspieszeniem należy odczekać 1–2 sekundy, aż turbina się rozkręci.
Oczywiście teraz jest coś takiego jak - do konwencjonalna turbina podłączają inny, z reguły mechaniczny (a ostatnio), który działa na niskich obrotach, pompując odpowiednią ilość powietrza na dole, a następnie, gdy prędkość rośnie, włącza się główny. W ten sposób turbosprężarka zostaje pokonana.
Mam też artykuł o nim (). Powietrze wtryskiwane do cylindrów pod „szaloną” prędkością wirnika nagrzewa się. A po podgrzaniu gęstość i stężenie tlenu maleje. Aby go schłodzić, stosuje się urządzenie takie jak intercooler, który chłodzi przepływ, czyniąc go gęstszym, co pozytywnie wpływa na wydajność.
Wady turbin
Wady tego urządzenia są również znaczące:
1) To koniec częsta wymiana olej, ponieważ łożyska są bardzo wymagające pod względem jakości smaru (a przecież są po prostu ogromne rewolucje).
2) Zasoby nie są tak duże, zwykle pokonują 150 000 kilometrów.
3) Drogie naprawy, jeśli zostaną wymienione w niemieckim samochodzie, to około 70 000 rubli.
4) Paliwo - przy turbinie należy tankować benzyną wysokooktanową, nie niższą niż 95, która „trafia” w portfel.
5) Chłodzenie turbiny - starsze wersje tego typu urządzeń wymagały odpowiedniego chłodzenia. W przeciwnym razie, jeśli po prostu wyłączysz samochód, to z powodu różnicy temperatur wirnik można po prostu „zniekształcić”, a następnie naprawić. Dlatego nie pozwalają na natychmiastowe zgaśnięcie silnika, ale pracują na niskich obrotach przez kilka minut - chłodząc wirnik.
Oto taka jednostka, ta turbina, z dzisiejszego artykułu zrozumiałeś, jak to działa, teraz jesteś „mądry”.
To już koniec, myślę, że było ciekawie.
Turbodoładowanie to rodzaj doładowania, który umożliwia dostarczanie do cylindrów silnika spalinowego powietrza pod wysokim ciśnieniem, które zapewniane jest przez energię uwalnianą w wyniku spalania paliwa w spalinach.
Dzięki turbodoładowaniu zwiększa się moc robocza silnika, a jednocześnie nie zwiększają się objętości wewnętrzne cylindrów silnika i liczba obrotów wału korbowego. Turbodoładowanie może między innymi zmniejszyć obżarstwo silnika, a także zmniejszyć toksyczność gazów dzięki wydajniejszemu spalaniu mieszanki paliwowo-powietrznej.
Turbodoładowanie jest dość szeroko stosowane w silnikach spalinowych zasilanych zarówno benzyną, jak i olejem napędowym. Jednocześnie zastosowanie układu turbodoładowania w silnikach Diesla uważa się za bardziej opłacalne ze względu na wysoka ocena Kompresja ICE i niska prędkość obrotowa wału korbowego.
W silnikach benzynowych istnieje duże prawdopodobieństwo wystąpienia efektu stukowego ze względu na znaczny wzrost liczby obrotów silnika i wysoką reżim temperaturowy gazy podczas spalania paliwa (do 1000°C, tylko olej napędowy 600°C).
Urządzenie układu turbodoładowania
Układ turbodoładowania składa się z następujących elementów:
- wlot i filtr powietrza;
- zawór dławiący;
- sprężarka turbinowa;
- intercooler;
- kolektor dolotowy;
- rury łączące;
- węże ciśnieniowe
Sprężarka turbinowa (doładowanie)
Główny element urządzenia turbodoładowującego, którego zadaniem jest zwiększenie ciśnienia roboczego masy powietrza w układzie dolotowym. Turbosprężarka składa się z kół turbiny i sprężarki, które są zamontowane na wale wirnika. Wszystkie elementy turbosprężarki znajdują się w specjalnych obudowach ochronnych.
Wirnik turbiny służy do przetwarzania energii wydzielanej przez spaliny. Koło i jego korpus wykonane są z materiałów o dużej wytrzymałości i żaroodporności - stali i stopów ceramicznych.
Pierścień sprężarki służy do zasysania masy powietrza, jej dalszego sprężania i wtryskiwania do cylindrów silnika spalinowego.
Pierścienie turbosprężarki są zamontowane na wale wirnika, który obraca się w łożyskach pływających. Aby uzyskać więcej efektywna pracaŁożyska są stale smarowane olejem, który przepływa przez kanały znajdujące się w obudowie łożyska.
intercooler
Intercooler - powietrzny lub chłodnica cieczy który jest stosowany do terminowego wstępnego chłodzenia skompresowane powietrze, co skutkuje wzrostem ciśnienia i gęstości przepływu powietrza.
Regulator ciśnienia doładowania
Kluczem do sterowania turbosprężarką jest regulator ciśnienia doładowania, który zasadniczo jest zaworem obejściowym. Głównym zadaniem zaworu jest zatrzymanie i przekierowanie części wytwarzanych gazów wokół koła turbiny w celu zmniejszenia ciśnienia doładowania.
Zawór obejściowy może być wyposażony w siłownik elektryczny lub pneumatyczny. Zawór jest uruchamiany poprzez otrzymanie sygnału z czujnika ciśnienia.
Zawór bezpieczeństwa
Zawór nadmiarowy służy do zapobiegania skokom ciśnienia masy powietrza, które często występują, gdy szybko zamyka się przepustnicę. Nadciśnienie jest albo odprowadzane do atmosfery, albo kierowane do wlotu sprężarki.
Zasada działania turbodoładowania
Układ turbodoładowania wykorzystuje energię gazów powstających podczas spalania paliwa. Gazy zapewniają ruch obrotowy koła turbinowego, które z kolei uruchamia koło sprężarki, które odpowiada za sprężanie i wtłaczanie masy powietrza do układu. Następnie powietrze jest schładzane za pomocą chłodnicy międzystopniowej i dostarczane do cylindrów.
Oczywiście, choć turbodoładowanie nie jest w żaden sposób połączone mechanicznie z wałem korbowym silnika, to jego praca i wydajność są bezpośrednio zależne od prędkości obrotowej wału korbowego. Im wyższa prędkość obrotowa silnika, tym efektywniej pracuje turbosprężarka.
Pomimo swojej praktyczności i wydajności, układ turbodoładowania ma pewne wady. Kluczowym jest pojawienie się turbojamów – opóźnienia w zwiększaniu mocy silnika spalinowego.
Podobne zjawisko objawia się bezwładnością układu - opóźnieniem w zwiększeniu ciśnienia doładowania przy wystarczająco ostrym ciśnieniu na gaz, co może prowadzić do rozbieżności między wymaganą mocą silnika a wydajnością turbiny.
Aby wyeliminować efekt turbo lag, stosuje się trzy główne metody:
- Stosowanie układu z dwiema (lub większą liczbą) turbosprężarek. Turbiny można instalować równolegle - jest to dozwolone w silnikach typu V. Ponadto każda turbina jest zainstalowana na własnym rzędzie cylindrów. Ideą tej metody jest to, że dwie mniejsze turbiny mają mniejszą bezwładność niż jedna duża turbina. Turbiny można również montować szeregowo, a może ich być od dwóch do czterech (Bugatti). Wzrost wydajności i maksymalną wydajność turbodoładowania w tym przypadku osiąga się dzięki temu, że przy różnych prędkościach obrotowych silnika stosowana jest osobna turbosprężarka.
- Zastosowanie turbiny z zmienna geometria . Metoda ta zapewnia bardziej racjonalne wykorzystanie energii gazów spalinowych poprzez zmianę pola przekroju poprzecznego kanału dolotowego turbiny. Ta metoda bardzo często stosowany na przykład w silnikach Diesla wszystkich znany system Volkswagena TDI.
- Stosowanie typ kombinowany turbodoładowanie. Metoda ta pozwala na zastosowanie symbiozy dwóch układów – zwiększania ciśnienia mechanicznego i turbinowego. Doładowanie mechaniczne jest skuteczne przy niskich prędkościach wału korbowego, przy których sprężanie powietrza jest zapewniane przez doładowanie mechaniczne. Turbodoładowanie stosuje się przy dużych prędkościach obrotowych wału korbowego, gdzie sprężarka turbinowa przejmuje funkcję tłoczenia powietrza. Najpopularniejszym kombinowanym systemem doładowania jest doładowanie Silnik TSI od Volkswagena.
Moc wytwarzana przez silnik spalinowy zależy od ilości paliwa i powietrza wchodzącego do silnika. Moc silnika można zwiększyć zwiększając objętość tych elementów. Ciągły wyścig inżynierów w celu zwiększenia mocy silników spalinowych doprowadził do pojawienia się turbosprężarek. Ta decyzja okazał się najskuteczniejszy zarówno na benzynie, jak i na włączonym silniki Diesla. Staje się całkiem jasne, że finał moc silnika spalinowego proporcjonalna do ilości paliwa lotniczego mieszanina robocza który dostaje się do cylindrów silnika.
Naturalnie silnik o większej pojemności jest w stanie przepuścić więcej powietrza i tym samym wytworzyć większą moc w porównaniu do silnika o mniejszej pojemności. Jeżeli stajemy przed zadaniem uzyskania takiej samej mocy z małopojemnego silnika spalinowego, czego przykładem są silniki o większej pojemności, to konieczne jest wtłaczanie jak największej ilości powietrza do cylindrów takiego silnika. Oznacza to, że zwiększenie podaży paliwa nie ma sensu, jeśli nie zwiększy się dopływ powietrza niezbędnego do jego spalania. Dlatego powietrze wchodzące do cylindrów silnika musi być sprężone. Układ nawiewu wymuszonego może działać wykorzystując energię gazów spalinowych lub wykorzystując napęd mechaniczny. Turbosprężarka lub turbosprężarka- urządzenie przeznaczone do wtłaczania powietrza do silnika przy wykorzystaniu energii gazów spalinowych. Głównymi częściami turbosprężarki są turbina i pompa wirowa, które są połączone wspólną sztywną osią. Elementy te obracają się z prędkością około 100 000 obr/min, napędzając sprężarkę.
Urządzenie turbosprężarkowe
Zasada działania
W swojej pracy turbosprężarka wykorzystuje energię gazów spalinowych. Energia ta obraca koło turbiny. Następnie ten obrót jest przenoszony przez wał wirnika na koło sprężarki. Koło kompresora pompuje powietrze do układu po jego sprężeniu. Powietrze ochłodzone w intercoolerze dostarczane jest do cylindrów silnika.
Chociaż turbosprężarka nie jest połączona sztywno z wałem silnika, wydajność turbosprężarki zależy od jej prędkości obrotowej. Im wyższa prędkość obrotowa silnika, tym silniejszy przepływ spalin. Odpowiednio wzrasta prędkość obrotowa turbiny i ilość powietrza wchodzącego do cylindrów. Podczas pracy układu turbodoładowania występują pewne punkty ujemne. Wzrost mocy opóźnia się przy gwałtownym naciśnięciu pedału gazu („turbo lag”). Po wyjściu z „opóźnienia turbo” ciśnienie doładowania gwałtownie wzrasta („odbiór turbo”). Zjawisko „turbo opóźnienia” wynika z bezwładności układu. Wiąże się to z rozbieżnością pomiędzy pracą turbosprężarki a wymaganą mocą silnika. Aby rozwiązać ten problem, istnieją następujące sposoby: zastosowanie turbiny o zmiennej geometrii; zastosowanie dwóch sprężarek równoległych lub szeregowych; połączone wzmocnienie. Turbina o zmiennej geometrii optymalizuje przepływ spalin poprzez zmianę powierzchni kanału dolotowego. Szeroko stosowany w silnikach Diesla.
Turbina o zmiennej geometrii
Zalety i wady turbodoładowania
1 . Turbosprężarka jest szeroko stosowana ze względu na prostą konstrukcję i dobre osiągi. Turbodoładowanie pozwala zwiększyć moc silnika o 20-35%. Silnik wytwarzający zwiększony moment obrotowy przy średnich i wysokich prędkościach, zwiększa prędkość i wydajność samochodu. 2 . Turbosprężarka w większości przypadków nie może być przyczyną nieprawidłowego działania silnika, ponieważ jej działanie zależy od sprawności układów dystrybucji gazu, powietrza i paliwa. 3 . Silnik wyposażony w turbosprężarkę charakteryzuje się mniejszą emisją szkodliwych gazów do atmosfery, ponieważ do silnika trafiają dodatkowe spaliny. Paliwo palne wytwarza mniej odpadów. 4 . Oszczędność paliwa wynosi 5-20%. W małe silniki energia spalonego paliwa jest wykorzystywana bardziej efektywnie, wydajność wzrasta. 5 . Na wysokogórskich drogach takie silniki działają stabilniej i przy mniejszych stratach mocy niż ich atmosferyczne odpowiedniki. 6 . Sama turbosprężarka jest tłumikiem w układzie wydechowym.Wady turbodoładowania
Silniki z turbodoładowaniem oprócz występowania zjawisk „turbo lag” i „turbo pickup” mają jeszcze inne wady. Ich utrzymanie jest droższe w porównaniu z „klasycznymi”. Podczas pracy należy używać oleju silnikowego specjalny cel- Trzeba to regularnie zmieniać. Silnik z turbosprężarką musi pracować na biegu jałowym przez kilka minut przed uruchomieniem. Nie zaleca się również natychmiastowego wyłączania silnika do czasu ostygnięcia turbiny.Dodatkowe elementy układu turbodoładowania
wydmuch Jeśli mówimy o konkretnych modyfikacjach silnika, a także rozmieszczeniu różnych elementów w komorze silnika, turbosprężarka może mieć wiele dodatkowe elementy. Wspominaliśmy już o takich szczegółach systemu jak Wastegate i Blow-Off. Przyjrzyjmy się im bardziej szczegółowo.
Wydmuchem jest zawór obejściowy. To urządzenie jest zainstalowane w system powietrzny. Lokalizacją staje się obszar pomiędzy wylotem sprężarki a zawór dławiący. Głównym zadaniem zaworu wydmuchowego jest zapobieganie wejściu sprężarki w typowy tryb udarowy. Tryb ten należy rozumieć jako moment gwałtownego zamknięcia przepustnicy. Jeśli opiszemy, co się dzieje prostymi słowami, wówczas prędkość przepływu powietrza i sam przepływ powietrza w układzie gwałtownie spadają, ale turbina przez pewien czas obraca się bezwładnie. Bezwładnościowo turbina obraca się z prędkością, która nie odpowiada już nowym potrzebom silnika i zmniejszonemu w ten sposób przepływowi powietrza. Konsekwencje cyklicznych wzrostów ciśnienia powietrza za sprężarką mogą być godne ubolewania. wyraźny znak udar to charakterystyczny dźwięk powietrza przepływającego przez sprężarkę. Z biegiem czasu łożyska oporowe turbiny ulegają uszkodzeniu, ponieważ poddawane są dużym obciążeniom w momencie wskazanych skoków ciśnienia podczas uwalniania gazu i późniejszej pracy turbiny w tym trybie przejściowym. Przedmuch reaguje na różnicę ciśnień w kolektorze i jest wyzwalany przez zamontowaną wewnątrz sprężynę. Pozwala to zidentyfikować moment ostrego nałożenia przepustnicy. Jeśli przepustnica zamknie się gwałtownie, wydmuch powoduje wypuszczenie do atmosfery nadciśnienia, które nagle pojawiło się w drodze powietrza. Pozwala to znacznie zabezpieczyć turbosprężarkę i zabezpieczyć ją przed nadmiernymi obciążeniami i późniejszym zniszczeniem.
Rozwiązaniem tym jest zawór mechaniczny. Wastegate montowany jest na części turbiny lub na samym kolektorze wydechowym. Zadaniem urządzenia jest zapewnienie kontroli nad ciśnieniem jakie wytwarza turbosprężarka. Warto zauważyć, że niektóre jednostki napędowe diesla wykorzystują w swojej konstrukcji turbiny bez przepustnicy. W przypadku silników zasilanych benzyną w większości przypadków obecność takiego zaworu jest warunkiem wstępnym. Głównym zadaniem wastegate'a jest zapewnienie możliwości swobodnego wyjścia gazów spalinowych z układu z pominięciem turbiny. Ominięcie części gazów spalinowych pozwala na kontrolę niezbędna ilość energię tych gazów. Zależność jest oczywista, bo to wydech obraca koło sprężarki przez wał. Ta metoda pozwala skutecznie kontrolować ciśnienie doładowania powstające w sprężarce. Najczęstszym rozwiązaniem jest sterowanie ciśnieniem doładowania wastegatem, które odbywa się za pomocą przeciwciśnienia wbudowanej sprężyny. Taka konstrukcja umożliwia kontrolę przepływu obejściowego gazów spalinowych. Wastegate może być wbudowany lub zewnętrzny. Wbudowany wastegate konstrukcyjnie posiada amortyzator, który jest wbudowany w obudowę turbiny. Obudowa popularnie nazywana jest „ślimakiem” turbiny. Dodatkowo wastegate posiada siłownik pneumatyczny oraz drążki prowadzące od tego siłownika do przepustnicy. Zasuwa typu zewnętrznego to zawór montowany na kolektorze wydechowym przed turbiną. Należy zaznaczyć, że brama zewnętrzna ma jedną niezaprzeczalną zaletę w porównaniu z bramą wbudowaną. Faktem jest, że strumień obejściowy, który zrzuca, może zostać zwrócony system wydechowy wystarczająco daleko od wyjścia z turbiny oraz w samochodach sportowych, aby przeprowadzić bezpośredni zrzut do atmosfery. Pozwala to znacznie poprawić przepływ gazów spalinowych przez turbinę ze względu na brak przepływu wielokierunkowego. Wszystko to jest bardzo ważne w związku z ograniczoną kompaktową objętością „ślimaka”.
Turbiny z łożyskami tulejowymi i kulkowymi
Turbiny typu tulejowego były dość powszechne przez długi czas. Mieli numer wady projektowe, co nie pozwalało w pełni cieszyć się zaletami silnika turbo. Pojawienie się bardziej wydajnych turbin nowej generacji z łożyskami kulkowymi stopniowo wypiera rozwiązania tulejowe. Można wymienić na przykład turbiny łożyskowe Garrett, które są ukoronowaniem inżynierii i są stosowane w wielu silnikach wyścigowych. Obecnie turbiny z łożyskami kulkowymi są optymalnym rozwiązaniem, ponieważ wymagają znacznie mniej oleju w porównaniu do odpowiedników tulejowych. Należy pamiętać, że montaż zwężki oleju na wlocie do turbosprężarki jest bardzo pożądany, zwłaszcza jeśli ciśnienie oleju w układzie przekracza 4 atm. Konieczne jest spuszczenie oleju specjalnym dopływem do miski, biorąc pod uwagę fakt, że spust musi znajdować się powyżej poziomu oleju.
Należy zawsze pamiętać, że spuszczenie oleju z turbiny następuje samodzielnie i pod wpływem siły ciężkości. Świadomość tego narzuca konieczność ustawienia centralnego wkładu turbiny tak, aby spływ oleju był skierowany w dół.
Wskaźnik określający reakcję turbiny na wciśnięcie pedału gazu wykazuje silną zależność od samej konstrukcji wkładu centralnego turbiny. Rozwiązania firmy Garrett w zakresie łożysk kulkowych są w stanie zwiększyć nawet o 15% szybciej niż ich odpowiedniki z tulejami. Turbiny z łożyskami kulkowymi redukują efekt turbodoładowania i sprawiają, że użytkowanie silnika turbodoładowanego jest maksymalnie zbliżone do jazdy z takim silnikiem. silnik atmosferyczny, który ma dużą objętość roboczą. Turbiny z łożyskami kulkowymi mają jeszcze jedną zaletę. Turbiny te wymagają zauważalnie mniejszego przepływu oleju, który przechodzi przez wkład i smaruje łożyska. Rozwiązanie znacznie zmniejsza prawdopodobieństwo wycieku oleju przez uszczelki. Turbiny z łożyskami kulkowymi nie wymagają niepotrzebnie jakości oleju, a także są mniej podatne na koksowanie po planowych lub nagłe zatrzymanie silnik.
