Содержание

Турбирование двигателя своими руками — Автомобильный портал AutoMotoGid

Содержание

  • Механический нагнетатель на ВАЗ – за и против
  • Как установить воздушный нагнетатель своими руками
    • Самодельный нагнетатель на ВАЗ
    • Приводной нагнетатель своими руками – из КИТ-набора
  • Что необходимо знать о наддуве
  • Преимущества установки турбины на двигатели ВАЗ
  • С чего начать?
  • Подходящие двигатели
  • Что необходимо для постройки турбированного двигателя?
  • Турбокомпрессор
  • Газовая турбина
  • Подбираем турбокомпрессор
  • Охлаждение
  • Клапан Blow-off
  • Клапан «Вестгейт»
  • Готовые наборы
  • Набор для двигателей 8-клапанов
  • Монтаж

В Сети имеется множество материалов о турбировании двигателя автомобиля. Однако неопытному автовладельцу довольно сложно сразу разобраться в технологическом процессе изготовления системы турбирования силового агрегата. В данной статье на понятном, для начинающих водителей языке попытаемся рассказать, что же такое турбирование и какие элементы двигателя подлежат доработке и дополнению.

Прежде всего, замене подлежит выпускной коллектор, так как в турбированном двигателе выхлопные газы сначала приводят в действие турбину и только потом выходят наружу, поэтому устройство его немного иное. Выпускной коллектор можно приобрести в торговой сети при условии, что ваш автомобиль распространенный. Однако при определенном количестве навыков в металосварочном деле его можно изготовить своими руками или доработать стандартный.

В принципе действия турбонадува одним из важных моментов, является большое потребление воздуха, необходимого для оптимальной работы двигателя, следовательно, размеры воздушного фильтра должны быть увеличены. Подобрать такой фильтр не сложно, однако не стоит забывать, что корпус его и воздухопровод также должны быть изменены. Как правило, выходом из этой ситуации является установка воздушного фильтра и его корпуса с воздуховодом большего диаметра от многолитражного автомобиля. При турбировании двигателя можно использовать фильтр нулевого сопротивления, у которого пропускная способность воздуха также высокая, однако минус в том, что фильтрация большого количества воздушных потоков приводит к быстрому загрязнению фильтрующего элемента и его частой замене или очистке.

Теперь немного об устройстве самой турбины. В ее корпусе имеются четыре больших отверстия для впуска и выпуска воздуха и выхлопных газов. Помимо отверстий на турбине присутствуют два или четыре (в зависимости от модели) патрубка для подачи и отвода масла. Масло, помимо смазки деталей турбины, выполняет еще и функцию ее охлаждения. На вход и выход необходимо устанавливать армированный шланг, так как высокое давление может привести к разрыву обычного резинового шланга. Система смазки турбины подключается к двигателю, через специальные отверстия в блоке цилиндров, а если таких не существует, то решить эту проблему можно покупкой специальной проставки под масляный фильтр, на которой имеются фланцы под трубки. Выход масла подключаем также к специальному отверстию в блоке, а если такого нет, то придется его сделать самостоятельно. Так как в устройстве турбины нет обычных подшипников, а вместо них устанавливаются подшипники скольжения, то одним из важных моментов в ее работе является необходимость в большом количества масла. Также хочется отметить, что давление масла в турбине выше, чем в двигателе автомобиля. После окончания турбирования мотора необходимо долить в него масла. Всегда после запуска двигателя дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах, чтобы масло в достаточном количестве попало в турбину. Помимо масляного охлаждения, существуют некоторые модели турбин, к которым можно подключить систему охлаждения двигателя. В таких моделях существуют два дополнительных патрубка, через которых охлаждающая жидкость поступает в рубашку охлаждения турбины и выходит обратно к радиатору двигателя.

Что касается воздушной системы турбированного двигателя, то к впускному отверстию подсоединяем модернизированный (увеличенный в размерах) воздуховод . Некоторые специалисты утверждают, что для этих целей лучше всего подходит цельная алюминиевая труба, так как во время сжатия воздух нагревается, и чтобы его немного охладить необходим материал с хорошей теплоотдачей, которым является алюминий. Обратите внимание, что воздуховод не должен имеет большое количество изгибов, так как это создаст дополнительное сопротивление, что отразится на подаче воздуха в турбину и как следствие низкую ее эффективность.

В некоторых случаях воздуховод от компрессора можно подключить непосредственно к воздухоприемнику инжектора, однако, для лучшей производительности турбины необходимо внедрить в этот участок интеркулер (воздушный радиатор).

Во время резкого уменьшения оборотов двигателя (когда отпускается педаль газа) происходит уменьшение расхода воздуха, но при этом вал турбины продолжает вращаться, что приводит к увеличению давления воздуха в воздуховоде. Создаваемая в этот момент нагрузка может привести к преждевременному износу деталей турбины и сокращением срока службы силового агрегата. Чтобы этого избежать в турбокомпрессор был внедрен специальный клапан блоу-офф (Blow-off), который при возникновении избыточного давления в воздуховоде открывается и понижает его. При открытии клапана блоу-офф (Blow-off) слышен характерный свистящий «пшик». Как правило, этот звук слышен при сбросе газа для переключения скорости. Существует несколько разновидностей Blow-off, некоторые из них работают в паре с дроссельной заслонкой (при движении рычага ДЗ на закрытие включается блоу-офф) Установка клапана Blow-off происходит на участке между интеркулером и тубокомпресором при этом излишки воздуха могут, выходит как наружу так и в впускной канал компрессора (в определенных вариантах конструкции Blow-off ).

Иногда, для полного эффекта от использования турбонагнетателя путем увеличения камеры сгорания (замена поршней, расточка) и понижения степени сжатия в цилиндрах увеличивают в топливно-воздушной смеси количество воздуха.

Одной из возможностей продлить жизнь старому автомобилю, например любому ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112, является его тюнинг. Конечно, речь в данном случае идет не об установке новых дисков и чехлов, а в первую очередь о повышении мощности двигателя. И один из самых простых и вполне доступных вариантов обеспечения этого – установить на мотор механический нагнетатель своими силами.

Механический нагнетатель на ВАЗ – за и против

Чем больше мотор и чем больше в нем цилиндров – тем выше его мощность. Таков самый первый вывод при наблюдении за моторами и машинами. Но это не всегда именно так. Чем больше топлива сгорает в цилиндрах двигателя, тем большую мощность он способен показать. Но объем цилиндров конечен, а мощность хочется иметь повышенную. Вот в этих случаях на помощь приходит механический нагнетатель воздуха.

Принцип его действия чрезвычайно прост и работает на любых автомобилях, в том числе семейства ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112 – он обеспечивает подачу дополнительного воздуха в мотор, в результате чего:

  • увеличивается продувка цилиндров, и они лучше освобождаются от остатков сгоревшего топлива;
  • в цилиндры мотора попадает больше топлива, что обеспечивает получение большей мощности;
  • повышается степень сжатия, что также дает прирост мощности.

Такой подход практически похож на режим турбо, применяемый на дизелях. Только там для этих целей используется турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, а в этом случае – механический нагнетатель воздуха, который ремнем связан с коленвалом двигателя. Такой подход гораздо проще, подача воздуха зависит от оборотов двигателя, чем они выше, тем его поступает больше; а также не требует обеспечения режимов работы турбины и может быть выполнен своими руками на любом автомобиле ВАЗ.

Не стоит забывать, что вами производится форсирование двигателя ВАЗ, будь то любая его модель 2107, 2106, 2114, 2112, работа должна выполняться комплексно, и только тогда возможно получение ожидаемого результата. Однако это не такая уж и большая плата за прирост мощности.

Как установить воздушный нагнетатель своими руками

Существует несколько подходов, позволяющих установить механический нагнетатель воздуха на автомобили семейства ВАЗ своими руками. Это изготовление самим такого устройства, обеспечивающего режим турбо или форсирование двигателя, или использование готового КИТ-набора.

Самодельный нагнетатель на ВАЗ

При таком подходе определяющим будет механический нагнетатель воздуха. Именно от него зависит вся будущая конструкция. Главное – найти соответствующий требованиям воздушный нагнетатель от импортного автомобиля, или придется использовать самодельный. Возможно и такое, причем в этом случае применяются подходящие детали и узлы от совершенно неожиданных устройств, например, пылесоса.

Изготавливая подобный самодельный воздушный нагнетатель, необходимо учитывать буквально все – габариты, вес, размещение в подкапотном пространстве, как и где будет располагаться приводной шкив и ремень, производительность этого устройства, режимы работы (кратковременный или продолжительный), возможность смазки и многое, многое другое.
После того, как появится ясность с компрессором, необходимо рассчитать реализацию турбо режима для двигателя.

Даже приведенный далеко не полный перечень вопросов показывает, что изготовить самодельный воздушный нагнетатель на ВАЗ любого семейства, хоть 2107,2106, хоть 2114, 2112, достаточно сложно, но возможно. Примером может послужить фото, показывающее, что такая работа успешно выполнена. Правда, это не ВАЗ, но важен сам факт – изготовить самодельный воздушный компрессор, в котором его приводной узел подсоединен к коленвалу двигателя, – возможно.

Приводной нагнетатель своими руками – из КИТ-набора

Да, есть в продаже такие комплекты, позволяющие своими руками реализовать режим турбо в автомобилях ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112. Как правило, он включает в себя все нужное для сборки и установки подобного устройства на автомобиль – сам компрессор, ремни, приводной узел, кронштейны и воздуховоды. Что собой представляет подобный комплект, позволяет понять приведенное фото.

В качестве достоинств реализации режима турбо таким образом, стоит отметить его заточенность именно на автомобили ВАЗ той или иной модели (2107, 2106, 2114, 2112). К преимуществам подобного подхода следует также отнести то, что при некоторых условиях, когда уровень создаваемого дополнительного давления не больше половины бара, не требуется вмешательства в топливную систему автомобиля.

Расписывать порядок реализации режима турбо из подобного набора нецелесообразно, в каждом из них есть своя инструкция по сборке. К недостаткам можно отнести страну-изготовителя, но здесь уж как повезет. Как выглядит автомобиль после доработки и как ее выполнить, дополнительно поможет понять видео
» alt=»»>
Один из доступных автолюбителям способов форсировать мотор старого автомобиля и придать ему новую жизнь – поставить нагнетатель воздуха. Эту работу можно выполнить и своими руками, если использовать имеющиеся в продаже КИТ-наборы на автомобили ВАЗ.

Практически все автолюбители сегодня стараются как-нибудь выделить свой автомобиль из потока, сделать машину особенной. Улучшением ходовых качеств занимаются чуть ли не сразу после приобретения. Нередко на дорогах можно встретить турбо ВАЗ. С установкой турбонаддува на двигатели «АвтоВАЗа» можно существенно повысить мощность мотора. А вот без турбины, но с установкой тюнингованных комплектующих, существенной прибавки в мощности получить не удастся. Давайте посмотрим, как собрать турбированный мотор для ВАЗ.

Что необходимо знать о наддуве

Турбонаддув – это принудительное нагнетание воздуха в камеры сгорания посредством создания на входе впускного тракта зоны высокого давления. Когда водитель автомобиля нажмет на педаль, и дроссельная заслонка откроется, во впускной коллектор попадет значительно больше воздуха, чем, если бы он подавался при атмосферном давлении. С увеличением количества кислорода карбюратор или инжектор увеличивает и порцию топлива. За счет этого вырастает мощность мотора.

Камера сгорания имеет фиксированный размер, а объем ее – это постоянная величина. На штатном двигателе в нее помещается лишь какое-то ограниченное количество топливной смеси. Для повышения мощности необходимо поместить в цилиндр больший объем горючего. Реализовывается это при помощи создания высокого давления, которое сожмет смесь. Тогда она займет меньше места. Для этого и необходим турбонаддув.

Преимущества установки турбины на двигатели ВАЗ

Установка турбо-компрессора имеет массу плюсов. Механизм имеет достаточно низкий вес. Турбины зачастую универсальные – их можно отрегулировать под любые двигатели, карбюраторы и другие системы питания. Комплект можно установить на тюнингованные моторы, а монтаж не помешает дальнейшим доработкам. Турбировать можно моторы любого объема.

С чего начать?

Для тюнинга подходит далеко не любая машина. Важно обязательно обращать внимание на состояние авто. Лучше разобрать автомобиль до основания. Главная проблема – это коррозия. Нужно понимать, что металл на автомобилях от «АвтоВАЗа» достаточно тонкий, и высокие нагрузки ему противопоказаны. Стоит приложить серьезную нагрузку, и ржавый металл буквально порвет.

Начать следует с замены металла в моторном отсеке на более мощный. Когда все неисправности кузова отремонтированы, можно продолжить тюнинг дальше. Если автомобиль куплен специально для тюнинга, то первым делом нужно заставить его двигаться в стоковом состоянии. Далее меняют электропроводку, приводят в хорошее состояние двигатель или же меняют его на шестнадцатиклапанный. Также проводят ревизию тормозной системы и трансмиссии.

Это и есть первый пункт, с которого начинается инструкция по турбированию. Когда железо вернулось в идеальное, близкое к заводскому состояние, можно продолжить дальше. Тем более мы уже достаточно знаем об оборудовании для туробонаддува.

Подходящие двигатели

Проще всего сделать турбо ВАЗ на базе 16-клапанного агрегата. Он отличается достаточно простой конструкцией и за счет этого так же прост в тюнинге и обслуживании. И самое важное – он идеально подойдет для автоспорта, так как при минимальных затратах способен выдавать достаточную мощность.

Старые моторы, оснащенные карбюраторной системой питания, подобному тюнингу практически не поддаются. Но некоторые умельцы все-таки строят турбо ВАЗ-2106. 8- клапанные инжекторные моторы подошли бы для гражданской эксплуатации, однако в автоспорте нужна и важна каждая лошадиная сила. Специалисты в автотюнинге рекомендуют использовать именно 16-клапанные двигатели ВАЗ.

Что необходимо для постройки турбированного двигателя?

Для тех, кто желает получить мощность 200+, лучше всего достать блок двигателя от «Лады Калины». Можно использовать и блок от ВАЗ-2110, однако при строительстве автомобиля для автоспорта важная любая мелочь. Для мотора также необходим коленчатый вал от «Калины», где кривошип имеет диаметр 75,6 мм. Поршни для турбо ВАЗа лучше приобретать кованные, предварительно выточив на них выемку под нужную степень сжатия.

Турбокомпрессор

Данный нагнетатель сделан в виде отдельного агрегата, который приводится в действие при помощи приводного ремня.

Последний будет брать крутящий момент от коленвала. Компрессор никак не связан с смазочной или охлаждающей системой мотора. Чтобы сбрасывать лишнее давление, которое иногда возникает во впускном тракте в некоторых рабочих режимах, к воздушным подключен дополнительный клапан. Зачастую для тюнинга автомобилей используют два варианта компрессоров – это центробежный и винтовой. Первый сделан в форме улитки, внутри которой находится крыльчатка. В винтовом компрессоре давление получается за счет одновременного вращения двух валов, оснащенных лопастями.

Для самостоятельного тюнинга автомобилей применяют именно центробежные компрессоры. Они более доступны, имеют небольшие габаритные размеры, просты в монтаже. По причине того, что характеристики производительности ограничены частотой вращения коленвала двигателя, то он может выдавать не более 0,7 Бар давления. Компрессор может поднять мощность мотора от 15% до 30% на максимальных оборотах до 40 тысяч в минуту. Это довольно серьезный показатель.

Среди преимуществ компрессоров можно выделить высокую долговечность и надежность, малые требования к состоянию мотора, простоту монтажа, доступность. В процессе работы турбокомпрессора подхват случается на оборотах от трех и более. Мотор сразу реагирует на нажатие педали – в этом случае нет, так называемой «турбоямы», которая бывает при установке других нагнетателей. Однако на высоких оборотах двигателя (более пяти тысяч) прирост мощности практически незаметен.

Газовая турбина

Среди особенностей турбины можно выделить скорость ее вращения. Она может достигать 200 тыс. об/мин, при этом давление может доходить до 2 Бар. Данная турбина способна увеличить мощность мотора до 50 процентов. Подшипники турбины вращаются на огромных скоростях и требуют смазки. Система подключается к смазочной системе ДВС. Турбине нужно определенное время, чтобы набрать необходимые обороты. Поэтому она начнет работать только после трех тысяч оборотов. Если попытаться резко нажать педаль акселератора на низких оборотах коленчатого вала, то напор отработанных газов будет слишком мал для работы агрегата. Можно ощутить провалы. Это явление называется не иначе, как «турбояма».

Подбираем турбокомпрессор

Если установить маленький элемент, то он будет работать на небольших и средних оборотах коленчатого вала. На высоких такой компрессор функционировать не будет. С большим агрегатом все с точностью до наоборот. Чаще всего устанавливают модели TD04L от Subaru, TD05 – Mitsubishi, турбины Garett, китайские турбины сомнительного качества – T3 и T4.

Охлаждение

С охлаждением ВАЗа турбо все просто. Устанавливают двухрядные радиаторы от ВАЗ-2110, так как они гораздо более производительны. Также можно установить интеркулер. Если он будет слишком большим, то может вызвать проблемы.

Маленький не имеет должной производительности и просто не будет успевать охлаждать подающийся в цилиндры воздух.

Клапан Blow-off

Это важная часть конструкции. Основная задача ее – сбрасывать часть воздуха после того, как дроссельная заслонка закроется. Если этого клапана не будет, то давлением может буквально порвать все соединения. Клапанов этих на рынке достаточно много – от промышленных до сделанных своими руками.

Клапан «Вестгейт»

Этот клапан необходим, чтобы пропускать часть воздуха мимо турбины. Таким образом поддерживается заданное давление в системе.

Готовые наборы

Чтобы создать турбо-мотор, совсем не обязательно собирать комплект необходимого оборудования. Сегодня можно приобрети уже готовые наборы. Они предназначены, как для 16-клапанных двигателей, так и для 8-клапанных инжекторных моторов.

Набор для двигателей 8-клапанов

Турбо-комплект для 8-клапанного двигателя имеет следующие характеристики. Он способен генерировать давление до 0,5 Бар. С этим комплектом можно увеличить мощность до 120 лошадиных сил, а крутящий момент до 190 Нм. Установка этого набора никак не влияет на ресурс силового агрегата. Монтаж достаточно простой, а все детали из набора – навесные. Для монтажа не нужно как-нибудь дорабатывать двигатель.

В турбо-кит входит:

  • Стальной коллектор.
  • Турбокомпрессор.
  • Прокладки.
  • Шланг подачи масла.
  • Система подачи охлаждающей жидкости.
  • Клапана для сброса избыточного давления.
  • Соединительные элементы.
  • Крепеж и другие детали.

Набор для 16-клапанных агрегатов полностью аналогичный. Также аналогичны и его технические характеристики. В продаже можно найти турбо-кит на 8-клапанный мотор мощностью до 250 лошадиных сил. Здесь используется турбокомпрессор с давлением в 1 Бар.

Монтаж

Нужно помнить, что оснащение двигателя системой турбонаддува – это достаточно длительный процесс. Хоть производители наборов и говорят, что можно обойтись без модернизации двигателя, это не совсем так. С чего начать? Конечно же, с покупки необходимых запчастей и подготовки мотора. Необходимо заменить поршни, кольца, прокладку ГБЦ, топливный регулятор, дроссель, а также трубки и прочие детали. Все эти механизмы должны быть максимально надежными.

Также нужно помнить, что постройка мощного авто может существенно различаться в зависимости от модели турбины. Инструкция будет достаточно усредненной. К примеру, для того чтобы построить турбо ВАЗ-2106, сперва необходимо заменить мотор.

Нужно установить 16-клапанный инжекторный агрегат. Первым делом нужно подготовить двигатель. Мотор разбирают, проводят проверку цилиндров, коленчатого вала, шатунов, масляного насоса. Если необходимо, выполняют шлифовку блока. Поршни следует приобретать после того, как будут подготовлены цилиндры.

Далее собирают навесное оборудование. На этом этапе устанавливают форсунки, меняют топливный насос. Затем устанавливают ресивер, выпускной коллектор и применяют турбину. Также монтируют все стальные элементы. И, наконец, последний этап – настройка. От того, как профессионально и правильно будет выполнена регулировка, будет зависеть максимальная мощность, крутящий момент и другие характеристики мотора. Если все операции по подготовке и сборке системы можно сделать своими руками, то для настройки лучше обратится к профессионалам (особенно, если ВАЗ турбо на газу). Кстати, сейчас много споров по поводу того, можно ли на «турбу» ставить ГБО. Специалисты говорят, что октановое число у такой смеси более 102. Поэтому газ работе такого силового агрегата не навредит.

Турбирование двигателя автомобиля своими руками » Autoplus.su – автомобильный интернет-журнал

В Сети имеется множество материалов о турбировании двигателя автомобиля. Однако неопытному автовладельцу довольно сложно сразу разобраться в технологическом процессе изготовления системы турбирования силового агрегата. В данной статье на понятном, для начинающих водителей языке попытаемся рассказать, что же такое турбирование и какие элементы двигателя подлежат доработке и дополнению.

Прежде всего, замене подлежит выпускной коллектор, так как в турбированном двигателе выхлопные газы сначала приводят в действие турбину и только потом выходят наружу, поэтому устройство его немного иное. Выпускной коллектор можно приобрести в торговой сети при условии, что ваш автомобиль распространенный. Однако при определенном количестве навыков в металосварочном деле его можно изготовить своими руками или доработать стандартный.

В принципе действия турбонадува одним из важных моментов, является большое потребление воздуха, необходимого для оптимальной работы двигателя, следовательно, размеры воздушного фильтра должны быть увеличены. Подобрать такой фильтр не сложно, однако не стоит забывать, что корпус его и воздухопровод также должны быть изменены. Как правило, выходом из этой ситуации является установка воздушного фильтра и его корпуса с воздуховодом большего диаметра от многолитражного автомобиля. При турбировании двигателя можно использовать фильтр нулевого сопротивления, у которого пропускная способность воздуха также высокая, однако минус в том, что фильтрация большого количества воздушных потоков приводит к быстрому загрязнению фильтрующего элемента и его частой замене или очистке.

Теперь немного об устройстве самой турбины. В ее корпусе имеются четыре больших отверстия для впуска и выпуска воздуха и выхлопных газов. Помимо отверстий на турбине присутствуют два или четыре (в зависимости от модели) патрубка для подачи и отвода масла. Масло, помимо смазки деталей турбины, выполняет еще и функцию ее охлаждения. На вход и выход необходимо устанавливать армированный шланг, так как высокое давление может привести к разрыву обычного резинового шланга. Система смазки турбины подключается к двигателю, через специальные отверстия в блоке цилиндров, а если таких не существует, то решить эту проблему можно покупкой специальной проставки под масляный фильтр, на которой имеются фланцы под трубки. Выход масла подключаем также к специальному отверстию в блоке, а если такого нет, то придется его сделать самостоятельно. Так как в устройстве турбины нет обычных подшипников, а вместо них устанавливаются подшипники скольжения, то одним из важных моментов в ее работе является необходимость в большом количества масла. Также хочется отметить, что давление масла в турбине выше, чем в двигателе автомобиля. После окончания турбирования мотора необходимо долить в него масла. Всегда после запуска двигателя дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах, чтобы масло в достаточном количестве попало в турбину. Помимо масляного охлаждения, существуют некоторые модели турбин, к которым можно подключить систему охлаждения двигателя. В таких моделях существуют два дополнительных патрубка, через которых охлаждающая жидкость поступает в рубашку охлаждения турбины и выходит обратно к радиатору двигателя.

Что касается воздушной системы турбированного двигателя, то к впускному отверстию подсоединяем модернизированный (увеличенный в размерах) воздуховод . Некоторые специалисты утверждают, что для этих целей лучше всего подходит цельная алюминиевая труба, так как во время сжатия воздух нагревается, и чтобы его немного охладить необходим материал с хорошей теплоотдачей, которым является алюминий. Обратите внимание, что воздуховод не должен имеет большое количество изгибов, так как это создаст дополнительное сопротивление, что отразится на подаче воздуха в турбину и как следствие низкую ее эффективность.

В некоторых случаях воздуховод от компрессора можно подключить непосредственно к воздухоприемнику инжектора, однако, для лучшей производительности турбины необходимо внедрить в этот участок интеркулер (воздушный радиатор).

Во время резкого уменьшения оборотов двигателя (когда отпускается педаль газа) происходит уменьшение расхода воздуха, но при этом вал турбины продолжает вращаться, что приводит к увеличению давления воздуха в воздуховоде. Создаваемая в этот момент нагрузка может привести к преждевременному износу деталей турбины и сокращением срока службы силового агрегата. Чтобы этого избежать в турбокомпрессор был внедрен специальный клапан блоу-офф (Blow-off), который при возникновении избыточного давления в воздуховоде открывается и понижает его. При открытии клапана блоу-офф (Blow-off) слышен характерный свистящий “пшик”. Как правило, этот звук слышен при сбросе газа для переключения скорости. Существует несколько разновидностей Blow-off, некоторые из них работают в паре с дроссельной заслонкой (при движении рычага ДЗ на закрытие включается блоу-офф) Установка клапана Blow-off происходит на участке между интеркулером и тубокомпресором при этом излишки воздуха могут, выходит как наружу так и в впускной канал компрессора (в определенных вариантах конструкции Blow-off ).

Иногда, для полного эффекта от использования турбонагнетателя путем увеличения камеры сгорания (замена поршней, расточка) и понижения степени сжатия в цилиндрах увеличивают в топливно-воздушной смеси количество воздуха.

Что такое турбирование двигателя автомобиля своими руками





Sign in

Welcome!Log into your account

Ваше имя пользователя

Ваш пароль


Вы забыли свой пароль?

Password recovery

Восстановите свой пароль

Ваш адрес электронной почты



Домой Тюнинг Что такое турбирование двигателя автомобиля своими руками



В Сети имеется множество материалов о турбировании двигателя автомобиля. Однако неопытному автовладельцу довольно сложно сразу разобраться в технологическом процессе изготовления системы турбирования силового агрегата. В данной статье на понятном, для начинающих водителей языке попытаемся рассказать, что же такое турбирование и какие элементы двигателя подлежат доработке и дополнению.

Прежде всего, замене подлежит выпускной коллектор, так как в турбированном двигателе выхлопные газы сначала приводят в действие турбину и только потом выходят наружу, поэтому устройство его немного иное. Выпускной коллектор можно приобрести в торговой сети при условии, что ваш автомобиль распространенный. Однако при определенном количестве навыков в металосварочном деле его можно изготовить своими руками или доработать стандартный.

В принципе действия турбонадува одним из важных моментов, является большое потребление воздуха, необходимого для оптимальной работы двигателя, следовательно, размеры воздушного фильтра должны быть увеличены. Подобрать такой фильтр не сложно, однако не стоит забывать, что корпус его и воздухопровод также должны быть изменены. Как правило, выходом из этой ситуации является установка воздушного фильтра и его корпуса с воздуховодом большего диаметра от многолитражного автомобиля. При турбировании двигателя можно использовать фильтр нулевого сопротивления, у которого пропускная способность воздуха также высокая, однако минус в том, что фильтрация большого количества воздушных потоков приводит к быстрому загрязнению фильтрующего элемента и его частой замене или очистке.


Теперь немного об устройстве самой турбины. В ее корпусе имеются четыре больших отверстия для впуска и выпуска воздуха и выхлопных газов. Помимо отверстий на турбине присутствуют два или четыре (в зависимости от модели) патрубка для подачи и отвода масла. Масло, помимо смазки деталей турбины, выполняет еще и функцию ее охлаждения. На вход и выход необходимо устанавливать армированный шланг, так как высокое давление может привести к разрыву обычного резинового шланга. Система смазки турбины подключается к двигателю, через специальные отверстия в блоке цилиндров, а если таких не существует, то решить эту проблему можно покупкой специальной проставки под масляный фильтр, на которой имеются фланцы под трубки. Выход масла подключаем также к специальному отверстию в блоке, а если такого нет, то придется его сделать самостоятельно. Так как в устройстве турбины нет обычных подшипников, а вместо них устанавливаются подшипники скольжения, то одним из важных моментов в ее работе является необходимость в большом количества масла. Также хочется отметить, что давление масла в турбине выше, чем в двигателе автомобиля. После окончания турбирования мотора необходимо долить в него масла. Всегда после запуска двигателя дайте ему поработать некоторое время на холостых оборотах, чтобы масло в достаточном количестве попало в турбину. Помимо масляного охлаждения, существуют некоторые модели турбин, к которым можно подключить систему охлаждения двигателя. В таких моделях существуют два дополнительных патрубка, через которых охлаждающая жидкость поступает в рубашку охлаждения турбины и выходит обратно к радиатору двигателя.


Что касается воздушной системы турбированного двигателя, то к впускному отверстию подсоединяем модернизированный (увеличенный в размерах) воздуховод . Некоторые специалисты утверждают, что для этих целей лучше всего подходит цельная алюминиевая труба, так как во время сжатия воздух нагревается, и чтобы его немного охладить необходим материал с хорошей теплоотдачей, которым является алюминий. Обратите внимание, что воздуховод не должен имеет большое количество изгибов, так как это создаст дополнительное сопротивление, что отразится на подаче воздуха в турбину и как следствие низкую ее эффективность.


В некоторых случаях воздуховод от компрессора можно подключить непосредственно к воздухоприемнику инжектора, однако, для лучшей производительности турбины необходимо внедрить в этот участок интеркулер (воздушный радиатор).

Во время резкого уменьшения оборотов двигателя (когда отпускается педаль газа) происходит уменьшение расхода воздуха, но при этом вал турбины продолжает вращаться, что приводит к увеличению давления воздуха в воздуховоде. Создаваемая в этот момент нагрузка может привести к преждевременному износу деталей турбины и сокращением срока службы силового агрегата. Чтобы этого избежать в турбокомпрессор был внедрен специальный клапан блоу-офф (Blow-off), который при возникновении избыточного давления в воздуховоде открывается и понижает его. При открытии клапана блоу-офф (Blow-off) слышен характерный свистящий «пшик». Как правило, этот звук слышен при сбросе газа для переключения скорости. Существует несколько разновидностей Blow-off, некоторые из них работают в паре с дроссельной заслонкой (при движении рычага ДЗ на закрытие включается блоу-офф) Установка клапана Blow-off происходит на участке между интеркулером и тубокомпресором при этом излишки воздуха могут, выходит как наружу так и в впускной канал компрессора (в определенных вариантах конструкции Blow-off ).

Иногда, для полного эффекта от использования турбонагнетателя путем увеличения камеры сгорания (замена поршней, расточка) и понижения степени сжатия в цилиндрах увеличивают в топливно-воздушной смеси количество воздуха.




Предыдущая статьяНовые светодиодные фары от Mazda с адаптивным управлением

Следующая статьяAir Free — безвоздушные шины второго поколения от Bridgestone

ПОПУЛЯРНЫЕ СООБЩЕНИЯ








Adblock
detector

Руководство для начинающих по настройке двигателя с турбонаддувом

Будь то современные автопроизводители мира или страстные тюнеры-сделай сам, турбокомпрессоры — это экономичный способ превратить любой двигатель из скучной коробки для слякоти в бодрую силовую установку. Но прежде чем раскошелиться на несколько сотен долларов за комплект с болтовым креплением, нужно рассмотреть множество аспектов, если вы хотите увеличить мощность, сохранив при этом целостность и срок службы вашего двигателя.

От модернизации системы охлаждения и топливной системы до поддержания идеальной гармонии между двигателем и турбонаддувом, тюнер должен относиться к каждому цилиндру так, как если бы это был его собственный двигатель. Необходимость обеспечения идеального баланса между работой двигателя и, что более важно, звуком.

Эта функция предназначена не для всестороннего обзора турбосистем, а скорее как отправная точка для тех, кто заинтересован в добавлении или обновлении имеющегося у них турбокомпрессора. Это руководство для начинающих по настройке турбодвигателя.

Настройка двигателя с турбонаддувом: охлаждение (поскольку холодный воздух и вода означают большую мощность)

Через: D Sport

Одним из самых больших недостатков принудительного впуска с турбонаддувом является повышенная температура воздуха, поскольку он пропускается через турбину, часто в два или три раза выше, чем до того, как он попал в турбонаддув. С точки зрения производительности и мощности тепло убивает.

Более горячий воздух означает меньшую плотность воздуха, меньшая плотность воздуха означает меньшую долю содержания кислорода, что, в свою очередь, означает меньшую мощность. Более горячий воздух также означает более высокую температуру жидкости; увеличивая вероятность детонации (детонации двигателя), деформации важных компонентов и даже возгорания. Поскольку побочным продуктом трения является тепло, двигатели должны быть подготовлены для продления срока службы двигателя и повышения производительности.

Радиатор

Основной теплообменник автомобиля, радиаторы, являются неотъемлемой частью системы охлаждения автомобиля благодаря смеси воды и антифриза. Когда охлаждающая жидкость прокачивается по каналам и каналам в блоке цилиндров, тепло, выделяемое движущимися частями, поглощается смесью. После того, как нагретый хладагент проталкивается во входной бачок, он распределяется по трубкам, передающим тепло от хладагента воздуху, тем самым снижая температуру.

Масляный радиатор

Как известно, моторное масло необходимо для смазывания металлических поверхностей, соприкасающихся друг с другом при работающем двигателе. Несмотря на то, что масло взвешивается, чтобы обеспечить потребителей вязкостью, соответствующей характеристикам двигателя, чрезмерное нагревание и воздействие разрушают само масло и снижают его эффективность.

Чтобы предотвратить разрушение масла, тюнеры используют маслоохладители вторичного рынка, чтобы продлить срок службы масла. Прокачивая масло через радиатор и отдельный набор трубопроводов, масляный радиатор приносит пользу теплообменнику двигателя за счет вытеснения тепла. Работая вместе с радиатором, масляные радиаторы помогают значительно снизить температуру масла для оптимальной смазки и, таким образом, повышения производительности.

Интеркулер

Промежуточные охладители не только красивы, но и повышают эффективность турбосистемы за счет уменьшения количества горячего воздуха, образующегося в процессе впуска. Как упоминалось ранее, чем холоднее воздух, тем он плотнее, и тем плотнее молекулы кислорода удерживаются вместе, когда воздух нагнетается в турбину, создавая более высокую выходную мощность.

Связанный: Проверьте массивный интеркулер и трубопроводы этого Porsche 964 Turbo

Настройка двигателя с турбонаддувом: настройка наддува (перепускные клапаны, продувочные клапаны и регуляторы наддува)

Через: Pinterest

Коротко говоря, для создания устойчивой мощности баланс между двигателем и турбонаддувом должен быть идеальным. Важно не только настроить двигатель после добавления принудительной индукции, но и отрегулировать настройки турбонаддува, чтобы ограничить давление наддува и возможность продувки двигателя. Уместна реализация вестгейта, продувочного клапана и/или контроллера наддува.

Вестгейт

Из-за разного диапазона оборотов двигателей внутреннего сгорания вестгейты играют решающую роль в управлении потоком выхлопных газов в турбину. Отвод этих газов регулирует скорость работы турбины, тем самым регулируя скорость самого компрессора. Влияя в первую очередь на давление наддува, вестгейты могут защитить двигатель и турбокомпрессор, тем самым увеличивая крутящий момент на низких оборотах и ​​сводя к минимуму задержку наддува.

Продувочные клапаны

Еще один пример сочетания эстетики и функциональности. Выпускной клапан (BOV) не является обязательным для всех сборок с турбонаддувом. Тем не менее, он добавляет изюминку к восприятию благодаря характерным звукам, которые он создает. Его ключевая функция заключается в предотвращении помпажа компрессора, также известного как нарушение потока воздуха в компрессоре турбокомпрессора. Помпаж компрессора определяется по издаваемому им звуку «порхания турбины», который может привести к увеличению нагрузки на подшипники турбины.

Буст-контроллер

Ни для кого не секрет, что ключом к мощности двигателя является наддув. Хотя не существует такого понятия, как слишком большое ускорение, безусловно, есть такое понятие, как слишком большое ускорение для вашей сборки.

Буст-контроллер — это элементарное устройство, которое само манипулирует давлением воздуха, подаваемым на вестгейт. Когда давление снижается, для срабатывания вестгейта требуется большее давление наддува. Контроллер наддува направляет выхлопные газы через турбину и увеличивает энергию, передаваемую на колеса турбонагнетателя. После достижения оптимального наддува система с замкнутым контуром позволит большему давлению воздуха достигать вестгейта и остановит увеличение давления воздуха для поддержания уровня, что в конечном итоге уменьшит турбо-задержку.

Тюнинг двигателя с турбонаддувом: топливная система (утоление жажды пересохшей силовой установки)

Через: Flickr

В конечном счете, разница между созданием быстрой машины и машиной, которая быстро взорвется, пренебрежение топливной системой может быть дорогостоящей и опасной для жизни ошибкой. Топливная система является большим и сложным компонентом, поскольку она связана с настройкой, однако наиболее важными переменными, на которые следует обратить внимание в первую очередь, являются система впрыска топлива и давление топлива.

Топливные форсунки

Мощность двигателя зависит от расхода топлива, поэтому расход топливной форсунки является одним из наиболее важных компонентов для увеличения прироста мощности, связанного с турбосистемами. Поскольку рабочий объем двигателя варьируется в зависимости от автомобильной промышленности, важно выбрать правильный размер топливных форсунок в соответствии с мощностью и мощностью двигателя.

Надлежащие топливные форсунки работают вместе с турбонагнетателем, чтобы создать идеальное соотношение воздух-топливо, позволяющее двигателю достичь максимальной производительности.

Давление топлива

Давление топлива просто известно как давление в топливной системе, создаваемое потоком, определяемым топливным насосом. Это, в свою очередь, сильно влияет на то, как будут работать топливные форсунки, а также на то, сколько топлива они могут подать. Для правильной работы давление топлива должно быть в пределах определенного параметра; слишком высоко, и двигатель будет работать на обогащенной смеси, позволяя перекачивать несгоревшее топливо. Слишком низкий уровень, и двигатель может работать слишком бедно, что может привести к пропуску зажигания и остановке двигателя.

Связанный: Борьба с принудительной индукцией: турбокомпрессор против нагнетателя

Настройка двигателя с турбонаддувом: управление двигателем (да, этот парень с ноутбуком имеет значение)

Через: Hagerty

Надлежащая система управления двигателем позволит вам манипулировать ECU, чтобы повлиять на: ограничение оборотов, анти-лаг, управление передачей, угол опережения зажигания и многое другое. Это, несомненно, будет самой трудоемкой и разочаровывающей частью вашей турбо-сборки, но без надлежащей настройки модуля ECU предыдущие разделы информации будут бесполезны.

Потому что, в конце концов, турбо-сборка хороша настолько, насколько хороши компоненты и усердие, проявленные самим тюнером.

Проведите диагностику двигателя с турбонаддувом | Турбокомпрессор Mitsubishi

В этой статье мы рассмотрим некоторые симптомы, которые вы можете заметить в автомобиле и вокруг него во время вождения. Конечно, неудача никогда не бывает приятной, но, надеюсь, эта статья сможет объяснить вам, откуда, скорее всего, исходит неудача. Возможно, что-то выглядит очень серьезным, но это может быть легкое или дешевое решение. К сожалению, обратный путь, безусловно, также является частью возможностей.

Начнем с легко наблюдаемой неисправности: ваша машина начинает дымить. В основном мы можем разделить выбросы дыма на 3 категории: черный дым, синий дым и белый дым. Все типы указывают на то, что что-то не так, но все они имеют совершенно разные причины и возможные решения.

Черный дым

Черный дым является визуально наиболее зловещим, главным образом потому, что он остается видимым в течение длительного периода времени. Основной причиной этого является выброс несгоревшего топлива, связывающегося вместе с некоторыми другими частицами сгорания, образуя хорошо заметный черный дым. Распространенными неисправностями, вызывающими черный дым, являются «дырявые» форсунки или неисправные датчики, которые сложно диагностировать самостоятельно. В обоих случаях двигатель сжигает смесь, которая не имеет идеального соотношения между топливом и доступным кислородом. Черный дым вызван не только турбокомпрессором, но и двигателем в целом.

Синий дым

Синий дым возникает при сгорании большого количества масла. Когда двигатель работает, поршни и стенки цилиндров смазываются, чтобы обеспечить низкие потери на трение и долговечность. Однако вы не хотите, чтобы двигатель сжигал слишком много масла, потому что, во-первых, он производит много вредных выбросов, а во-вторых, пользователю приходится часто доливать масло. По этой причине OEM-производители устанавливают поршневые кольца, которые «счищают» излишки масла со стенок цилиндра, обеспечивая надлежащую смазку и не сжигая большое количество масла. Если эти поршневые кольца изнашиваются, предусмотренный эффект «скребка» становится меньше, и все больше и больше масла сжигается, что может привести к непрерывному голубому дыму.

Белый дым

Синий дым и белый дым многие путают не только при диагностике цвета дыма, но и при определении причин дыма. Обычно люди путают синий дым с белым дымом, так как не знают, что они разные, но как только вы увидите оба типа дыма, вы ясно увидите разницу.

Иногда сизый дым появляется только в первые секунды после запуска двигателя. Этот тип может быть вызван турбонагнетателем. Обычно турбокомпрессор содержит уплотнения, как и сам двигатель, чтобы гарантировать, что масло, используемое турбокомпрессором, не попадет в горячую сторону (корпус турбины) турбокомпрессора, где оно может сгореть. Как и в двигателе, поршневые кольца турбокомпрессора также могут изнашиваться, вызывая утечку масла в корпус турбины при выключенном двигателе. Небольшое количество масла скапливается в корпусе турбины и сгорает при следующем запуске двигателя. Как только масло сгорит, дым тоже исчезнет.

Если синий дым свидетельствует о сгорании масла, то белый дым указывает на сгорание охлаждающей жидкости. Это никогда не может быть вызвано турбонагнетателем, так как его канал охлаждающей жидкости не соединен напрямую с каналом, который идет в двигатель или прямо в выхлоп. Белый дым обычно является признаком неисправности прокладки головки блока цилиндров или, что еще хуже, но очень редко: треснувшего блока цилиндров. Как вы понимаете, охлаждающая жидкость поддерживает оптимальную рабочую температуру двигателя. Если вы сожжете эту охлаждающую жидкость, двигатель может перегреться, что приведет к гораздо более серьезным повреждениям.

Там, где есть дым…

В любом случае дым из выхлопной трубы означает, что что-то не так с двигателем или турбокомпрессором, и его необходимо устранить как можно скорее, чтобы предотвратить более крупные/более дорогие повреждения.

Еще один заметный и распространенный сбой — это шум. Многие детали в моторном отсеке могут издавать слышимый шум, как и турбокомпрессор. При разработке турбокомпрессора мы знаем много типов звука, и все они возникают по разным причинам. На данный момент мы сосредоточимся на двух наиболее распространенных, также встречающихся в полевых условиях, поскольку другие типы звука разрешаются в процессе разработки, если работа выполнена правильно.

Шум дисбаланса

Так называемый шум G-уровня или дисбаланса часто можно заметить в автомобиле. Этот звук возникает из-за того, что вращающийся узел (колесо компрессора, колесо турбины, вал и подшипники) не вращается идеально по центру. Думайте об этом как о своей стиральной машине, если вы загрузите ее и раскрутите, вы почувствуете некоторую вибрацию из-за несбалансированного распределения веса. Точно то же самое происходит внутри турбокомпрессора. Эта вибрация вызывает слышимый звук (свистящий звук, который становится более высоким по мере увеличения скорости турбонагнетателя). Несмотря на то, что OEM-производители и производители турбокомпрессоров проводят обширные испытания, чтобы определить спецификацию производства, которая должна свести к минимуму это явление, почти неизбежно, что в какой-то момент срока службы турбокомпрессора вы начнете замечать такой звук. Простая причина этого заключается в том, что использование турбокомпрессора приводит к износу и загрязнению деталей. Это увеличивает дисбаланс распределения веса, вызывая более слышимый шум. Вы ничего не можете с этим поделать как водитель/клиент. Если звук становится на ваш вкус раздражающим, вы можете сделать только одно: заменить турбокомпрессор.

Дребезжащий звук

Вторым распространенным шумом от турбонагнетателя является дребезжащий звук. Этот тип звука возникает из-за того, что металлические поверхности ударяются друг о друга. Как мы установили в предыдущем абзаце, сам турбокомпрессор, а также любой другой движущийся компонент двигателя может вызывать вибрацию, которая может привести к столкновению металлических частей (например, соединений втулки и вала), что вызывает дребезжащий звук. Как и в случае шума G-уровня, этот дребезжащий шум оценивается на нескольких этапах разработки. У OEM-производителей будут свои цели, основанные на предыдущих отчетах клиентов, и с учетом этой информации турбокомпрессор будет спроектирован так, чтобы удовлетворять этим требованиям. Однако неизбежно, что специфическое использование каждого клиента может привести к неожиданному износу компонентов, что приведет к слышимому шуму. Иногда разрабатываются меры противодействия, которые можно установить в дилерском центре. Если это не так, снова нет другого выбора, кроме как заменить турбокомпрессор, если шум слишком раздражает по вашему вкусу.

Хотя шум уже является субъективным явлением, некоторые люди могут его слышать, а некоторые нет. Рабочие характеристики двигателя/автомобиля определить еще труднее. Однако, если вы очень опытный водитель или автолюбитель, вы будете «чувствовать» каждую смену автомобиля/двигателя.

Недостаточная и повышенная производительность

Турбокомпрессор может работать неэффективно, вызывая недостаток мощности. Это явление легче испытать, так как автомобиль не будет ускоряться так быстро, как вы привыкли. Как бы странно это ни звучало, турбокомпрессор тоже может перегружать. Для турбонагнетателя и двигателя это может иметь очень разрушительные последствия, поэтому OEM-производители оснащают двигатель множеством датчиков, чтобы защитить себя. Таким образом, если турбонагнетатель перегружается, датчик подаст сигнал тревоги и, возможно, даже отправит двигатель в аварийный режим в качестве защиты компонентов.

В чем причина?

Давайте кратко повторим еще одну статью о том, что ожидается от турбокомпрессора. По сути, турбокомпрессор отвечает за подачу дополнительного воздуха (наддува) в двигатель, чтобы он мог генерировать мощность. При каждом числе оборотов двигателя и нагрузке ЭБУ двигателя будет знать целевое значение наддува. Если обеспечиваемый импульс ниже целевого значения (недостаточная производительность), вы можете столкнуться с недостатком мощности. Наоборот, если обеспечиваемый наддув выше целевого значения (превышение производительности), двигатель защитит себя и перейдет в аварийный режим.

Итак, как мы можем контролировать доставляемое ускорение?

В основном нам нужно контролировать скорость турбонагнетателя. Не вдаваясь в подробности и не рассматривая специальные сценарии, принцип таков: чем выше скорость турбокомпрессора, тем больше наддув он даст.
Как вы прочтете в нашем разделе знаний о турбокомпрессоре, существует две концепции управления частотой вращения турбокомпрессора: система перепускного клапана или использование турбины с изменяемой геометрией. Открывая или закрывая эти системы в нужный момент, мы можем контролировать, чтобы к двигателю направлялось необходимое количество наддува. Если турбокомпрессор не обеспечивает достаточного наддува (недостаточно производительный), это означает, что система управления открыта больше, чем должна быть. Наоборот, если турбокомпрессор развивает слишком большой наддув (сверхпроизводительность), система управления закрывается больше, чем должна быть.

Залипание

Наиболее распространенной причиной этого является заедание системы, которое может быть вызвано коррозией, загрязнением, нагревом или сочетанием этих трех факторов. Что-то, что вы могли бы попробовать как водитель, – это ехать с постоянной скоростью и переключаться между 3-й, 4-й, 5-й и 6-й передачами. Это заставляет ЭБУ двигателя пытаться перемещать систему управления, а также выхлопные газы, пытающиеся сжечь любое загрязнение. Если это не решит проблему, нет другого выхода, кроме как заменить турбокомпрессор.

Последние варианты

Отсутствие питания помимо неисправности системы управления имеет еще несколько причин. Например, общее загрязнение системы турбокомпрессора, снижающее производительность, или износ компонентов турбокомпрессора, ухудшающий производительность. Другим примером является нежелательная внутренняя утечка, которая также снижает производительность турбокомпрессора. К сожалению, все эти последние сценарии можно исправить только заменой турбокомпрессора.

Естественно, профилактика всегда лучшее лекарство. Читайте также нашу статью «5 способов повредить турбокомпрессор» о том, как лучше обслуживать ваш автомобиль с турбонаддувом.

Как работает двигатель с турбонаддувом?

Турбокомпрессоры существуют уже довольно давно. Хотите верьте, хотите нет, но General Motors первой представила турбодвигатели для своих автомобилей в 1962 году, выпустив Oldsmobile Turbo Jetfire. Турбины добавляют тонны мощности, не требуя более крупного двигателя, и работают на тех же выхлопных газах, которые уже производит ваш автомобиль.

Турбины

— это блестящие достижения инженерной мысли, которые быстро распространились по автомобильной промышленности. Это началось как редкое улучшение производительности, ограниченное роскошными и спортивными автомобилями высокого класса, но теперь это повсеместное дополнение, повышающее эффективность.

Читайте дальше, чтобы узнать больше о том, как работают турбины.

Почему современные автомобили используют турбокомпрессоры

Турбокомпрессоры

восходят к 1905 году, когда Альфред Бучи получил патент на первый турбокомпрессор. Удивительно, как эта технология насчитывает более века, особенно если учесть, какой бум сейчас переживают турбокомпрессоры.

Интересно, что первые турбины разрабатывались с расчетом на летные качества. Двигатели внутреннего сгорания используют воздух и топливо, воспламеняющиеся в камере сгорания двигателя и опускающиеся на поршень, что позволяет двигателю генерировать мощность.

До турбин единственным способом увеличить мощность двигателя было увеличение рабочего объема. Делая камеру сгорания физически больше и расширяя весь двигатель или добавляя больше цилиндров, производители двигателей могут сжигать больше топлива и воздуха, тем самым увеличивая выходную мощность двигателя. Вот почему известное изречение «нет замены рабочему объему» стало одним из основных продуктов в автомобильном мире.

Но есть более эффективный способ увеличить мощность без увеличения рабочего объема: турбонагнетатели. Эти устройства позволяют двигателю генерировать больше мощности без физического увеличения рабочего объема, доказывая, что существует абсолютная замена рабочему объему.

Лучшие высокопроизводительные электромобили также доказывают ошибочность поговорки. Одним из примеров является сверхбыстрый Lucid Air, который быстрее, чем классические маслкары V8, работая на электронах.

Что такое турбо?

Проще говоря, турбокомпрессор — это воздушный компрессор, работающий на выхлопных газах двигателя. Этот компрессор позволяет двигателю заглатывать больше воздуха, что позволяет двигателю подавать больше топлива в камеру сгорания без увеличения рабочего объема. В случае с самолетами очень удобным применением являются турбокомпрессоры.

По мере того, как самолет продолжает набор высоты, воздух становится менее плотным; таким образом, один и тот же двигатель будет производить меньшую мощность на больших высотах, чем ближе к уровню моря. Это огромная проблема, но турбокомпрессоры обеспечивают отличное решение.

Турбокомпрессоры, добавленные к авиационным двигателям, позволяют нагнетать в двигатель больше воздуха, чем это обычно возможно на больших высотах, что решает проблему потери мощности во время полета. Как и авиационные двигатели без наддува (NA), автомобили NA также страдают от потери производительности на больших высотах по сравнению с двигателями с турбонаддувом.

Как работают турбокомпрессоры?

Турбокомпрессоры — это воздушные компрессоры, поэтому, как следует из названия, турбокомпрессор выполняет одну работу: сжимает воздух и нагнетает его в двигатель. Способ, которым он выполняет эту задачу, относительно прост. Двигатель производит выхлопные газы из-за сгорания, которое приводит в движение транспортное средство, а турбины используют это сгорание для питания турбины, что в конечном итоге приводит к сжатию воздуха, подаваемого в двигатель.

Самое замечательное в турбодвигателе то, что он рециркулирует выхлопные газы для питания механизма компрессора. Турбины делятся на две половины: горячую зону, контактирующую с выхлопными газами, и холодную зону.

Это означает, что одна из половин (горячая) соединена с выпускным коллектором. Когда горячий воздух вытесняется из двигателя, он вращает турбину, находящуюся в горячей половине турбонагнетателя, которая, в свою очередь, вращает вентилятор компрессора, расположенный в холодной части турбонагнетателя.

Эти два вращающихся элемента соединены валом, который позволяет турбине горячей стороны вращать компрессор холодной стороны по мере поступления выхлопных газов. Когда происходит этот процесс, горячая сторона турбокомпрессора начинает раскаляться докрасна, вот почему турбокомпрессоры часто можно увидеть с одной стороны полностью ржавой, а с другой нетронутой.

Это происходит из-за экстремальных температур, которым подвергается горячая часть турбокомпрессора из-за выхлопных газов. Выхлопные газы позволяют компрессору холодной стороны вращаться и всасывать воздух, сжимая его и возвращая обратно в двигатель. Теоретически это дает больше мощности.

Однако при сжатии воздуха также выделяется тепло, что сводит на нет преимущества компрессора. Решение состоит в том, чтобы добавить промежуточный охладитель между турбокомпрессором и впускным коллектором. Это позволяет воздуху, поступающему в камеру сгорания, охлаждаться, повышая производительность. Вот почему вы видите некоторые автомобили с турбонаддувом и воздухозаборниками на капоте, которые используют проходящий воздух для охлаждения сжатого воздуха.

Турбокомпрессоры могут давать некоторую задержку при раскручивании турбины. Это потому, что ему нужны выхлопные газы, чтобы разогнать его до скорости, прежде чем он сможет фактически обеспечить наддув двигателя. Некоторые компании, производящие запчасти для автомобилей, также производят системы предотвращения запаздывания, чтобы решить проблему запаздывания. Однако они дороги и обычно используются только профессиональными гоночными командами.

Вестгейты также являются важными компонентами, которые позволяют сбрасывать давление воздуха до того, как оно раскрутит турбину, предотвращая катастрофический отказ двигателя. Если бы в системах турбокомпрессора не было вестгейтов, двигатель потенциально мог бы перекрутить турбину и создать слишком большое давление в моторном отсеке. Это совершенно нежелательный сценарий, который может привести к катастрофическому отказу двигателя.

Производители внедрили турбонаддув во все модельные ряды своих автомобилей, в первую очередь для повышения эффективности.