Поставить турбину на атмосферный двигатель: Установка турбины на атмосферный двигатель

Содержание

Установка турбины на атмосферный двигатель

Мотор – это главный механизм в любом транспортном средстве. Все двигатели условно разделяются на 2 группы: турбированные и атмосферные. Атмосферные ДВС бывают газовыми, дизельными и бензиновыми, в зависимости от конструкционных особенностей и типа топлива, которое необходимо для их функционирования. У каждого начинающего автовладельца рано или поздно возникает вопрос: «Можно ли поставить турбину на атмосферный двигатель?». Ответ на этот вопрос можно дать только один – положительный. В этой статье мы расскажем вам, как обычный атмосферный мотор можно сделать турбированным.

Зачем устанавливать турбину

Чтобы разобраться в этом, сначала необходимо обратить внимание на принцип работы атмосферного мотора. Он функционирует таким образом: воздух попадает в него естественным путем, затем смешивается с топливом, переходит в цилиндр и воспламеняется от искры, в результате выделяется энергия, которая приводит в движение автомобиль. Установка турбины делает двигатель более мощным и износостойким, увеличивает крутящий момент и снижает уровень вредности выхлопных газов.

Благодаря турбине топливная смесь становится более насыщенной воздухом, интенсивнее горит. Мощность двигателя увеличивается на 10%, а то и более. Кроме того, он экономичнее расходует топливо.

Работает эта деталь так: в ее корпус попадают выхлопные газы, которые вращают крыльчатку. На одном валу располагается рабочее колесо компрессора. На вход устройства поступает отработавший в двигателе атмосферный воздух, а на выходе получается «надувочный». Поэтому эта процедура известна под названием «турбонаддув». Таким образом, КПД двигателя объемом 1.4 литра, оснащенного системой турбонаддува, вполне сравним с мощностью агрегатов с полезным объемом 1.8 литра. При этом, разумеется, что менее объемный двигатель расходует значительно меньше топлива. Особой популярностью данная технология пользуется у производителей японских и немецких автомобилей. Тем не менее, нередко турбину устанавливают и в постсоветских странах, даже на старые машины.

Элементы, необходимые для установки

Чтобы установить турбину на атмосферный двигатель, вам понадобится подготовить следующие детали:

Саму турбину.
Электронику, которая будет обеспечивать контроль подачи топлива.
Выпускной коллектор.
Высокопроизводительные форсунки.
Интеркуллер для охлаждения воздуха.
Трубу, соединяющую турбину с глушителем (даун-пайп).
Магистраль подачи воздуха, выполненная из нержавейки и алюминиевых трубок.
Трубки, обеспечивающие подачу масла и охлаждающей жидкости.
Силиконовые патрубки, предназначенные для соединения трубок.

Учтите, что вместо обыкновенного коллектора вам понадобится турбоколлектор. Через него выхлопные газы будут выходить, а затем перенаправляться в турбину. Коллектор должен обладать толстыми стенками и большим запасом прочности. Поэтому лучше заказывать его изготовление в автомастерской, а не покупать дешевые готовые детали в Интернет-магазине. Профессиональный сварщик выполнит деталь так, что на ней не будет трещин, а окалина не попадет внутрь турбины.

Чтобы не допускать перегрева турбины, дополнительно устанавливают охлаждающую систему. В даун-пайп встраивается кислородный датчик. Крыльчатка турбины выполняет очень высокие обороты. Чтобы исключить риск ее преждевременного выхода из строя, к ней подводят масло, которое будет подаваться из двигателя. Лишнее давление будет сбрасываться при помощи клапана, который называется блоу-офф.

Как устанавливается турбина

Вы и сами можете переделать мотор, если умеете выполнять следующие операции:

увеличение объемов цилиндров;
замена клапана и кулачкового вала;
снижение сопротивления ГРС;
установка улучшенных воздухофильтров;
использование патрубков и увеличение насосной мощности.

В результате мощность силового агрегата увеличится минимум на 30%. Однако вряд ли вы сумеете провести чип-тюнинг, то есть прошивку мотора при помощи специальных компьютерных программ. Это позволяет повысить мощность устройства приблизительно на 15%. Стоит отметить, что стоит это довольно дорого. У экспертов нет однозначного мнения по поводу степени полезности этой процедуры. Одни из них утверждают, что после нее двигатель изнашивается быстрее, а другие убеждены, что перепрошивка наоборот расширяет эксплуатационный ресурс деталей.

После операций по повышению мощности ДВС можно столкнуться с тем, что агрегат начал перегреваться, особенно при жаркой погоде. Чтобы избежать этого, нужно будет установить интеркулер. Это устройство охлаждает надувочный воздух. Стоит отметить, что его можно установить и обычный атмосферный двигатель. Интеркулер сделает так, что в поступающем холодном воздухе будет содержаться больше кислорода. Это обеспечит лучшее сгорание топлива, за счет чего возрастет и КПД двигателя. Поскольку данное устройство является достаточно компактным, его можно устанавливать практически куда угодно.

Большинство автовладельцев отмечает приятные изменения в первые же минуты вождения машины, в которую был вмонтирован интеркулер. Температура воздуха снижается на 15%, что увеличивает мощность ДВС в среднем на 4%. При этом сокращается расход топлива. В отдельных случаях при помощи данного механизма мощность мотора можно повысить даже на 25%.

Может ли быть установлена турбина на атмосферный двигатель вашей машины? Это определяется моделью авто. Иногда проще купить новый автомобиль, чем подбирать необходимые запасные части для старого. Если вы все-таки хотите турбировать мотор, то лучше не пытайтесь делать это самостоятельно, а обратитесь за помощью к профессионалу.

Переоборудование начинается с демонтажа всех деталей, связанных с впуском и выпуском воздуха. Затем коллектор соединяют с турбиной, развернутой таким образом, чтобы работа с присоединением патрубков выполнялась максимально легко.

Турбина вращается очень быстро, поэтому ее подшипники должны постоянно смазываться. Трубку для подачи смазки необходимо подсоединить к тому месту в моторе, в котором масло идет под давлением. Для подключения также может использоваться тройник датчика давления. Второй конец трубки подключают к верхнему сегменту картриджа турбины. Сливаться масло будет под низким давлением, через предназначенный для этого сосок. Система охлаждения подключается с обратной стороны от водяной помпы.

Двигатель будет получать больше воздуха, а значит, ему понадобится большее количество топлива. Для увеличения его подачи устанавливаются форсунки, обладающие высокой производительностью. Также в некоторых случаях имеет смысл установить новый топливный насос. Электроника будет контролировать уровень давления воздуха, не допуская избыточных показателей. К ней подсоединяют датчики температуры. Контроллер нужно откалибровать так, чтобы топливная смесь впрыскивалась точно в нужный момент.

Не забывайте, что прошивкой двигателя обязательно должен заниматься очень опытный специалист. Здесь есть риск сбить заводские настройки, что выведет мотор из строя. Тогда придется тратить дополнительные средства на его ремонт. Установка турбокомпрессора на атмосферный двигатель в значительной степени упрощает его настройку. Тогда двигатель сможет эффективно работать и на высоких, и на низких оборотах.

Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы | Справочная информация

Классические бензиновые и дизельные силовые агрегаты в последние несколько лет стали сдавать позиции лидеров в автомобилестроении. На смену им и в дополнение приходят турбированные и атмосферные двигатели, которые всего пару десятилетий назад можно было встретить только на гоночных болидах.

Сегодня очень часто при выборе современных моделей транспортных средств, автолюбители не знают, на каком силовом агрегате лучше всего остановиться — купить автомобиль с «атмосферником» или турбиной? У каждого из этих механизмов есть свои специфические особенности, а также плюсы и минусы в эксплуатации.

Устройство и принцип работы турбированного двигателя

Турбированный силовой агрегат считается одним из самых старых среди двигателей внутреннего сгорания, так как был придуман почти столетие назад. Принцип его работы заключается в том, в цилиндры подается увеличенное количество воздуха, для этого используется нагнетающее устройство – турбокомпрессор («турбина»). Это создает лучшие условия для сгорания топлива и, соответственно, увеличивает мощность двигателя.

По принципу работы турбированный двигатель не отличается от обычного атмосферного двигателя. А нагнетание дополнительного воздуха позволяет эффективнее использовать полный объем поступающей горючей смеси, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля.

Турбокомпрессор использует для работы энергию выхлопных газов. Он подсоединяется к выхлопной системе, в результате чего часть отработанных газов поступает на лопасти турбины и вращает крыльчатку компрессора.

Для охлаждения силового агрегата с турбокомпрессором используют интеркуллер. Это обычный радиатор, но вместо охлаждающей жидкости в нем циркулирует воздух.

Достоинства турбодвигателя

Главный козырь турбированных силовых агрегатов — это, конечно же, их высокая мощность. Двигатели с турбокомпрессором по динамике разгона значительно превосходят своих атмосферных «собратьев» при одинаковом объеме. При этом потребление топлива увеличивается ненамного, так как турбина использует энергию уже отработавших газов, а не тратит горючее на создание новых.

Еще одно достоинство турбированного агрегата – снижение содержания вредных газов в выхлопе, поскольку топливовоздушная смесь сгорает значительно эффективнее. Кроме того, мотор с турбокомпрессором работает менее шумно, чем «атмосферник».

Недостатки турбодвигателя

В отличие от атмосферного двигателя, турбодвигатель очень привередлив к качеству потребляемого горючего. Если не контролировать этот вопрос, то турбина очень скоро может выйти из строя. Кроме того, из-за специфики конструкции двигатели с турбонаддувом следует прогревать в любое время года.

Этот тип силовых агрегатов нуждается в особой заботе в вопросах использования смазочных материалов. Обычные минеральные и синтетические масла категорически запрещается заливать в двигатель с турбиной. Для них предназначаются специальные виды масел, которые достаточно дорого стоят. Кроме того, как отмечают специалисты автосервиса Favorit Motors, замена масла рекомендуется каждые 10 тысяч километров (при эксплуатации в городских условиях).

Устройство и принцип работы атмосферного двигателя

Система запитывания атмосферного двигателя основана на инжекторном или карбюраторном механизме. Топливовоздушная смесь формируется в строгой пропорции: 1 часть бензина + 14 частей воздуха.

Принцип работы «атмосферника» заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр без сопротивления. Это стало возможным благодаря сложным и тонким настройкам в распределительном валу, который открывает впускающий клапан. После впрыска смесь сгорает, а выделившиеся газы приводят в движение поршни.

Атмосферный двигательный аппарат назван так потому, что давление воздуха при попадании в мотор, равняется одной атмосфере. В его конструкции не используются турбонагнетатели, он функционирует при стандартном атмосферном давлении.

Преимущество в использовании атмосферного двигателя заключается в том, что на каких бы оборотах он не работал в данный момент, у него всегда будет определенный запас мощности. Это позволяет максимально быстро ускоряться при любой начальной скорости движения. До максимально возможного количества оборотов атмосферный силовой агрегат «раскрутится» за считанные секунды.

Достоинства атмосферного двигателя

Рано или поздно даже самый надежный мотор может потребовать вложений и качественного ремонта. Атмосферный агрегат имеет более простое строение, чем турбированный мотор, а потому и проведение ремонтных работ обойдется дешевле.

Срок службы атмосферника гораздо выше, чем у турбированного мотора. Это обусловлено более мягкими условиями эксплуатации и отсутствием повышенных нагрузок. Поэтому рабочий ресурс атмосферного двигателя в среднем вдвое выше, чем у турбины.

В качестве приятного бонуса для автовладельцев специалисты ГК Favorit Motors могут привести следующий факт. Атмосферные агрегаты не требуют постоянно контроля смазки и менее требовательны к качеству используемых масел. В их конструкции отсутствуют устройства, которые нуждаются в дополнительной смазке. Это же касается и выбора топлива: атмосферный двигательный агрегат менее требователен к качеству горючего. Кроме того, замена смазочной жидкости производится реже — каждые 15-20 тысяч километров пробега.

И еще один плюс «атмосферника». Российские водители уже смогли убедиться, что атмосферный силовой агрегат даже зимой прогревается быстрее, чем его турбированный собрат.

Недостатки атмосферного двигателя

Самым главным минусом такого двигателя можно считать отсутствие высоких крутящих моментов. Атмосферный агрегат проигрывает турбированному в плане мощности. Такой автомобиль будет идеальным для неспешных поездок по городу, но в качестве трассового авто для молодежных гонок явно не подойдет.

Расход топлива для такого двигателя будет достаточно высок. Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, в среднем автомобиль с атмосферным двигателем потребляет не менее 11-12 литров горючего на 100 километров пути.

Итоги

Выбирать автомобиль с турбированным или атмосферным агрегатом стоит, исходя из своих личных предпочтений и возможностей. У каждого из этих типов моторов есть свои плюсы и минусы. Турбодвигатель будет мощнее и динамичнее, однако требователен в уходе и обходится дороже. Атмосферный двигатель не такой мощный, зато гораздо дешевле в плане эксплуатации и ремонта.

В наличии в компании Favorit Motors имеется множество разных моделей автомобилей как с атмосферными двигателями, так и с турбированными. Компетентный персонал поможет подобрать автомобиль, исходя из пожеланий и предпочтений каждого клиента.

Как турбированный, так и атмосферный силовой агрегат со временем может начать работать с перебоями или вообще отказать. Современные модели автомобилей оснащены высокотехнологичными электронными системами управления двигателем, поэтому диагностику и ремонт моторов следует выполнять только в специализированных автосервисах.

Автосервис Favorit Motors оснащен полным комплексом диагностического и ремонтного оборудования для диагностики и устранения неисправностей турбированных и атмосферных силовых агрегатов. Для обслуживания и ремонта здесь используются только качественные сертифицированные запчасти, а мастера техцентра обладают многолетним опытом работ. Все операции выполняются в соответствии с технологическими картами заводов-изготовителей, что обеспечивает высокое качество и сжатые сроки ремонта. На все детали и ремонтно-восстановительные работы предоставляется гарантия.

Специалисты компании Favorit Motors напоминают, что своевременное регламентное обслуживание способно значительно продлить срок эксплуатации силового агрегата. Необходимо регулярно менять масло в соответствии с пробегом и устранять выявленные неисправности.

Подборка б/у автомобилей Skoda Octavia

Можно ли поставить турбину на атмосферный двигатель

Главная » Разное » Можно ли поставить турбину на атмосферный двигатель

FAQ по установке турбины на не предназначенный для этого двигатель — DRIVE2

Часто задают вопросы, буду стараться ответить реальными примерами, а не копипастами разных теоретиков. Если у кого есть вопросы — задавайте.

Не буду разжовывать что это и зачем надо, про это много воды написано на каждом шагу, только обычно от этого не легче.

1. Откуда берется мощность?
Турбину крутят выхлопные газы, быстро выталкиваемые из двигателя. Компрессор турбины нагнетает воздух в мотор. Больше воздуха — больше топлива можно сжечь, больше мощность.

2. Ой расход наверное конский?
Конечно, если выше максимальная мощность, то и расход воздуха/бензина выше. НО. Не всегда же вы будете ездить на максимальных режимах. Практика показывает, что грамотно построенный и настроенный эффективный турбомотор потребляет не больше обычного, а иногда (например на трассе) и меньше, причем что едет заметно лучше. К примеру уже настроил не один 16кл переднеприводник «обычный» (сток мотор, голова, только поршни нива с лужей, СЖ 7.8), расход по трассе 6-7л. 95-го, по городу 11-12л. Запуск в любой мороз. И пробег не 5 тыщ до ремонта, один мотор уже отбегал 70 тыщ, развозит СУШИ 🙂

3. Какие проблемы чаще всего возникают после постройки турбомотора?
а. перегревы, мотор сильно греется, нужен хороший обдув, большой радиатор и надежные вентиляторы
б. давит масло, тосол, откручиваются болты, нагрузка на двигатель то возросла, все что может проканать на обычном двигателе, на турбо моторе вылазит, причем постоянная череда этих косяков иногда доводит строителей до отказа или продажи проекта, были случаи, мотор нужно собирать очень надежным
в. слабое сцепление, крутящий значительно, зачастую в 2 раза больше, поэтому родная сцепа быстро сдается, особенно при наваливании на 3 и 4 передачах
г. кпп резко укорачивается, первые 2 передачи не информативны становятся, сложно контроллировать букс
д. ломает трансмиссию (шестрени) и привода
е. дует (поднимает) прокладку ГБЦ, нужно усиливать болты ГБЦ и применять надежные прокладки (например мет. приоропрокладку для 16кл ваза).

4. Пацаны сказали надо дуть 1.5 бара, типа меньше смысла нет?
На самом деле мотор с давлением выше 1.0 уже очень серьезное произведение, если он не сыпется каждый день. 0.5-0.6 давление вполне щедящее, можно без проблем ездить долгое время, а потом задуть под 1 бар и поломки полезут одна за одной. Основные проблемы это прокладка гбц, сцепление, привода, кпп. Так что мощный мотор выше 1 бара потянет за собой усиленное (возможно керамику, зависит от стиля езды) сцепление, хороший дорогой бенз, прочие усиленные моменты в кпп и приводах.
Опять же само по себе давление не показатель. То что в двигатель задули 1.5 бара и он не развалился еще не значит что он мощный. Мощность зависит от наполнения цилиндров и оборотов. Можно поставить маленькую турбину (как на многих сайтах советуют GT17) и иметь пик момента чуть ли не с холостых, зато на середине двигатель уже умрет, выпускные газы упрутся в маленькую горячу турбины и двигатель перестанет дышать. Да пинать будет знатно в спину, но после пинка нужно будет сразу перелючаться.
Я считаю, что нужно турбину подбирать по стилю езды в первую очередь. Не бывает с низов и до верхов. Да и конский момент с низов он не нужен, ездить будет не удобно, постоянные подрывы и переключения.
Лучше пусть принимает с 3000, но чтоб до 5000-6000 ехала. Будет эффективный диапазон с запасом на разгон. И тошнить до 3000 по городу можно.
К тому же не каждая турбина рассчитана на большое давление. Чем выше давление, тем сильнее давление на крыльчатки, быстрее изнашиваются подшипники, упорные кольца, масло давит наружу. Проще говоря турбина быстрее умрет, даже если двигатель не развалится.

5. Хочу поставить турбину на стоковый двигатель, что нужно сделать?
а. определиться с диапазоном работы двигателя
б. понять какое давление надо, выбрать турбину
в. возможно расжать двигатель, для большой мозщность разобрать, продефектовать, собрать надежный и с правильными зазорами, СЖ.
г. определиться с настройками блока управления, лучше это делать на доступных деталях и у опытных людей, т.е. сначала ищем кто будет все настраивать, а не наоборот, самый доступный вариант настраивать все на ЭБУ Январь в онлайне, если это возможно, карбюратор сразу в печь
д. найти откуда взять масло и тосол на турбину, врезать слив в поддон или блок выше уровня масла
е. установить форсунки и насос соответствующих мощности
ж. все установить, завести, обкатать, настроить

6. У меня впрыск, хочу поставить турбину, что-то нужно переделать?
Хорошо если такой вопрос возник. Бывали случаи, что сначала ставят, ломают, потом спрашивают. В чем собственно проблема? А проблема в выходе за рамки расчетной заводом мощности, поэтому многие компоненты мотора на это не рассчитаны. Если с железом более менее понятно, то на электронике остановимся подробнее.
Устаревшие системы типа моновпрыска рассматривать не будем.
Основная проблема при установке жутко не стандартного железа — как этим всем управлять?
У двигателя есть центральный процессор (ЭБУ, мозг, проц и пр.). Который смотрит в датчики, считает режимы, воздух и подает нужное количество топлива и вычисляет нужный момент зажигания.
Атмосферный двигатель изначально настроен на среднюю смесь между бедно и вроде едет. Т.е. в обычных режимах это в районе 14-15 (воздух/топливо), на переходных и экономичных может быть 15-17 или даже 18, что достаточно бедно. В нагрузочных режимах судя по таблицам может быть и даже 12.5, но на самом верху. У хонды например очень богатые смеси в режиме валилова. Для турбо же в режиме буста необходимо укладываться в рамки 10-12.5, т.е. штатный лямбда-зонд для этого не подходит однозначно, он настроен на 14.7. Для настройки понадобится использовать специальный прибор с широкополосной лямбдой.
И тут вырисовывается основная проблема — как настроить программу? Обычно в штатный мозг залеть или сложно или невозможно. Можно использовать полумеры-обманки, отдельные процессоры заменяющие сигналы основному процессору и таким образом заставляющие его выдавать что надо. В этом случае невозможно настроить все таблицы, запуск, прогрев, переходные какие-то режимы, отсечку и прочее. Да и стоят такие системы порядочно. Популярны для тюнинга иномарок, например при буст-апе или замене валов в ГБЦ.
Но мы то строим двигатель можно сказать с нуля. Поэтому лучше сразу продумать как это все будет управляться.
В России популярным, доступным и достаточно изученным методом является установка Января или Корвета. Эти мозги позволяют рулить многими параметрами, причем прошивка настраивается полностью под конкретный двигатель во всех режимах, все настройки открытые. Есть конечно и другие направления, но они не так распространены, банально можно много времени на их изучение убить недостроив проект, а спросить не у кого.
Для подсчета воздуха у процессора есть 2 направления:
а. ДМРВ считает напрямую пролетевший воздух через трубу, по кол-ву воздуха вычисляется сколько нужно топлива. Часто используется, позволяет точно посчитать воздух. Не надежный часто ломается, забивается, врет. При разрыве патрубков мотор работать не будет. Не любит хлопков и большого давления. При настройке придется по отдельным приборам смотреть давление, чтобы выставить смеси/зажигание на бусте. К тому же предела штатного ДМРВ может не хватить.
б. ДАД показывает давление во впускном коллекторе, кол-во воздуха вычисляется эмпирически через наполнение, объем и поправки по оборотам и пр. Очень удобный для турбо и надежный прибор. Стоит не дорого. Но требует переделки проводки и специального спортивного ПО, штатное с ним работать не будет.

Турбомощность затягивает, приравниваю к тяжелым наркотикам, деньги тратятся очень даже. Начать нужно со стабильного заработка.

Буду дописывать.

www.drive2.ru

Установка турбины на атмосферный двигатель

Зачем устанавливать турбину

Элементы, необходимые для установки

Чтобы установить турбину на атмосферный двигатель, вам понадобится подготовить следующие детали:

Саму турбину.
Электронику, которая будет обеспечивать контроль подачи топлива.
Выпускной коллектор.
Высокопроизводительные форсунки.
Интеркуллер для охлаждения воздуха.
Трубу, соединяющую турбину с глушителем (даун-пайп).
Магистраль подачи воздуха, выполненная из нержавейки и алюминиевых трубок.
Трубки, обеспечивающие подачу масла и охлаждающей жидкости.
Силиконовые патрубки, предназначенные для соединения трубок.

Как устанавливается турбина

Вы и сами можете переделать мотор, если умеете выполнять следующие операции:

увеличение объемов цилиндров;
замена клапана и кулачкового вала;
снижение сопротивления ГРС;
установка улучшенных воздухофильтров;
использование патрубков и увеличение насосной мощности.

rulikoleso.ru

Установка турбины на атмосферный двигатель автомобиля

Турбина это сложное техническое устройство, которое позволяет развивать двигателю большую мощность. Установка турбины на атмосферный двигатель является доступной доработкой для улучшения динамических характеристик автомобиля.

Данное устройство устанавливается на некоторые автомобили с завода, но далеко не на все. В последнее время, очень популярны бензиновые малолитражки с мотором 1.2 или 1.4 и установленной на них турбиной. Примечательно, что расход топлива у них в городском цикле редко превышает 7 литров, а вот мощности хватит, чтобы уделывать со светофоров средние атмосферники.

Принцип работы турбины

Как видим, в корпус турбины попадают выхлопные газы, они крыльчатку или, другими словами, турбинное колеса, после того как они отработали они выходят из турбины. На одном валу турбинным валом находится рабочее колесо компрессора. Оно установлено внутри корпуса компрессора. На вход идет атмосферный воздух, а на выходе под большим давлением мы получаем, так называемый, надувочный воздух.

Турбонадув очень хорошо способствует увеличению мощности и снижению расхода топлива. Например, если на двигатель объемом 1.4 или 1.6 установить турбину, то вполне вероятно получить очень не плохую мощность автомобиля сравнимую с мощностью автомобиля без турбины, но с двигателем 1.8-2.0. Экономичнее из этих двух автомобилей, будет конечно-же автомобиль, с меньшим объемом двигателя. Эта технология очень популярна у немцев и некоторых японцах. Например, некоторые модели VW Golf идут с небольшими объемами мотора, но с хорошей мощностью, которая в свою очередь достигается за счет турбины.

Что необходимо для установки турбины

Помимо самой турбины, в системе присутствуют еще некоторые компоненты, которые не обходимы для её работы. Такими компонентами являются:

Выпускной коллектор турбины.

Так как турбина работает на отработавших газах, её нужно врезать в магистраль выхода выхлопных газов из двигателя. Поможет на в этом так называемый специальный выпускной коллектор. Вот так вот она выглядет в сборе с турбиной.

Пайп для вывода отработавших газов

Еще одним необходимым элементом системы с установленным турбокомпрессором является специальный пайп для вывода отработавших газов наружу.

Кстати говоря в него нужно встраивать датчик лямбда зонда. Вот так это выглядит.

Магистраль подачи воздуха

Следующий необходимый элемент это сооружение магистрали подачи воздуха. Тут используются алюминиевые трубки и силиконовые патрубки для их соединения.

Прежде чем попасть воздух в мотор, для его более эффективного использования его нужно охладить. Для этого применяется интеркуллер. Вот так вот он выглядит.

На картинки он уже вместе с необходимыми патрубками. Следует отметить, что так как в турбину поступают отработанные газы, то она очень сильно нагревается, и просто необходимо подвести к ней канал с охлаждающей жидкостью.

Так – же обороты крыльчатки турбины очень высокие, и для обеспечения её долгой и надежной работы, необходимо подвести к ней масло канал из двигателя.

Блоуофф

Все наверное слышали так называемый пшик у автомобилях с турбиной, или блоуофф. Нужен он для сброса лишнего давление воздуха.

Электроника

Если вы решили установить турбину на свой автомобиль, то необходимо позаботится о форсунках. Форсунки нужно приобреси с более высокой производительностью, так мощность двигателя возрастет и стандартных форсунок просто напросто не хватит. У народных тюнеров пользуются спросом форсунки от субару, ну или более дешевый вариант — поставить волговские.

Так же стоит уделить внимание и на ЭБУ. Так как стандартная программа больше не подойдет, ее нужно будет менять и откатывать онлайн. Для этого нужно будет воспользоваться услугами настройщиков у которых есть специальное оборудование для этого.

Проблемы турбированных двигателей

Самый главный враг надутых моторов, это детонация. С турбиной в моторе образуется большее количество воздушно топливной смеси. Существую несколько путей решения, как избежать детонации.
— установить поршни в двигатель с более низкой степенью сжатия
— использовать бензин с более высоким октановым числом
— уменьшить угол опережение зажигания

На большинстве стоковых моторов, при установке турбины нельзя дуть более 0.5 бар, так как при большем давлении есть риск, что стандартная поршневая может не выдержать. Поэтому для достижения более высоких показателей, устанавливают кованные поршни, которые рассчитаны на более высокие нагрузки.

На этом вводная статья заканчивается, но мы обязательно вернемся еще к этой теме, так как она в наше время очень актуальна.

djago.ru

Турбирование на понятном языке — DRIVE2

Сейчас турбирование двигателей авто — наиболее распространенный и универсальный вариант форсировки.
Изучено немало конструкций и принципов работы различных опробованных схем. Решил вот поделиться опытом и теоретическими знаниями с теми, кто задумался турбировать атмосферный двигатель или же форсировать имеющийся уже турбированный.

1.Во-первых нужен новый выпускной коллектор, на который можно будет установить турбокомпрессор. Если ваша модель двигателя популярна для тюнинга, то скорее всего можно купить готовый коллектор с фланцем под турбину. Также его можно изготовить самостоятельно при наличии навыков работы со сваркой, трубами и так далее. Ещё можно подобрать похожий и подогнать или же изготовить из стандартного. Отличие выпускного коллектора к турбине от обычного в том, что он направляет выхлопные газы не в приёмную трубу глушителя, а в турбину, чтобы привести её в движение, а только потом из турбины выхлопные газы попадут в выпускную систему. Так же немало внимания уделяется равнодлинности каналов коллектора.

2.Так как воздуха машина с турбиной должна «вдыхать» побольше, можно подобрать новый воздушный фильтр больших размеров(подобрать его несложно) после чего либо переделать стандартную коробку воздушного фильтра под новый, или подобрать готовую коробку с фильтром от более прожорливой тачки. Другой вариант-нулевик конечно же. А необходима замена фильтра по нескольким причинам: во-первых при увеличении расхода воздуха стандартный воздушный фильтр будет загрязняться намного быстрее, во-вторых пропускной способности малообъёмного фильтра будет не хватать. Кроме фильтра и корпуса фильтра желательно заменить впускной воздуховод к фильтру на более крупный по диаметру.

3.В зависимости от модели выбранной турбины помимо четырех больших отверстий для впуска/выпуска воздуха и впуска/выпуска выхлопных газов вы обнаружите на ней два или четыре(четыре встречается реже) места для крепления патрубков. Если у вас их два — это впускное отверстие для масла(верхнее) и сливное(соответственно нижнее). Масло выполняет одновременно и смазывающую и охлаждающую функцию, в приёмное отверстие нужно подключить патрубок( на входное можно поставить армированный) от двигателя, по которому масло будет поступать в турбину. Для этого можно например приобрести проставку под масляный фильтр с входным и выходным фланцами(такие проставки активно используются и найти их можно под любой двигатель). Сливное отверстие нужно патрубком соединить с двигателем так, чтобы масло вернулось в его поддон. Для этого можно вварить фланец прямо в поддон, можно подсоединить к той же проставке. Масло турбине нужно в больших количествах потому как у неё очень высокая скорость вращения, высокий диапазон рабочих температур и используются подшипники скольжения на масляной подушке, хотя встречаются и шариковоподшипниковые. Если же отверстия четыре, то другие два из них нужны под охлаждающую жидкость, откуда её подвести я думаю любой найдет без проблем.

4. Переходим к впуску. Ко впускному отверстию турбины нужно подсоединить патрубок воздухозаборника(тот, на котором смонтирован воздушный фильтр). Но в отличие от атмосферного двигателя, у которого есть только один впускной пайпинг до дросселя, на турбодвигателе путь воздуха от фильтра к дросселю намного длиннее: Выходной патрубок турбины сначала подает сжатый нагретый воздух в интеркулер, для его охлаждения, что снизит нагрев двигателя и увеличит плотность воздуха, подаваемого в цилиндр, а только потом уже в дроссель. Поэтому нужно придумать схему расположения новых впускных трубопроводов в вашем капоте с минимумом поворотов — следовательно, минимальным сопротивлением. Также важно, чтобы сечение впускного тракта не варьировалось по его длине, чтобы не создавались лишние препятствия воздушному потоку. Другое отличие от впуска атмосферника — нужна большая прочность пайпингов, так как нагрузка на трубы и патрубки, создаваемое давлением турбины, намного больше, чем нагрузка, создаваемая разрежением обычного мотора. Поэтому применяются прочные силиконовые патрубки, а так же алюминиевые трубы, соединённые силиконовыми манжетами. Соединения скрепляются хомутами увеличенных размеров, чтобы давлением не сорвало тот или иной патрубок. У алюминиевых воздуховодов есть и еще плюсы — они рассеивают тепло сжатого воздуха — что только на пользу, а также не раздуваются, как резиновые, тем самым они не поглощают часть давления на преодоление упругости. Поэтому лучший вариант — выварить весь пайпинг из алюминиевой трубы, будет крепче, холоднее, однороднее.

5. следующий важный элемент блоу-офф(Blow-off). Это клапан сброса избыточного давления. Когда вы отпускаете педаль газа обороты двигателя падают, расход воздуха падает, но вал турбины благодаря инерции совсем не сразу снижает свою скорость. Из-за того давление в воздуховоде возрастает, так как мотор не справляется с объёмом подаваемого в него воздуха. Это даёт большую нагрузку на двигатель(детонация, температура), воздуховоды, крыльчатку турбины и ухудшает качество смеси. Блоу-офф это клапан, который открывается при возрастании давления в воздушной системе издавая при этом характерный свистящий «пшик» например при сбросе газа при переключении передач или просто когда вы отпускаете акселератор. Ставится клапан в разрез между компрессором и интеркулером, но возможны варианты: вварить в впускной воздуховод фланец под блоу-офф, вварить его прямо в воздуховод, вварить во впускной коллектор, в интеркулер, или иначе. Есть и другой вариант-байпасс(Bypass) клапан. он выпускает лишний воздух не в атмосферу а во впускной канал компрессора по трубке(в общем как бы избавляя двигатель от необходимости засасывать уже «обработанный» объем воздуха через воздушный фильтр). Байпасс-клапаны обычно стоят с заводана турбо-автомобилях, так как они менее шумные в отличие от блоу-оффов, а так же не загрязняют воздух, так как на выходе турбины воздух может содержать масло и другие продукты, а для повседневных автомобилей это считается неприемлемым. Также проблемой лишнего давления занимается встроенный в горячую часть турбины механизм(если есть). при превышении давления в холодной улитке он перемещает специальную заслонку внутри турбины, которая отправляет выхлопные газы в обход лопаток турбины в глушитель( или же изменяет геометрию наклона лопаток), тем самым сбрасывая обороты вала компрессора, сопротивление выпускной системы и понижая давление на впуске. Если давление на выходе турбины наоборот недостаточно, он наоборот повышает количество энергии выхлопных газов, направленных на вращение турбины, повышая частоту её вращения. Это приспособление называется Вестгейт, он бывает встроен в турбину, смонтирован на ней, а может быть вообще выносным, отдельным. Это единственный орган управления турбиной кроме изменения мощности потока газов.

6.Степень сжатия — отношение объема цилиндра к объему камеры сгорания. Для эффекта от использования турбины нужно понизить степень сжатия в цилиндрах двигателя. Для этого можно использовать поршни со сниженной степенью(с выточками-«лужами»), можно расточить камеры сгорания, использовать короткие шатуны, коленвал с уменьшеным подъемом. В общем нужно каким-либо способом увеличить объем камеры сгорания, так как в рабочий объем цилиндра будет нагнетаться количество воздуха, в разы превышающее обычное, а форсунки подадут большее количество топлива. То есть в цилиндр попадет намного больше смеси, поэтому после сжатия в не увеличенной камере сгорания эта смесь приобретет чрезмерно высокую компрессию, что может повлечь детонацию и повреждение двигателя, а так же создаст большее сопротивление вращению коленчатого вала. Поэтому снижение степени сжатия призвано сделать так, чтобы большее, чем раньше кол-во смеси после сжатия приобрело компрессию, не превышающую необходимую для полного сгорания топлива величину и не создающую лишнего сопротивления валу, не меняя при этом рабочий объем. Можно даже использовать толстую стальную «прокладку» под ГБЦ, что немного её приподнимет, главное учесть длину и тепловое расширение болтов крепления головы, соответственный момент затяжки, угол доворота и прочность — таковы требования. Конечно же поверхности проставки, гбц и бц должны быть идеально подогнаны и в проставке должны быть каналы подачи масла, антифриза и т.д. Также при установке турбины стоит подумать о кованной поршневой(чтобы выдержать возросшие нагрузки), усиленных шпильках гбц(для того же), более злых клапанных пружинах и прочем, причем чем больше узлов будет затронуто, тем больше будет рабочий диапазон форсированного двигателя и его надежность, отсюда и срок службы.

7. Отстройка — скорректировать фазы газораспределения(посредством установки разрезных шестерен, модифицированных распредвалов, или программно на автомобилях, оснащенных муфтой смещения фаз газораспределения или регулировки подъема клапанов, такие как VVT или VTEC ) отрегулировать ХХ, количество подаваемого топлива(путем изменения времени открытия форсунок, использования форсунок большей производительности), чтобы оптимизировать двигатель под новый диапазон оборотов и для получения пиковых мощности и момента ну других оборотах. Сделать это можно, внеся изменения в прошивку мозгов, в формулу смеси, если мозг подлежит перепрошивке, если же нет — используется вспомогательный мозг, получающий сигналы от штатного эбу, подменяющим нужные величины на нужные значения и отправляющий их дальше(такой как HKS f-con, например). Так же возможна установка гоночных управляемых мозгов вместо заводских. Какой вариант придется использовать — зависит от совместимости устройств и конкретной конфигурации.
Установив буст-контроллер(такой как Blitz sbc i-D) вы сможете задать давление, которое будет создавать ваша турбина. Вестгейт управляет частотой вращения крыльчатки и расчитан на определенное давление, когда оно достигается, частота снижается, когда до него далеко, вестгейт наращивает обороты турбины. Но если вы хотите управлять этим давлением, то устанавливаете в разрез трубки от выходи турбины к вестгейту специальный соленоид, который будет заменять давление на вест-гейт желаемым вами, таким образом позволяя «надуть» больше, а так же продлить пиковый буст при ослабевании потока выхлопных газов при сбросе оборотов.
Двигатель нужно опробовать в различных диапазонах оборотов, привести в соответствие возросшие объемы воздуха и топлива, время выхода на буст, возможно сдвинуть отсечку по оборотам, подобрать размер дросселя, на который будет более оптимальная реакция, изменить параметры холостого хода, учитывая, что на холостом ходу турбина не работает, а мощность турбодвигателя до включения наддува ниже, чем мощность на атмосферном, а поэтому для поддержания ровной работы на хх нужно снизить объем подаваемый форсунками относительно объема на рабочих оборотах, а так же увеличить обороты холостого хода.
Ну и конечно другие важные факторы:
маслорадиатор. — необходим чтобы компенсировать дополнительный нагрев масла в связи с контактом масла и турбины. Может быть установлен вразрез выходного патрубка с турбины, может быть подсоединен к проставке под масляный фильтр, можно и иначе.
так же Важное место имеет геометрия выпускного коллектора, или паука, считается, что лучшая геометрия — равнодлинный коллектор с минимальным сопротивлением потоку и большей надежности чем оригинальный. Поэтому используют выпускные коллекторы, сваренные из гнутых труб таким образом, чтобы несмотря на разные расстояния от цилиндров до турбины поток газов проходил их за одно и то же время. Таким образом обеспечивается наиболее ровный и стабильный поток газов и давление в выпускном коллекторе. Использование нержавеющей стали вместо чугуна ускоряет охлаждение выпускного коллектора, а так же снижает его вес.
Топливный насос повышенной производительности — его установка необходима, так как пропускная способность родного насоса расчитана на поддержание давления с учетом более слабых форсунок и режимов эксплуатации.
Увеличенный радиатор охлаждения-так же логично, чтобы радиатор справлялся с большей жарой большей мощности.
Свечи учитывая, что количество смеси, воспламеняемое свечой за раз возрастает, возрастает и нагрузка на свечу, причем чем б

www.drive2.ru

Установка турбины — Honda Civic Hatchback, 1.6 л., 1999 года на DRIVE2

Установка турбины на атмосферный двигатель подразумевает собой вмешательство практически во все системы автомобиля, а так же установку множества дополнительных компонентов.

В данном случае Мы пошли по пути бюджетного ТУРБО, да и требования были весьма четкие — получить динамичный городской автомобиль с хорошим крутящим моментом с низких оборотов и до отсечки.
Главной статьей экономии было решение дуть «в сток», т.е. оставить родной двигатель без изменений.

Работу начали с установки расточенного впуска и ДЗ, диаметр компонентов был подогнан таким образом, чтобы он совпадал с внутренним диаметром труб пайпинга.

Затем приступили к установке интеркулера. Спроектировав места крепления и положение интеркулера, приварили уголки крепления непосредственно к корпусу радиатора, а затем закрепили его на кузове.
Положение интеркулера было выбрано таким образом, чтобы в разрез бампера попадала максимальная площадь радиатора.

Клиент предоставил нам китайский выпускной ТУРБО коллектор, фланец и геометрия которого не подходили к приобретенной новой турбине Garrett GT17. Мы изготовили новый фланец из 12мм стали, который был вырезан лазером.

Доработали коллектор и приварили новый фланец, после чего обработали внутреннюю поверхность коллектора шарошкой, для оптимального течения газов.

Установили коллектор и турбину на двигатель.

Слив масла из турбины, через максимально короткую магистраль, организован прямо в картер двигателя.

Теперь все основные узлы нашего турбо комплекта заняли свои места и Мы приступили к проектированию и изготовлению пайпинга от турбины к интеркулеру и от кулера к двигателю. Процесс это не простой и достаточно сложный, т.к. необходимо было изготовить максимально прямой пайпинг, который не должен мешать стандартным деталям подкапотного пространства.
Пайпинг был изготовлен разборным для быстрого и удобного демонтажа, состоит он из 3х частей, остальные соединения были сварены аргоном. На концах труб пайпинга были изготовлены «хампы» для того, чтобы силиконовые соединители надежно держались и не срывались.

Затем Мы приступили с созданию даун пайпа — части выпускной системы, которая направляет выхлопные газы из турбины в глушитель. Даун-пайп был изготовлен из нержавеющей трубы, диаметром 76мм. Для оптимизации температуры, большая часть даунпайпа Мы замотали термолентой. После чего установили деталь.

На фото ниже показано взаимное расположение труб пайпинга и даунпайпа.

Для оптимизации температуры масла и дольшего сохранения его смазочных свойств необходимо было установить охладитель моторного масла — маслокулер.
Нам пришлось переделывать и устанавливать китайский комплект, купленный владельцем.
На армированные шланги маслянных магистралей были установлены промышленные фиттинги, которые выдерживают высокое давление и не текут.
Нам пришлось установить пакет из 2х шайб под маслянный фильтр, в первой находились датчики доп. приборов температуры и давления масла, вторая направляла масло в радиатор. Иного решения не нашлось, т.к. датчик давления масла был очень большим.

Сам радиаторы Мы установили под радиаторную решетку, это позволяло сократить длину магистралей, а так же получить максимальный эффект от радиатора.
Стилистическая составляющая в данном сетапе так же была. 🙂

После изготовления впускного патрубка турбины и финишной сборки всей системы, Мы запустили двигатель, — все работает, проблем нет.
Сразу же после сборки блок управления ДВС был настроен для оптимальной работы, а мощность ДВС была измеряна. На давлении 0.45 бар, с ДВС объмом 1.6л. получили 204.5 л.с. и максимальный крутящий момент 270 Нм.

С длинной МКПП S40 автомобиль получился безумно эластичным и динамичным. Крутящий момент есть всегда, на любых оборотах и любой передаче. Такое ощущение, что тепловоз уперся в задний бампер и бесконечно толкает автомобиль. При этом никаких пробуксовок колес и прочих неприятностей.

www.drive2.ru

Как поставить на атмосферный двигатель турбину: Видео

Что нужно знать при установке турбины на атмосферный двигатель

Вот что вам нужно для того, чтобы установить турбину на автомобиль с атмосферным двигателем.

Как-то я задумался, что нужно, для того чтобы установить турбину на свою машину, на которой стоял обычный 2.5 литровый атмосферный дизельный мотор. Поспрашивав советов у друзей и полазив по форумам, пришел к выводу, что эту затею можно реализовать, но прибавка в мощности будет совершенно не соответствовать тем денежным затратам, которые предстоят мне в реализации этой авантюры. Ну а если ставить большую турбину с большим давлением наддува, то нужен вообще воз и маленькая тележка денег, поскольку под замену автоматически попадают коробка переключения передач, элементы трансмиссии, приводов и даже тормоза.

С последующим появившимся во владении автомобилем, такие идеи также меня посещали, но самое главное «но» на этот раз заключалось в неминуемом снижении ресурса на этот раз бензинового 1.8 литрового мотора.

Впрочем, читая форумы в Рунете и в зарубежном сегменте интернета, можно легко прийти к выводу о том, что данная тема остается популярной у любителей тюнинга, которые не останавливаются из-за временных затрат и в связи с денежными тратами, их даже не пугает то, что двигатель может выйти из строя. Для этих парней главное скорость и создание чего-то нового на базе имеющейся технической основы. Похвальная тяга к приключениям, нечего сказать.

Не далее, чем четыре дня назад на сайте www.popularmechanics.com было опубликовано видео Engineering Explained с Джейсоном Фенске, в котором были объяснены азы установки турбины на атмосферный двигатель.

Сегодня мы не будем углубляться в технические подробности этого мероприятия, а лишь опубликуем видео (инструкцию по включению переведенных на русский язык субтитров разместим в конце новости), для тех, кто хочет подробнее узнать, как установить турбину на атмосферный двигатель в следующую пятницу мы напишем подробную статью.

А пока повторим пять основных моментов, которые нужно учитывать при установке турбины на нетурбированный двигатель:

1. Приобрести турбину, подходящую по характеристикам к данному типу двигателя
2. Установить новые топливные компоненты питания двигателя, в которые входят топливный насос, насос высокого давления, если таковой есть, более производительные топливные форсунки. Также в видео рассуждают о необходимости использования высокооктанового топлива, если предполагается значительно поднимать мощность двигателя.
3. При наличии блока управления двигателем ECU (ЭБУ) он также будет подлежать замене или рекалибровке для правильного питания двигателя.
4. Дополнительно нужно будет заменить датчики, отвечающие за работу мотора в тех или иных режимах работы, установить интеркулер, заменить свечи на другой тип, установить проставку между головкой и блоком мотора для снижения компрессии или использовать специальные поршни, также разработанные для снижения компрессии.
5. И наконец, пятый основной пункт, требуется найти хороших опытных мастеров, профессионалов, которые все это добро установят и правильно откалибруют.

Кратко- это были основные советы, прозвучавшие в видео. Подробнее об установке турбины мы напишем на следующей неделе. До скорых встреч!

Как включить субтитры.

1. Откройте настройки в правом нижнем углу и включите английские субтитры

2. Повторно зайдите в настройки- субтитры и нажмите «Перевести»

1gai.ru

Стоит ли устанавливать турбину на атмосферный двигатель: за и против |

Я, субъект персональных данных, в соответствии с Федеральным законом от 27 июля 2006 года № 152 «О персональных данных» предоставляю ООО «Мега групп» (далее — Оператор), расположенному по адресу 115191, г. Москва, Духовской переулок, дом 17, стр. 15, согласие на обработку персональных данных, указанных мной в форме веб-чата и/или в форме заказа обратного звонка на сайте в сети «Интернет», владельцем которого является Оператор.

Состав предоставляемых мной персональных данных является следующим: ФИО, адрес электронной почты и номер телефона.
Целями обработки моих персональных данных являются: обеспечение обмена короткими текстовыми сообщениями в режиме онлайн-диалога и обеспечение функционирования обратного звонка.
Согласие предоставляется на совершение следующих действий (операций) с указанными в настоящем согласии персональными данными: сбор, систематизацию, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), использование, передачу (предоставление, доступ), блокирование, удаление, уничтожение, осуществляемых как с использованием средств автоматизации (автоматизированная обработка), так и без использования таких средств (неавтоматизированная обработка).
Я понимаю и соглашаюсь с тем, что предоставление Оператору какой-либо информации о себе, не являющейся контактной и не относящейся к целям настоящего согласия, а равно предоставление информации, относящейся к государственной, банковской и/или коммерческой тайне, информации о расовой и/или национальной принадлежности, политических взглядах, религиозных или философских убеждениях, состоянии здоровья, интимной жизни запрещено.
В случае принятия мной решения о предоставлении Оператору какой-либо информации (каких-либо данных), я обязуюсь предоставлять исключительно достоверную и актуальную информацию и не вправе вводить Оператора в заблуждение в отношении своей личности, сообщать ложную или недостоверную информацию о себе.
Я понимаю и соглашаюсь с тем, что Оператор не проверяет достоверность персональных данных, предоставляемых мной, и не имеет возможности оценивать мою дееспособность и исходит из того, что я предоставляю достоверные персональные данные и поддерживаю такие данные в актуальном состоянии.
Согласие действует по достижении целей обработки или в случае утраты необходимости в достижении этих целей, если иное не предусмотрено федеральным законом.
Согласие может быть отозвано мною в любое время на основании моего письменного заявления.

turboru.ru

Атмо или турбо? — DRIVE2

Восхитительно!

Турбо или атмо, кто быстрее?

С тех пор, как начали появляться первые турбины на тюнингованных автомобилях, возникает вопрос — кто быстрее, автомобили с турбонаддувом или атмосферники с большими распредвалами?

Ответ однозначен — правильно собранный турбо мотор не оставит никакого шанса самому «злому атмо».
Самый мощный атмосферный двигатель на данный момент применяется в боллидах Формула-1, с одного литра объёма двигателя снимается около 300 л/с.

формула 1 турбо Для примера: правильно собранный турбо мотор выдаёт до 900 л/с с литра объёма, при наддуве 5,5 атмосфер. Такие моторы применялись на Формуле-1 во времена турбо-эры с 1977 по 1988 г, с мотора объёмом 1,5 литра снимали от 700 до 1400 л/с (на фото).
Подобные моторы сейчас применяются в драг рейсинге класса «top fuel» в США, с мотора объёмом 8,2 литра снимается 7000 л/с.
От куда же берутся эти лошадиные силы? Ведь обычный мотор внутреннего сгорания имеет около 60 л/с с литра.
Обычный мотор расчитан на езду в городских условиях, с крутящим моментом на низких оборотах. Такая компоновка имеет свои ограничения в максимальной мощности и скорости. Цилиндры двигателя имеют огромный потенциал для увеличения мощности без увеличения объёма двигателя.

На сколько можно повысить мощность двигателя с помощью турбины? При увеличении наддува на 1 атмосферу, мощность увеличивается примерно на 100%. То есть если двигатель имел изначально 100 л/с, то при давлении турбонаддува 3 атмосферы (3 бар), его мощность возрастёт до 300 л/с. Естественно двигатель должен быть подготовлен к такой нагрузке: резко возрастает тепловой режим работы мотора — повышается температура клапанов, поршней, масла, охлаждающей жидкости, выпускной системы. Эти элементы должны быть доработаны к условиям возросшей температуры. Возрастает нагрузка на поршни, шатуны, коленвал, блок двигателя, сцепление, трансмиссию. Эти элементы автомобиля должны быть подобраны в соответствии с возросшей мощностью.

Степень сжатия на турбо моторах должна быть уменьшена в зависимости от давления наддува. На самом деле высокая степень сжатия с использованием высокооктанового топлива даёт не такую уж большую прибавку мощности, как разница в цене на топливо. При увеличении степени сжатия на единицу — мощность возрастает примерно на 1,5%. Конечно существует топливо с октановым числом 150 — метиловый спирт. Его использование на атмосферном двигателе позволяет применять степень сжатия 1:15, но прибавка мощности с высокооктановым топливом слишком несущественна. Так что не нужно скупиться на уменьшении степени сжатия на турбо моторах, и в моторах с закисью азота. На мощных турбо моторах степень сжатия находится в пределах 7-8, в зависимости от применяемого топлива. Детонация очень разрушает мотор, так что лучше меньше, чем больше.

Выбор турбины.

Турбины ТКР.

Турбины произведённые в России и странах СНГ имеют обозначение — ТКР. Существует несколько типов, которые отличаются размерами и производительностью, а так же КПД от 43 до 77%. Они используются на дизельных двигателях разной мощности, серийное применение на бензиновых двигателях данных турбин пока отсутствует.
Возможно ли применение турбин ТКР на бензиновых двигателях?
Да возможно.
Не сгорят ли лопасти турбины, предназначенной для дизельных двигателей, на бензиновом моторе, ведь температура горения бензина выше чем солярки?
Случаев сгорания лопастей турбины от дизеля на бензиновом двигателе в практике не обнаружено. Температура выхлопных газов прежде всего отдаётся поршням, клапанам, блоку цилинров, выпускному коллектору, и только потом — турбине.

Турбины Garrett.

Широкое распространение в использовании на серийных дизельных и бензиновых двигателях получили турбины Garrett, которые производятся на 14 заводах по всему миру. Они так же активно используются в автоспорте и тюнинге. Имеются турбины Garrett не только с подшипниками скольжения (бронзовые втулки) как на ТКР, но и с шарикоподшипниками, которые имеют обозначение с буквой «R», например GT42R. Шарикоподшипники менее чувствительны к масляному голоданию, повышенным оборотам, имеют меньшее трение, и соответственно быстрее раскручиваются. Так же имеются турбины с каналом для охлаждения подшипника с помощью охлаждающей жидкости, что благоприятно сказавается на их сроке службы.

Расход воздуха турбинами и степень повышения наддува.

Каждая турбина имеет определённую производительность накачки воздуха. Максимальное давление наддува получается на оптимальных оборотах ротора, превышать которые не стоит, иначе пострадает подшипник турбины. На данной схеме показана производительность турбин ТКР. Для примера: расход воздуха 0.10 кг/с равняется 130 л/с мощности двигателя. К примеру турбина ТКР-6, которая применяется на машинах типа «Бычок», «Валдай», выдаёт максимально 150 л/с.
На ТКР-6 диаметр компрессорного колеса 60 мм, а на ТКР-10 соответственно 100 мм, это видно из маркировки турбин.

На данной схеме представлен расход воздуха турбин Garrett в фунтах/мин и степень повышения давления (атм). Расход воздуха 50 фунтов в минуту равняется примерно 410 л/с конечной мощности двигателя.
Турбину для тюнинга стоит выбирать с запасом, что бы она работала не на пределе своей производительности. У больших турбин немного больше турболаг (провал), но у них гораздо больший потенциал конечной мощности по сравнению с маленькими турбинами. Маленькая турбина при достижении своего пика прекращает повышать мощность двигателя, и стравливает выхлопные газы в обход крыльчатки (при наличии клапана вестгейт), или разрушается, при отсутствии клапана.
Клапан вестгейт (Wastegate).

Обходной клапан вестгейт служит для защиты подшипника турбины и двигателя от разрушения. Поток выхлопных газов старается раскрутить крыльчатку до бесконечности, тем самым нагнетая всё больше и больше воздуха в двигатель. Соответственно воздух увеличивает количество рабочей смеси, увеличивая поток выхлопных газов. Турбина раскручивается ещё быстрее. Получается замкнутый цикл.
Если этот цикл не остановить, турбина набирает обороты гораздо больше максимальных 100000 об/мин, и подшипник приходит в негодность. Получается люфт, и крыльчатка начинает задевать о корпус турбокомпрессора, мгновенно изнашиваясь. Так же от неконтролируемого повышения мощности может пострадать двигатель.
Обходной клапан бывает двух видов: встроенный и внешний. Встроенный крепится прямо на турбине, и имеет заслонку, которая отводит часть выхлопных газов, при достижении определённого давления, в обход турбины, в глушитель. У него ограниченные возможности, он не может отводить слишком большой поток выхлопных газов.
Внешний клапан выполняет те же функции, но крепится на выпускном коллекторе. При достиженнии заданного давления компрессора, открывается, и начинает стравливать выхлопные газы с выпускного коллектора, в обход турбины — в глушитель, не позволяя раскручиваться турбине больше положенного.

www.drive2.ru

Как собрать турбо мотор на ВАЗ. — DRIVE2

Постоянно спрашивают о том что нужно для сборки турбо мотора. Чтобы каждый раз не отвечать каждому отдельно, я решил написать эту статью.

Сборка турбо мотора ВАЗ ничем не отличается от сборки обычного мотора. Поэтому все работы проводятся в соответствии с рекомендациями производителя. Тупо открываем книжку по ремонту ВАЗ и делаем все как там написано. Единственное на что стоит обратить внимание- это чистота при сборке и ее качество. Те ошибки которые простит стандартный мотор на турбовом могут стать причиной поломки.

Самым простым для турбирования Ваз является двигатель 2112
для него продается много готовых комплектов
так же в нем с завода идут маслофорсунки

Теперь по железу.

В первую очередь нам нужна турбина.
тут выбор велик. Маленькая турбина будет раньше раздуваться, но у нее будут ограничение по мощности. Большую наоборот будет сложнее разогнать, но с ней можно получить большую мощность. Слишком большая турбина может вовсе не выйти на буст. Более подробное описание выбора турбины выходит за рамки этой статьи, поэтому возможно посвятим этому отдельную.
Для Ваза оптимальным вариантом будет TD04L от субару, или более производительная TD05-16G

Выпускной коллектор

Турбина устанавливается на выпускной коллектор. Можно сделать его самому или купить готовый.
Впуск
так как место штатного впускного коллектора теперь займет турбина, нужно поменять впуск на рессивер устанавливаемый спереди двигателя. Вариантов множество. в подробности выбора вдаваться не станем.

Маслоподача
это трубка которая будет соединять систему смазки двигателя с турбиной и подводить к ней масло. Готовых вариантов тоже множество, можно так же сделать самому. Главное чтобы она была надежна. Это очень ответственная деталь.
на вазовском двигателе проще всего запитать ее от тройника с датчика давления масла.

маслослив
трубка которая отводит масло с турбины обратно в двигатель.

Охлаждение турбины

надо организовать подвод охлаждающей жидкости к турбине. Запитывается она вместо подогрева дроссельной заслонки.

Поршни

степень сжатия турбомотора отличается от атмосферного. поэтому нужны другие поршни чтобы ее понизить. Покупаем готовые или делаем сами из нивовских. Для второго варианта нужен специальный инструмент, станки, опыт и т.д так что ПОКУПАЕМ ГОТОВЫЕ!

Форсунки
чем больше мощность тем больше топлива расходует мотор. Штатные форсунки уже не смогут прокормить его. надо ставить более производительные. Как их выбрать я рассказывал в предыдущей статье.

бензонасос

штатный меняем на более производительный. тоже все есть в предыдущем посте.

ДАД
датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) начинает неадекватно работать при большом расходе воздуха а так же при избытке давления во впуске, поэтому его надо заменить на датчик абсолютного давления (ДАД), дополнением ему будет датчик температуры воздуха (ДТВ)

ЭБУ
из вазовских блоков управления двигателем с ДАДом могут работать только январь 5.1…41, 5.1…61 или январь 7.2 старой аппаратной реализации ( алюминиевая крышка блока)

если у вас другие то надо заменить их на вышеуказанные. Может потребоваться и замена проводки под них или переделка старой.

Так же не у всех настройщиков есть софт под эти блоки. Так что по поводу выбора стоит проконсультироваться с тем кто будет это все настраивать.

Мы можем настроить все три варианта.

Интеркулер

так называемый промежуточный охладитель. При сжатии в турбине воздух нагревается и его желательно охладить до поступления в двигатель. Представляет из себя радиатор для воздуха.

пайпинг

соединяет турбину с интеркуллером, интеркулер с впускным рессивером.

клапан сброса избыточного давления

когда после перегазовки вы отпускаете педаль газа и дроссельная заслонка закрывается, то турбина некоторое время продолжает крутиться по интерции и качать воздух. если этому воздуху некуда деваться то давление во впуске до дроселя наченает резко расти. Это может стать причиной поломки турбины, интеркуллера, пайпингов, и т.д Поэтому в таком случае надо куда то скидывать этот воздух. Для этого нам и нужен клапан сброса.
Их два вида. принцип один.

Байпас скидывает воздух на впуск после фильтра до турбины

Блоу офф скидывает воздух в атмосферу. (делает пшик =) )

Самое интересное) че почем)

в зависимости от комплектации и степени подготовки цены могут отличаться, но напишу хотябы минимум необходимого.
ПРИМЕРНЫЕ ЦЕНЫ
Турбина
*новая китайская — 12 000р
* бу оригинал -как найдете

Коллектор турбо- 5000р
впускной рессивер- 5000р

форсунки
*новые от 5000р
*бу как найдете

ДАД- 1000р
ДТВ- 100-500р
пайпинги- 1500р
интеркуллер -5000р
поршни -2000р
настройка ЭБУ от 7000р

так же не забываем что при сборке мотора делаем его кап ремонт. Так что меняем все прокладочки, сальники, маслосъемные колпачки, кольца, вкладыши, МАСЛОНАСОС. При необходимости точим блок, шлифуем колено, развешиваем поршневую и т.д.

Если что то не понятно перечитываем статью три раза потом спрашиваем)

Дополнительные вопросы в коменты. фотки позже)

www.drive2.ru

как установить турбину на бензиновый двигатель? ТУРБО-ТЕХ Москва

Для начала, потребуется обзавестись некоторыми деталями, без которых не установить турбокомпрессор на авто. В этот список входят: турбина, интеркулер, коллектор, патрубки, труба к ведущая к глушителю и система, предназначенная для контроля подачи топлива.

Установить турбину можно не на все виды машин. Бывают даже ситуации, когда проще приобрести новое авто с изначально установленной турбиной, чем поставить ее в бензиновый двигатель. Правильно поставить турбину сможет не каждый и поэтому ставить ее рекомендуется мастеру с солидными навыками и опытом. Если ставить турбину в стиле “как получится”, то ее эксплуатационный срок будет крайне мал.

На первом этапе потребуется снять элементы, которые отвечают за вход и выход потока воздуха в системе. Новый коллектор турбины соединяют с входом турбокомпрессора. Турбину надо установить так, чтобы можно было осуществить работы по установке патрубков. Далее, охлаждающий канал скрепляют с смазочной системой мотора, при помощи масляной трубки. Для более простого подключения, предназначается датчик, который отвечает за давление масла. Система охлаждения присоединяется к водяной помпе.
Чтобы формировалось достаточное количество воздушно-топливной смеси, необходимо установить форсунки с высоким уровнем производительности, которые будут подавать нужный объем топлива для смеси. Чтобы эта система работала, потребуется также заменить старый топливный насос, по причине того, что старый наверняка не сможет предоставить тот объём топлива для новых форсунок, которые требуется.

Все датчики, которые следят за температурой воздуха и охлаждающей жидкости, будут под контролем электронных систем. Чтобы системы работали как “часы”, следует произвести калибровку всех элементов контроля, чтобы ,например топливо впрыскивалось именно в тот момент, когда подается воздух в цилиндры. Такая переделка двигателя является достаточно сложной задачей, и чтобы ее качественно осуществить, необходимы немалые силы и средства, а также умелые руки.

Если со временем, ваша турбина вышла из строя, то сервис компании ТУРБО-ТЕХ Москва проведет диагностику турбины бензинового двигателя. В нашей компании вам восстановят турбину за 4 часа, с гарантией на 3 года! Сервис располагает собственный складом оригинальных запчастей, европейским оборудованием высокого класса и мастерами опыт работы которых, более 12 лет!

НУЖЕН РЕМОНТ ТУРБИНЫ В МОСКВЕ?

ЗВОНИТЕ В ТУРБО-ТЕХ!

8 (495) 648-65-95

Ремонт за 4 часа, гарантия 3 года, экономия до 70%!

Выбираем двигатель: турбина или атмосферный?

Сегодня автовладелец имеет возможность выбирать тип мотора — турбированный или атмосферный. У каждого из этих двигателей есть положительные и отрицательные стороны. Перед покупкой необходимо тщательно взвесить все аргументы. Интернет-магазин AvtoALL собрал для своих клиентов все плюсы и минусы.

Что приобрести — машину с модным турбированным двигателем или остановить свой выбор на обычном атмосферном моторе? AvtoALL готов рассмотреть преимущества и недостатки данных силовых установок, чтобы помочь автомобилистам определиться с выбором.

Итак, привычный атмосферный мотор — это двигатель внутреннего сгорания. Он работает по следующему принципу: воздух, подаваемый через карбюратор или инжектор, участвует в образовании топливной смеси — одна часть бензина и четырнадцать — воздуха. Воспламенившееся топливо вырабатывает энергию, которая приводит в движение рабочие части мотора.

Атмосферные двигатели

Достоинства:

— моторесурс — практика эксплуатации атмосферных двигателей, как бензиновых, так дизельных, доказывает, что срок ресурсной эксплуатации исчисляется тысячами километров пробега. Например, некоторые американские атмосферные двигатели проходят без капительного ремонта до 500 тысяч километров;
— надежность — простая конструкция атмосферного двигателя не требовательна к качеству моторного масла и топлива. Такому двигателю нестрашен откровенно плохой бензин, на который можно «нарваться» на некоторых АЗС. Безусловно, регулярную заправку некачественным горючим не выдержит даже атмосферник, но зато его восстановление обойдется в разы дешевле, чем ремонт турбоагрегата;
— ремонтопригодность — если из строя выйдет один из узлов атмосферного двигателя, то уже упомянутая простота конструкции позволит отремонтировать его без особых затрат для автомобилиста.

Недостатки:

— большая масса силовой установки — по сравнению с турбированным двигателем аналогичного объема;
— атмосферный мотор проигрывает турбине в динамике;
— он не способен поддерживать высокую мощность при езде в горах, где воздух разряжен.

Турбированные двигатели

Отличительной особенностью турбодвигателя является наличие турбины — турбонаддува с приводом от выхлопных газов. Турбокомпрессор загоняет в цилиндры больше воздуха. В итоге двигатель дает значительную мощность без увеличения рабочего объема.

Турбированный мотор изобрели еще в 1905 году, но на легковые автомобили эти агрегаты стали устанавливать только во второй половине ХХ века.

Достоинства:

— увеличенная мощность — в среднем, до 40% выше, если сравнивать с атмосферным двигателем такого же объема;
— высокий крутящий момент — за счет этого динамика лучше, чем у атмосферника;
— экологическая безопасность — турбокомпрессор обеспечивает эффективное и безотходное сгорание топлива в цилиндрах, уменьшая выброс вредных веществ.
— низкий уровень шума — турбированный двигатель шумит меньше, чем атмосферный;
— нет потери мощности — турбина поддерживает давление, равное атмосферному на уровне моря, тогда как обычный двигатель теряет свою мощность при подъеме в горы;
— наиболее эффективен турбонаддув для дизельных двигателей грузовиков.

Недостатки:

— двигатель крайне чувствителен к качеству масла и топлива. Для таких установок рекомендуется использовать специальное моторное масло;
— турбина работает при высокой температуре, поэтому срок службы масляного фильтра и масла сокращается в два раза, по сравнению с атмосферником;
— нужно постоянно следить за состоянием масла, меняя его с периодичностью, рекомендованной производителем, регулярно проверять воздушный фильтр — если он забился, это нарушит работу компрессора;
— повышенный расход топлива — в бензиновых двигателях с тубронаддувом для приготовления топливной смеси в цилиндрах используется большой объем воздуха, соответственно, подается больше горючего. Но это утверждение касается не всех типов турбодвигателей;
— турбина быстрее изнашивается, если сразу после остановки автомобиля отключать мотор. Чтобы продлить срок службы турбомотора, ему нужно дать немного поработать на холостых оборотах для охлаждения турбины.

Другие статьи

#Бачок ГЦС

Бачок ГЦС: надежная работа гидропривода сцепления

14.10.2020 | Статьи о запасных частях

Многие современные автомобили, особенно грузовые, оснащаются гидравлическим приводом выключения сцепления. Достаточный запас жидкости для работы главного цилиндра сцепления хранится в специальном бачке. Все о бачках ГЦС, их типах и конструкции, а также о выборе и замене этих деталей читайте в статье.

5 опасностей турбо-тюнинга | Turbo Magic |

Поднять мощность двигателя – мечта многих автолюбителей. Первое, что приходит на ум, – купить турбокомпрессор и повысить показатели авто. Но так ли это просто?

Стоит понимать, что установка турбины на нетурбированный двигатель чревата вмешательством почти во все системы автомобиля. Это очень дорогой и трудоемкий процесс со своими опасностями:

Вместо ожидаемого увеличения мощности двигателя на 100 – 200 л.с. реально добиться максимум 50-ти.
Установка турбины требует дополнительной установки впускного и выпускного коллектора, интеркулера, изготовление подачи и слива масла турбины, топливного насоса и программы управления двигателем.
Автомобили с турбиной имеют высокий риск детонации из-за повышенного содержания в моторе воздушно-топливной смеси. Для безопасной работы необходимо использовать специальное программное обеспечение при установке турбины и установить специальные поршни для снижения степени сжатия.
Установка турбины на атмосферный двигатель влечет увеличение подачи воздуха в цилиндры и бòльшую подачу топлива. Возникающие тепловые нагрузки могут вызвать ускоренный износ двигателя.
Турбонагнетатель увеличивает сопротивление потоку выхлопных газов, что снижает мощность. При неподготовленной выхлопной системе можно не только не добиться увеличения мощности, но и снизить уже существующую.

Заключительные рекомендации

Если вы все же решили установить турбину, обратите внимание на такие моменты:

Пыль, грязь, масляные герметики способны разрушить турбину. Эти нюансы часто не учитываются, когда ТК устанавливается самостоятельно или неопытным мастером.
Учитывайте объем двигателя, чтобы выбрать правильное соотношение компрессора и мотора.
Нужно четко понимать, для чего используется автомобиль. Городские поездки, трассы и спортивные гонки требуют различных решений.

Результат тюнинга во многом зависит от уровня мастерства специалистов. Неопытные мастера могут загубить не только ваше время и деньги, но и автомобиль!

Сервис Turbo Magic не занимается турбо-тюнигом, однако осуществляет продажу и ремонт турбин на высоком профессиональном уровне.

Вернутся к списку «Статьи и новости»

Установка турбины на двигатель дизельный, бензиновый, принцип работы турбонаддува, эксплуатация

Автопромышленность развивается семимильными шагами, и для современных автовладельцев знания о различных новых автомобильных технологиях оказываются весьма полезными. Двигатели с турбинами, роботизированные коробки передач и вариаторы, системы защиты автомобиля, навигация и многое другое — становятся новой реальностью.

В блоке полезной информации контакты ресурса https://sinkai.ru/brand/cummins/, где можно найти все необходимые запчасти для двигателя CUMMINS. Гильзы двигателя, коленвалы, блоки цилиндров, масляные насосы, турбины, шатуны и вообще все что необходимо для ремонта мотора.

А в данной статье поговорим о том, что дает установка турбины на бензиновый и дизельный двигатель, каковы отзывы и неисправности, особенности эксплуатации и ремонта турбин, разберем плюсы и минусы, принципы работы турбонаддува.

Действительно, едва ли можно встретить человека, которой ни разу в своей жизни не заметил бы машину, по крайней мере внешне ничем не отличающуюся от обычных, с небольшим шильдиком «turbo». И только посвященному в возможности турбонаддува известно, сколько интересного и захватывающего скрыто под этой скромной надписью.

Принцип работы турбонаддува

Немного физики. Перед автомобильными конструкторами стоит извечная проблема повышения мощности двигателя. Еще со школьной скамьи мы помним, что мощность мотора находится в прямой зависимости от объема сжигаемого за рабочий цикл топлива. Иначе говоря, чем больше горючего сжигается, тем большую мощность получают. Но не все так просто на пути увеличения количества лошадиных сил под капотом – как правило, здесь конструкторов-мотористов поджидает немало проблем.

Как известно, процесс горения топлива проходит в присутствии кислорода, поэтому
в цилиндрах фактически сгорает не топливо, а смешанные в определенном соотношении топливо и воздух. Особенности процесса топливного горения зависят, например, от состава горючего или режима работы мотора, и некоторых других факторов. К примеру, в случае бензиновых двигателей топливо и воздух находятся в соотношении один к 14–15, то есть воздуха требуется довольно много. Увеличить подачу топлива – не проблема, чего не скажешь о столь значительном увеличения подачи воздуха.
В основе работы обычного ДВС лежит разница между давлением непосредственно в цилиндрах и атмосферным столбом, благодаря чему необходимый воздух попадает в двигатель самостоятельно. В этом случае получается прямая зависимость между объемом цилиндра и кислородом, который попадает в него на каждом цикле. По этому пути пошли американцы – выпущенные ими огромные двигатели имеют умопомрачительный расход горючего.

Как загнать в цилиндр больше воздуха? Первый способ увеличить в определенном объеме количество воздуха придумал немецкий инженер-конструктор Готлиб Вильгельм Даймлер. Это та самая светлая голова, чье имя стало частью названия знаменитой автомобильной марки Daimler Benz AG. 1885 год был ознаменован рождением нового мотора, который при своем незначительном весе и небольших размерах обеспечивал большую мощность. Воздух в него закачивался посредством специального нагнетателя, представляющего собой вентилятор (компрессор). Получив вращение напрямую от вала двигателя, он загонял сжатый воздух в цилиндры.
В начале XX века швейцарскому инженеру-изобретателю Альфреду Бюхи удалось пойти еще дальше. Под его руководством в производственной фирме Sulzer Brothers проходили работы по разработке дизельных двигателей. С одной стороны ему категорически не нравились большие и тяжелые, к тому же маломощные моторы, с другой – не хотелось использовать и идею вращения приводного компрессора за счет энергии движка. Это и привело к поискам нового решения нагнетания воздуха. Так, в 1905 году впервые в мире было запатентовано новое устройство нагнетания, основанное на использовании энергии выхлопных газов в качестве движителя.

Идея турбонаддува – проста, как, впрочем, и все гениальное. Аналогично работе ветра по вращению крыльев мельницы, колесо с лопатками здесь крутят отработавшие газы. Ротор турбины, как называют маленькое колесо с большим количеством лопаток, и колесо компрессора посажены на один вал. Полученную конструкцию, турбонагнетатель или турбокомпрессор (лат. turbo – вихрь, compressio – сжатие) можно условно разделить на:

ротор – вращается под действием выхлопных газов
и компрессор – будучи соединенным с ротором, он выступает в роли вентилятора, нагнетающего дополнительный воздух в цилиндры.

Воздух, попадающий в цилиндры турбомотора, часто нуждается в дополнительном охлаждении. В этом случае, загнав туда больше кислорода, можно будет повысить его давление, поскольку уже в цилиндре ДВС сжать холодный воздух гораздо легче, чем горячий. При прохождении через турбину воздух за счет сжатия и разогретых выхлопными газами деталей турбонаддува нагревается. Его охлаждают с помощью промежуточного охладителя, интеркулера. Это радиатор, который установлен по ходу движения воздуха межу компрессором и цилиндрами мотора. При прохождении через интеркулер воздух отдает тепло атмосфере и охлаждается. А уже холодный, более плотный воздух можно загонять в цилиндр в большем объеме.
Получается определенная цепочка – большее количество выхлопных газов, попавших в турбину, заставляет ее быстрее вращаться, а больший объем дополнительного воздуха, поступающего в цилиндры, повышает мощность.
Решение это – довольно эффективное, поскольку по сравнению, допустим, с приводным нагнетателем требуется значительно меньше затрат энергии двигателя (порядка 1,5%) на самообслуживание наддува. Это легко объясняется тем, что источником энергии ротора турбины является не замедление выхлопных газов, а их охлаждение – выхлопные газы после турбины идут так же быстро, но они более холодные.
Более того, на сжатие воздуха затрачивается даровая энергия, что способствует повышению КПД двигателя. К тому же, возможность получить большую мощность с рабочего объема поменьше приводит к меньшим потерям на трении, меньшей массе мотора (следственно и машины в целом).

Плюсы и минусы турбонаддува

Таким образом, автомобиль с турбонаддувом оказался значительно экономичнее своих атмосферных собратьев равной мощности. Тем не менее, оптимальным такое решение не назовешь по нескольким причинам. Начнем, к примеру, со скорости вращения турбины, которая может достигать порядка 200 тысяч оборот/мин или температуры раскаленных газов, достигающей, трудно даже представить, 1000°C. Очевидно, что создание и установка турбонаддува, способного в течение длительного времени выдерживать столь сильные нагрузки — это довольно дорого и непросто.
Именно поэтому установка турбины на двигатель первоначально получила достаточно широкое распространение исключительно в годы Второй мировой войны, причем только в авиации. В последующем, в 50-е годы ХХ века, турбонаддув стали использовать в тракторах американской компании Caterpillar и первых турбодизелях для грузовиков компании Cummins. И только в 1962 году они появились на серийных легковых автомобилях, причем почти одновременно на Chevrolet Corvair Monza (Шевроле Корвэйр Монца) и Oldsmobile Jetfire (Олдсмобиле Джетфайер).

Однако сложность конструкции и ее дороговизна оказались не единственными недостатками турбонаддува. Насколько эффективно будет проходить эксплуатация двигателя с турбиной во многом определяется оборотами движка. Действительно, на малых оборотах и, соответственно, небольшом объеме выхлопных газов ротор раскручивается слабо, и компрессор, в свою очередь, почти не задувает дополнительный воздух в цилиндры. Порой даже до 3000 оборот/мин мотор вообще не тянет, и «выстреливает» только где-то после четырёх-пяти тысяч. Подобная ситуация называется турбоямой.
Еще один момент — сложный и дорогой ремонт турбины в случае возникновения неисправностей турбированного двигателя, поскольку обслуживание таких агрегатов остается прерогативой сертифицированных станций фирменного техосблуживания.

Эксплуатация двигателя с турбиной

Поскольку для большей турбины необходимо больше времени на раскрутку, то турбоямы, как правило, грозят в первую очередь моторам, имеющим очень высокую удельную мощность и турбины высокого давления. Что же касается турбин с низким давлением, то у них провалов тяги, можно сказать, нет, однако мощность они способны поднять не очень сильно.
От турбоямы удается почти избавиться при использовании схемы с последовательным наддувом, суть которой в следующем: на малых оборотах мотора работает малоинерционный небольшой турбокомпрессор, который на низах увеличивает тягу, а на высоких оборотах по мере роста давления на выпуске включается второй, побольше.
В прошлом веке этот принцип был использован на суперкаре Порше 959. Сегодня же эта схема используется, к примеру, на турбодизелях фирм Land Rover и BMW. В бензиновых двигателях с турбинами Volkswagen в качестве маленького турбокомпрессора выступает приводной нагнетатель.
В случае рядных двигателей чаще используют одиночный турбокомпрессор типа twin-scroll с двойным рабочим аппаратом. Каждую из «улиток» наполняют выхлопные газы от различных групп цилиндров, но они обе подают газы при этом на одну турбину, достаточно эффективно раскручивая ее и на малых оборотах, и на больших.
Но чаще всего можно встретить пару одинаковых турбокомпрессоров, обслуживающих параллельно различные группы цилиндров. Типичной схемой для V-образных турбомоторов является следующая: каждому блоку – свой нагнетатель, хотя и не без исключений. Например, двигатель V8 от Motorsport Gmbh (дочерняя компания BMW AG), который впервые был использован на автомобилях BMW серии X5 M и X6 M, имеет перекрестный выпускной коллектор, позволяющий получать компрессору twin-scroll выхлопные газы из работающих в противофазе цилиндров различных блоков.

Эффективность двигателя с турбиной

Еще один вариант повышения эффективности работы турбокомпрессора с охватом всего диапазона оборотов – это изменение геометрии рабочей части. Специальные лопатки, поворачиваясь внутри «улитки», в зависимости от оборотов, варьируют форму сопла. В итоге получается «супертурбина», которая хорошо работает при любых оборотах. Хотя идея эта – не из новых, но реализовать ее удалось не так уж давно. Установка подобных турбин началась с дизельных двигателей, а из бензиновых первым примерил турбину с изменяемой геометрией Porsche 911 Turbo.

В последнее время популярность турбомоторов резко возросла, поскольку помимо форсирования силовых агрегатов они повышают экономичность и чистоту выхлопа. Это особенно важно для дизельных двигателей. Сегодня редко какой дизель обходится без приставки «турбо», а по отзывам, если поставить турбину на бензиновый двигатель обычного автомобиля, это превратит его в настоящую «зажигалку». Да и просто заурядные, но современные седаны, универсалы и хэтчбеки скрывают под капотом бензиновые и дизельные двигатели, оснащаемые турбинами, позволяющими уменьшить количество цилиндров, рабочий объем мотора, а соответственно не только массу, но и расход постоянно увеличивающегося в цене топлива.

с турбонаддувом в безнаддувном двигателе?

Распространено заблуждение, что установить турбокомпрессор так же просто, как прикрутить его болтами!

Некоторые думают, что в 99% случаев, будь то бензиновый или дизельный, двигатель просто никогда не был рассчитан на такое увеличение мощности и крутящего момента. Итак, прежде чем вы начнете думать о подборе и установке турбокомпрессора, вы должны сначала подумать о двигателе.

Основные различия между атмосферным двигателем и двигателем с турбонаддувом: степень сжатия, профиль распределительного вала, заправка топливом, момент зажигания, тип поршней и прочность некоторых вращающихся частей.

Турбокомпрессор в качестве компонента двигателя может довольно легко увеличить выходную мощность на 30%, а в некоторых случаях — до 100%. Поэтому первое, на что стоит обратить внимание, — это сам двигатель.

Способен ли двигатель выдерживать такое увеличение в его нынешнем состоянии? Была ли она способна, когда была новой? Точно так же сцепление, трансмиссия и тормоза справляются со своей задачей?

Для проведения модернизации двигателя без наддува необходимо провести следующие модификации двигателя для эффективного завершения модернизации:

Распределители и поршни

Изготовление впускных и выпускных коллекторов для конкретного применения.Степень сжатия двигателя следует проверить и при необходимости снизить, в идеале она должна быть от 7,5: 1 до 8,5: 1 (обычно), чтобы можно было использовать любое значительное давление наддува.

Это может быть достигнуто одним из трех способов: предпочтительно путем установки кованых поршней с низким уровнем сжатия, обработки верхней части стандартных поршней или установки более толстой прокладки головки или распорной пластины.

Характеристики распределительного вала

Следует также проверить спецификацию распределительного вала, чтобы убедиться, что продолжительность и перекрытие клапанов не слишком велики для применения.В идеале это должен быть распредвал небольшой продолжительности и перекрытия.

Топливная система

, то есть форсунки, топливный насос, давление и отображение системы зажигания также должны быть изменены с учетом повышенных требований турбонагнетателя. При повышении давления наддува необходимо замедлить момент зажигания.

Чтобы указать правильный турбокомпрессор для области применения, нам потребуется следующая основная информация:

a) Объем двигателя
b) Максимальная частота вращения
c) Применение или использование i.е. трамвай / дрэг / гонка и т. д.
d) Предполагаемые требования к мощности и крутящему моменту
e) Требования к давлению наддува
f) Если двигатель должен иметь промежуточное или наддувное охлаждение

Если вы твердо намерены продолжить работу над турбонаддувом вашего автомобиля, вам необходимо сначала найти специалиста по переоборудованию и посоветоваться с ним.

Turbo Dynamics не выполняет этот тип работ, а просто предоставляет консультации, подбор и поставку турбокомпрессора, а также некоторые вспомогательные продукты (например, входные и выходные фланцы турбины; маслопроводы, фитинги и фланцы; силиконовые шланги высокого давления длины и колена; дамп клапаны…)

Мы можем предоставить чертежи фланцев с указанием размеров для изготовления коллектора. Преобразование может быть очень дорогостоящим (обычно от 2500 до 5000 фунтов стерлингов), поэтому получите предложение у своего специалиста по конверсии, прежде чем рассматривать проект дальше.

Проверка отклика дроссельной заслонки — Feature — Car and Driver

Марк Урбано и производитель

Из номера за июнь 2016 г.

Двигатели

с турбонаддувом развивают большой крутящий момент на низких оборотах, но эти два числа, пиковый крутящий момент и соответствующая ему частота вращения, не дают полной картины, поскольку давление наддува зависит не только от частоты вращения двигателя.Способность турбонагнетателя создавать наддув (и увеличивать крутящий момент) зависит от энергии в потоке выхлопных газов, который вращает его турбину.

Пиковая мощность двигателя, которую автопроизводители рекламируют и которой хвастаются владельцы, измеряется в лабораториях, где двигатели поддерживают постоянную скорость вращения с широко открытой дроссельной заслонкой, а турбонагнетатель может быстро раскрутиться. Это время является ключевой характеристикой отзывчивости форсированного двигателя, о которой редко сообщают, но очень красноречиво. Инженеры Porsche признают, что новому 911 Carrera с турбонаддувом требуется целых три секунды при полностью открытой дроссельной заслонке, чтобы достичь максимального крутящего момента при 1800 об / мин.

На дороге эта задержка короче, потому что обороты повышаются, как только вы нажимаете педаль газа. Тем не менее, колебания можно почувствовать при переходе от крейсерского режима на постоянной скорости с небольшим открытием дроссельной заслонки к ускорению на полном дровах. Требуется время, также известное как «запаздывание» турбонаддува, прежде чем поршни двигателя откачут достаточно горячего выхлопа, чтобы ускорить турбину и произвести наддув компрессора.

Чтобы количественно определить, что водитель чувствует за рулем, мы провели инструментальные испытания безнаддувного V-6 Chevy Camaro и четырехцилиндрового Ford Mustang с турбонаддувом и отследили, насколько быстро их двигатели реагируют на внезапные изменения.Мы двигались с постоянной скоростью, затем давили на дроссельную заслонку и измеряли время, необходимое автомобилям для достижения продольного ускорения 0,2 g. Чтобы ни один из автомобилей не имел преимущества при более низком передаточном числе, мы использовали четвертую передачу, где общее передаточное число Mustang всего на 0,3 процента меньше, чем у Camaro.

Марк Урбано и производитель

Начиная с 1500 об / мин, Camaro уходит от Mustang, достигая отметки 0.Отметка 2-г на 0,8 секунды опережает Ford. Camaro сохраняет свое преимущество при запуске с 2500 об / мин, когда Mustang развивает максимальный крутящий момент в 320 фунт-футов, но здесь разрыв сокращается до 0,2 секунды.

Марк Урбано и производитель

К 3500 об / мин, однако, отставание Ford достаточно минимально, чтобы извлечь выгоду из его плоской кривой крутящего момента, сопоставив Camaro в гонке с эталонным ускорением. Более высокие начальные обороты увеличивают расход выхлопных газов и требуют большего открытия дроссельной заслонки для поддержания постоянной скорости, поэтому при 3500 об / мин турбокомпрессор Mustang почти достигает скорости разгона даже до того, как дроссельная заслонка полностью откроется.

Марк Урбано и производитель

Урок? Двигатели с турбонаддувом могут показывать жирные кривые крутящего момента, начиная с низких оборотов, но они будут значительно более отзывчивыми, если вы управляете ими, как двигатель без наддува: понижайте передачу, а затем ускоряйтесь.

Эта статья является частью нашей специальной статьи, посвященной изучению двигателей с турбонаддувом и безнаддувных двигателей.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Мрачное будущее для безнаддувных двигателей — Feature — Car and Driver

Стивен Дори / Getty Images, Марк Престон, Майкл Симари и производитель

За последние 45 лет компания BMW создала одни из самых лучших атмосферных двигателей, которые когда-либо видел мир.Полистайте его задний каталог силовых агрегатов, и вы найдете великолепное собрание сладких, изысканно сбалансированных, удивительно душевных проявлений инженерного гения в четырех-, шести-, восьми-, десяти- и двенадцатицилиндровом исполнении.

И все они ушли.

BMW больше не предлагает безнаддувный двигатель. Не один. M GmbH также не является ответвлением его высокопроизводительного автомобиля. Сегодня вы можете купить BMW с одним, двумя или даже тремя турбокомпрессорами, но только одну модель без них (если учесть двухцилиндровый двигатель, расширяющий диапазон i3).

Конечно, это не только BMW. В Audi атмосферный двигатель (NA) теперь считается «нишевой технологией» — хотя вы все еще можете купить такой двигатель для RS5 и R8 от Quattro GmbH, они больше не доступны в основных моделях. В Mercedes-Benz они тоже находятся под угрозой, за исключением основных версий новых городских автомобилей Fortwo и Forfour от Smart. Даже Porsche признает, что следующие модели 911 Carrera будут работать с турбонаддувом, а следующая итерация Ferrari 458 станет первым твин-турбо V-8 этой компании после F40.

Так что же все пошло не так с доминирующей философией двигателя, которая обеспечивала мощность для некоторых из самых удивительно вызывающих воспоминаний автомобилей всех времен, от классических Ferrari Daytona и Enzo V-12 до его нынешнего 458 Speciale? От надежного Beetle 4 с воздушным охлаждением до V-12 McLaren F1? От каждого значительного американского маслкара до безошибочного звука и мощности Porsche 911 с плоским двигателем? И действительно ли естественное стремление уходит навсегда?

Стивен Дори / Getty Images, Марк Престон, Майкл Симари и производитель

Так что же случилось?

Короткий ответ заключается в том, что современный автомобильный прогресс движется за счет соображений экономии топлива, которые стоят в повестке дня каждого крупного правительства. Станьте свидетелем постоянно меняющегося законодательства Европейского Союза в области экономики и выбросов. Совет по воздушным ресурсам Калифорнии (и еще 16 U.С. заявляет, кто копирует эти правила), безусловно, сказал свое слово, как и мандаты CAFE правительства США, а также Государственная администрация по охране окружающей среды Китая (которая обычно следует за ЕС) и Министерство окружающей среды Японии. , тоже. Однако именно ЕС возглавил шествие вокруг этого угла после подписания Киотского протокола 1992 года.

Киотский протокол настоял на том, чтобы к 2012 году мировые выбросы на уровне 1990 года были сокращены на восемь процентов, что привело к рождению первых правил ЕС по выбросам транспортных средств в 1993 году.Они касались в основном выбросов NOx и твердых частиц, поэтому в то время это казалось в первую очередь дизельным, как и правила ЕС 2 (1996 г.), ЕС 3 (2000 г.) и ЕС 4 (2005 г.).

ПОДРОБНЕЕ: Suck, Squeeze, Bang, Blow: будущее двигателей внутреннего сгорания

Но нам следовало уделить больше внимания, потому что постановление ЕС № 443/2009 усложнило жизнь безнаддувным силовым установкам. Он потребовал от автопроизводителей снизить средний показатель выбросов CO2 до 130 г / км в период с 2012 по 2015 год (трехлетний период должен учитывать циклы производства транспортных средств).И все же, хотя это было больно, это еще не конец. К 2020 году ЕС требует сократить количество выбросов CO2 до 95 г / км для среднего парка каждой автомобильной компании. (Нидерланды пошли еще дальше, потребовав к 2020 году 80 г / км.)

Таким образом, уменьшение габаритов стало обычным явлением: меньшие двигатели с турбонаддувом заменяли более крупные безнаддувные. BMW 328i имеет четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом вместо рядного шестицилиндрового двигателя своего предшественника, например, но уменьшение габаритов — не само собой разумеющееся слово.Также существует «снижение частоты вращения» или разработка двигателей с нуля для работы в более низких диапазонах оборотов с более длинными ходами. Большинство бензиновых двигателей с турбонаддувом сегодня могут обеспечивать максимальный крутящий момент около 1500 об / мин.

Стивен Дори / Getty Images, Марк Престон, Майкл Симари и производитель

Всего несколько лет назад каждая 3-серия, выпускаемая в США, оснащалась одним из шелковых атмосферных двигателей BMW. Теперь их больше нет — у этого 328i четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом.

Немцы ведут наступление — вот что они говорят

В беседах, проведенных для этой истории, руководители Mercedes-Benz, BMW и Audi признали, что дни безнаддувных двигателей для них фактически прошли. Человек, недавно назначенный ответственным за BMW M, Франциск ван Меель, сказал: «Наш модельный ряд предполагает, что мы отошли от них, но мы говорим о системах, а не о конкретных типах технологий».

M, сказал более конкретно: «Причина, по которой мы перешли на турбонаддув, — это топливная экономичность, и все.Турбонаддув может быть более сложным, но безнаддувные двигатели, которые они заменяют в наших автомобилях, не были простыми двигателями. На данный момент главное — это потребление и сокращение выбросов CO2. Если это останется основным моментом, я уверен, что индустрия останется с турбонаддувом ».

Аналогичная история произошла в головном офисе BMW с большим объемом продаж, где отдел разработки двигателей ответил на наши вопросы следующим образом: «С сегодняшней технической, политической и социальной точки зрения, безнаддувные [бензиновые] двигатели вряд ли будут рассматриваться массовое производство.Меньшее количество цилиндров означает меньшее трение, более низкие обороты означают меньшее трение, а двигатели с турбонаддувом обеспечивают запуск с высоким крутящим моментом при очень низких оборотах и для широкого диапазона частот вращения, превосходя концепции двигателей без наддува. Уникальное предложение двигателя без наддува может быть возможным для ограниченных выпусков, но в данный момент это не рассматривается иначе ».

В Audi почти то же самое. «Audi была одним из пионеров в разработке бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом, преимущества которых основаны на превосходных характеристиках и крутящем моменте», — сказал нам руководитель отдела разработки трансмиссии д-р.Стефан Книрш. «Преимущества наддува превратили безнаддувный двигатель в нишевую технологию. Тем не менее, ему все еще есть место в эмоциональных автомобилях, таких как R8 ». [ Стоит отметить: когда Книрш упоминает наддув, это не то, что вы могли бы знать, а как обобщающий термин для принудительной индукции. Все турбокомпрессоры можно считать нагнетателями, но нагнетатели, не работающие на энергии выхлопных газов, не могут считаться турбокомпрессорами — Ред. ]

Со своей стороны, Daimler, которая производит автомобильные двигатели дольше, чем кто-либо другой в мире, и ее руководители силовых агрегатов также рассматривают турбонаддув как долгосрочную стратегию.

Несколько месяцев назад Герберт Дисс, возглавлявший отдел разработки BMW, недавно названный боссом марки Volkswagen, сказал нам, что цель весом 80 грамм требует более высоких передаточных чисел и снижения скорости. «Первоначально это будет означать 1800–2500 об / мин [для передачи максимального крутящего момента] для двигателей внутреннего сгорания, но на самом деле это будет 800–1500 об / мин в более долгосрочной перспективе. Вот где это должно быть. Высокий крутящий момент, низкие обороты, более высокое давление впрыска и, возможно, наличие электроэнергии для его увеличения на низких скоростях ». Подробнее об этом через секунду.

ПОДРОБНЕЕ: Как принудительная индукция меняет ландшафт производительности

Понижение скорости не устранит проблему безнаддувного двигателя. Это изменение началось с снижения среднего четырех- или шестицилиндрового ограничителя с 7000 или 6000 об / мин до 5000 об / мин, а может быть и ниже, до 4000 об / мин. Пик крутящего момента теперь, похоже, достигается даже раньше в бензиновых двигателях с турбонаддувом, чем в турбодизелях. Но обещание турбокомпрессора в эпоху низких выбросов заключается в том, что, когда они не вращаются быстро и не обеспечивают мощность двигателя NA с большим рабочим объемом, они могут обеспечить расход топлива двигателя меньшего рабочего объема или с меньшим количеством цилиндров. .На бумаге это лучшее из обоих миров, хотя оценить показатели экономии топлива двигателей с турбонаддувом сложно в реальном мире, поскольку это почти полностью зависит от водителя. И лишь немногие водители, если таковые имеются, управляют своими автомобилями точно так же, как это было установлено федеральными испытаниями.

Идея «лучшего из двух миров» — это, конечно же, маркетинговая линия, лежащая в основе семейства двигателей Ford EcoBoost. Ford был самой известной и агрессивной американской компанией, внедрившей турбонаддув, предлагая U.S. покупает все, от 1,0-литрового трехцилиндрового двигателя с турбонаддувом до, в конечном итоге, твин-турбо V-6 мощностью 600 л.с. в суперкаре GT. Но General Motors и Chrysler, последний с помощью своих хозяев Fiat, не выбыли из игры; GM, например, запускает новое семейство малолитражных двигателей с турбонаддувом.

Стивен Дори / Getty Images, Марк Престон, Майкл Симари и производитель

Ford сделал большую ставку на свои двигатели с турбонаддувом под маркой EcoBoost и использует громкие средства для их продвижения, включая гоночные прототипы Daytona с турбонаддувом и установку твин-турбо V-6 на свой будущий суперкар GT вместо ожидаемого V-образного двигателя. 8.

Судьба атмосферного двигателя аккуратно резюмирована техническим консультантом и бывшим старшим инженером Maserati Полом Фикерсом: «Если вы исследуете конструкцию, атмосферные двигатели запускаются со средней эффективной скоростью поршня (MEPS) 5 м / с и среднее эффективное давление тормоза (BMEP) 5 бар (72,5 фунта на кв. дюйм). Теперь лучшие двигатели NA имеют MEPS 24 м / с и максимальное MEPS 14 бар (203 фунтов на кв. Дюйм) с довольно постоянным коэффициентом корреляции между ними около 0.6 », — пояснил он.

«Это указывает на то, что довольно много преимуществ в двигателях без наддува было достигнуто за счет увеличения числа оборотов, а это не работает с современным законодательством. Турбомоторы обычно начинаются с BMEP 15 бар (218 фунтов на квадратный дюйм), поэтому почти каждый турбомотор лучше по удельной мощности, чем лучшие двигатели NA, и теперь лучшие турбины хорошо зарекомендовали себя при 22 барах (319 фунтов на квадратный дюйм). По-прежнему существует огромный потенциал для достижения давления до 50 бар (725 фунтов на кв. Дюйм).

ПОДРОБНЕЕ: 10 самых необычных двигателей всех времен

«Лучшие двигатели NA вырабатывают почти 134 лошадиных силы на литр рабочего объема и 74 фунт-фут крутящего момента на литр, но с турбонаддувом цифры зависят только от давления, которое вы прикладываете.Но, — соглашается он, — мы можем увидеть возврат к двигателям без наддува за счет электрического наддува ». Но что же тогда остается американским производителям? В конце концов, учитывая относительно стабильные и низкие цены на бензин в долгосрочной перспективе, они традиционно не были первыми приверженцами технологий экономии топлива. Mercedes-Benz думает, что многие из них будут полностью на борту раньше, чем позже, на этот раз. «Не в последнюю очередь из-за ужесточения требований к выбросам CO2, в долгосрочной перспективе тенденция отказа от двигателей без наддува приобретает международный характер», — настаивает инженерное подразделение Daimler.

Кто и дальше будет нести флаг?

Остается возможность, что кто-то попытается взять метод, который обычно считается строго экологичным для автомобилей или суперкаров, таких как LaFerrari, и распространять его, то есть объединить безнаддувный двигатель с электродвигателем, который должен играть роль турбонагнетателя. Но вместо того, чтобы просто стремиться к эффективности или максимальной мощности, идея заключалась бы в том, чтобы обеспечить такое же сочетание мощности и эффективности, которое рекламируют сторонники турбонаддува.

Стивен Дори / Getty Images, Марк Престон, Майкл Симари и производитель

Audi может рассматривать атмосферные двигатели, такие как V-10 R8, как «нишевую технологию», но, к счастью, она будет продолжать производить их для определенных моделей.

Фирма, которая, скорее всего, будет настаивать на этом — и сильно — это Toyota, наиболее хорошо осведомленная и опытная компания в отрасли, когда дело доходит до электрификации силовых агрегатов.Фактически, они уже делают это, и вице-президент Toyota по силовым агрегатам в Европе Джеральд Киллман настаивает, что компания не откажется от безнаддувных двигателей. «Я понимаю, почему они ушли в премиальный сегмент [ Naturally; Подразделение роскошных автомобилей Toyota Lexus теперь выпускает четырехцилиндровые двигатели с турбонаддувом — Эд. ], но электрический наддув дает нам исключительные возможности для передачи крутящего момента на трансмиссию в тех местах, где безнаддувные двигатели не так сильны. Это обеспечивает ожидаемую производительность и экономит топливо.

«Мы говорим о полных системах, которые доставляют то, что требуется, а не о безнаддувных или турбированных двигателях, но мы видим, что двигатели Северной Америки играют большую роль для нас. Да, мы их все еще разрабатываем, особенно для использования с электроусилением. Мы уже воздействуем непосредственно на трансмиссию, поэтому мы можем использовать преимущества турбомотора без использования турбонагнетателя, и всегда есть несколько способов, если вы посмотрите на всю систему автомобиля и то, что вы хотите, чтобы она была ».

Per Mercedes-Benz: «В U.S., все больше и больше OEM-производителей внедряют двигатели с турбонаддувом и сокращают расход топлива за счет уменьшения габаритов ». [Вышеупомянутые двигатели Ford EcoBoost, например — Ed .] «Даже если текущие низкие цены на топливо снизят интерес клиентов, перспективы на будущее ясны. То же самое и с Японией, и с Кореей, хотя и на некотором расстоянии. В Китае производители оригинального оборудования сосредоточены исключительно на местных условиях, и [если это не касается] совместных предприятий с западными производителями оборудования, они по-прежнему будут предлагать безнаддувные двигатели в обозримом будущем — не в последнюю очередь из соображений стоимости.Но краткосрочные изменения в законодательстве — особенно с точки зрения требований к выбросам и потреблению — не редкость в Китае, поэтому, возможно, местные производители также быстрее повернутся к турбодвигателям ».

В этом прототипе дизельного двигателя RS5 TDI используется электродвигатель для вращения компрессора, который затем подает воздух в двигатель на низких оборотах, а затем передается на пару турбонагнетателей на более высоких скоростях. Да, это невероятно сложно. Он также мощный — 385 лошадиных сил и 553 фунт-фут крутящего момента, но автомобиль все еще может проехать почти 30 миль на галлон на шоссе.

Помимо прямого наддува, еще одной заманчивой перспективой является нагнетатель с электрическим приводом, который представляет собой центробежный компрессор. Audi почти наверняка будет первой в производстве с этой технологией (хотя, потеряв свой лазерный свет «око за око» с BMW, мы можем ошибаться), и она выставляла напоказ прототипы как одно-, так и двухтурбинной дизельных версий. с помощью принудительной индукции с электрическим приводом в течение некоторого времени. Они не работают как электродвигатель, встроенный в трансмиссию; вместо этого электродвигатель воздействует на компрессор, чтобы нагнетать воздух в двигатель или другой турбонагнетатель — Volvo и Audi предлагают решения, в которых электрический нагнетатель направляет воздух в несколько турбин с приводом от выхлопных газов.(Вот наше подробное изложение того, как работают такие системы.) Однако на данный момент неясно, заменит ли этот метод традиционные турбокомпрессоры или просто дополнит их. Из-за теплового КПД турбокомпрессора мы делаем ставку на последнее, и, возможно, наиболее распространенной становится установка в стиле Формулы 1 — общий вал для турбины, крыльчатки и электродвигателя.

ПОДРОБНЕЕ: Почему 0,5-литровые цилиндры скоро будут доминировать в конструкции автомобильных двигателей

И BMW, и Daimler считают, что эти две технологии дополняют друг друга.«Нет, они не бросают вызов друг другу», — говорит Даймлер. «Электрические и механические турбины идеально [работают вместе]. Электрические турбины поддерживают механические, особенно в низком диапазоне; верхний диапазон подходит для [супер] зарядного устройства ».

Но, кроме Toyota и любителя двигателей в Северной Америке Honda, которая, надо сказать, готовит четырехцилиндровые двигатели с турбонаддувом для производства в конце этого года, практически нет никаких свидетельств того, что кто-то излагает эскизы или ресурсы для разработать новый безнаддувный двигатель с чистым листом.Возможно, потребуется некоторое обновление существующего оборудования, но не ожидайте большего.

И это действительно очень печально.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Безнаддувные двигатели — лучшие в своем классе от 4-х цилиндровых до V12

Время меняет все.Сорок лет назад турбонагнетателя и новизны его было достаточно, чтобы придумать это слово, наклеенное на все, от пылесосов до бритвенных лезвий. Естественное стремление? О да, это более традиционный подход, когда воздух поступает в систему впуска двигателя внутреннего сгорания под тем же давлением, что и внешняя планета, прежде чем он сжимается струей топлива поршнем и воспламеняется с помощью искры? Тот внезапно оказался таким, как раз вчера.

Тем не менее, и, возможно, вопреки всему, атмосферный двигатель вернулся, и какое-то время турбокомпрессор был таким же немодным, как и другие излишества 80-х, такие как Ferrari Testarossas и наплечники, и эти странные танцы с батарейным питанием. цветы в горшках. Безнаддувный двигатель вернулся как в автоспорт, так и в дорожные автомобили, от Формулы 1 до горячих хэтчбеков. Обороты и шум снова стали королем.

Однако это длилось недолго, и в последние годы роли снова поменялись местами — по хорошо задокументированным причинам, начиная от испытаний на выбросы и заканчивая увеличением веса автомобиля и последующей необходимостью в сильном низком крутящем моменте — и Теперь у нас есть ситуация, когда безнаддувный двигатель — настоящая новинка, а внедрение нового — как в 4-литровом оппозитном шестицилиндровом двигателе Cayman GT4 — почти немыслимое и праздничное расточительство.

Но помимо желания того, чего мы больше не можем иметь, соблазн двигателя NA очевиден. Какими бы продвинутыми ни были установки с турбонаддувом, они никогда не могут надеяться воспроизвести прямую и мгновенную связь между движением вашей правой ноги и реакцией дроссельной заслонки, а также их использование выхлопных газов для принудительной подачи в двигатель воздуха с давлением выше атмосферного. означает неизбежное маскирование шума всасывания и выхлопа.

Итак, мы рассмотрим все достоинства атмосферных двигателей, а также некоторых из них, и попытаемся объяснить, что делает их такими желанными.

Четырехцилиндровый

Сама вездесущность четырехцилиндрового двигателя без наддува делает его плохим. Это банально. Рабочие. Негламурно. Он имеет тенденцию производить просто шум, унылый одномерный тембр, и хотя трудно точно определить, почему он такой тупой, наши уши определенно говорят нашему подсознанию, что это так. В худшем случае серийный четырехцилиндровый двигатель без энтузиазма, груб и просто неприятен. Честно говоря, безрадостный.

Четырехтактный четырехцилиндровый двигатель никогда не будет таким плавным, как, скажем, рядный шестицилиндровый двигатель, помимо прочего, из-за отсутствия перекрывающихся рабочих ходов на один оборот коленчатого вала.Но, конечно, мы не собираемся здесь говорить о заурядных четырехцилиндровых двигателях, мы говорим о версиях с высокими характеристиками, а их было много. К сожалению, сейчас их практически нет. Mazda MX-5 Mk4 улучшилась и теперь представляет собой довольно свободолюбивую вещь, четырехцилиндровый Toyota GT86 / Subaru BRZ по-прежнему грубый и довольно бессвязный компаньон, и все еще есть малолитражные спортивные автомобили, такие как Caterhams, которые используют стандартные двигатели, такие как Ford Duratec. По сути, это все.

Какая жалость, потому что в зависимости от вашего возраста у вас, без сомнения, останутся отличные воспоминания о простых, но таких необычных четырехдверках. Рорти, плаксивый старый Минис с двигателем A-серии, визжащие Ford BDA, разносящиеся по лесам в раллийных автомобилях Mk2 Escort, бесстрашные горячие хэтчбекы начала 80-х с восьмиклапанными двигателями, такие как VW Golf и Peugeot 205 GTI, или более новые модели 16 -клапанная масса, которая казалась такой мощной, когда 150 л. последний не турбо Clio 200.Но, возможно, как мы вспоминаем, мы с наибольшей любовью думаем о крайностях, и это неизбежно приводит нас к двигателям Honda VTEC.

VTEC был и остается способом регулировки фаз газораспределения двигателя в зависимости от экономичности на низких оборотах или мощности на высоких оборотах. Он имеет два набора кулачков: более мягкий профиль для повседневного использования и гораздо более агрессивный набор, который позволяет двигателю держать клапаны открытыми гораздо дольше для энергичного вождения. В заданной точке диапазона оборотов более горячие кулачки включаются через гидравлический механизм, который переводит их в контакт.Гениально. И самое запоминающееся, способное создать что-то мгновенно забываемое и мягкое в один момент, а в следующий — такое же энергичное, подвижное и твердое, как мотор туристического автомобиля.

Именно эта готовность к высоким оборотам, а также отсутствие вибрации и резкости, что говорит о том, что двигатель наслаждается каждой минутой, делает VTEC таким особенным. Это не всегда делало автомобиль быстрее на дороге, чем его соперники (на трассе — другое дело), потому что выпадение из зоны VTEC из-за неожиданно крутого поворота или неправильного выбора передачи было плохой новостью, и проблемой, которую никто не разделял. например, Клио Уильямс.Но когда стрелка тахометра разгоняется до 8000 об / мин, как это происходит в EP3 Civic Type R, если честно, это совершенно увлекательно и стоит того, чтобы купить его в одиночку.

Шестицилиндровый

Переход на шестицилиндровый двигатель меняет все. Добавление двух дополнительных цилиндров приносит не только ощущение престижа, но и глубину и широту голоса автомобиля, перекрывающиеся импульсы мощности, а также преимущества для его характеристик. Необычно то, что в пользу остаются три различных компоновки шестицилиндрового двигателя: рядный шестицилиндровый, V6 и плоский шестицилиндровый.

Именно двигатель V6 пользовался наибольшей популярностью в последние годы, и когда его используют с турбонаддувом, он часто становится очень мощным двигателем. Но если мы уберем воздуходувки на секунду, картина станет намного менее четкой. Когда V6 хорош, он может быть очень хорошим: подумайте об оригинальном NSX Honda с поставленной системой VTEC, двигателе Alfa Romeo Busso или прекрасном Ferrari Dino V6 от 246GT и Lancia Stratos.

Но когда все плохо … это может быть неприятное, мучительное для уха страдание. Подумайте о «дешевом американском автомобиле напрокат», о том, от которого вы вздрагиваете, когда решаете прокатить его прямо с парковки аэропорта.Типичный 90-градусный V6 не сбалансирован, как рядная шестерка, фактически представляя собой пару соединенных вместе рядных трехцилиндровых двигателей. Популярный, потому что типично компактные размеры двигателя позволяют легко упаковать его даже в автомобили с передним приводом, для этого требуются балансирные валы, чтобы сделать его достаточно гладким.

Рядная шестерка обычно не имеет таких проблем, потому что ее первичные и вторичные силы находятся в равновесии; Поршни в передней и задней части двигателя движутся как зеркало друг друга.Это действительно самая благородная компоновка двигателя, которая на протяжении многих лет составляла основу британских спортивных автомобилей, таких как Jaguar XK и Aston Martins, а также в последнее время харизматичный, но несовершенный TVR Speed Six, и, конечно же, является синонимом автомобилей из Германии. город Мюнхен. Когда эти автомобили M были безнаддувными, они представляли собой чудо: от оригинального 3,8-литрового двигателя M1 M88 до незабываемого S54, который, особенно в отделке E46 CSL, вероятно, обладает лучшим индукционным шумом среди всех автомобилей. Когда-либо.BMW теперь оснащает свои рядные шестерки с турбонаддувом, и, несмотря на свирепый крутящий момент, они не имеют ничего общего с очарованием старых двигателей NA.

Что оставляет нам плоскую шестерку, и нам не нужно далеко спускаться по автобану A8, чтобы найти лучший показатель этого формата. Хорошо сбалансированный, компактный и с низким центром тяжести, Porsche возвысил безнаддувную версию этой компоновки до уровня искусства. В самом деле, будь то скромный 986 Boxster или 991.2 GT3 RS, эта плавная, безупречная шестицилиндровая версия — идеальный партнер для безупречной динамики автомобиля.Вот почему компания цепляется за их производство, стремясь получить от них еще больше мощности и со скоростью вращения в минуту, что когда-то было немыслимо. Когда он поддается законодательному давлению, как в случае с 718-м, мы все яростно стонем, как будто наши бабушки были лично оскорблены генеральным директором Оливером Блюмом, и требуем, чтобы Вайссах разобрался с этим. То, что сейчас это возможно с такими двигателями, как новый GT4 и GTS, — это то, за что мы очень благодарны.

Восьмицилиндровый

Все любят V8, не так ли? От снотворного, сладкозвучного вуали ленивого американского V8 до безумного завывания чего-то высокооборотистого и обычно итальянского, безнаддувный V8, свободный от демпфирующих оков принудительной индукции, — вещь прекрасная.Это также сейчас исключительно редкость, за исключением маслкаров, старых Maseratis и маловероятных, немного странных, но все же интригующих предложений от Lexus.

Дихотомия NA V8 основана на расположении его коленчатого вала, в частности, на угле между шатунными шейками, или «шейками» — цилиндрическими проходами между лопастями, к которым прикреплены большие концы шатунов. Поместите их под углом 90 градусов друг к другу, и вы получите кривошипно-шатунный двигатель V8; установите их под углом 180 градусов, и, как следует из угла, у вас будет двигатель с плоским кривошипом.Первый имеет неравномерно распределенные схемы зажигания, и именно он, наряду с дизайном коллектора и выхлопа, дает традиционный звук V8 — вспомните вышеупомянутые маслкары, вездесущий Rover V8 и т. Д. больше похоже на две рядные четверки, соединенные вместе в его работе, и его равномерный порядок зажигания дает ему совершенно другой звук, а также склонность быть более приспособленным к более высоким оборотам — как вы найдете, например, в Ferrari 458 Speciale .

Оба типа имеют разные проблемы, когда дело доходит до уравновешивания сил, генерируемых внутри, и, не превращая это в учебник инженерного дела, поперечная плоскость требует более тяжелых противовесов коленчатого вала, чтобы нейтрализовать его раскачивающее движение, но в движении он по своей сути намного плавнее, чем плоский -плоскость, поскольку каждый ряд компенсирует вторичные силы ходов поршня.Вот почему вы никогда не найдете модный, прочный Ferrari V8 в роскошном автомобиле, а если бы вы его нашли, как в случае с Maserati или вернувшись к двигателю 328 в Fiat Thema 8.32, он был переработан, чтобы иметь кривошипно-шатунный механизм с неизбежным нижним пределом оборотов.

Конечно, всегда есть исключения из правил. Нынешний Mustang GT350 — это настоящий синий маслкар с плоским двигателем V8, а старые E90 / 92/93 M3 взлетели до небес, но имели поперечный двигатель V8; Порядок срабатывания цилиндров в шедевре S65 подразделения M придал ему звук, отличный от типичного американского грохота V8, более плавный, легкий, более звонкий, но все же с усиленными басовыми нотами.E92 M3 GTS — прекрасный тому пример.

До фотосессии для этой функции прошло некоторое время с тех пор, как я в последний раз водил GTS, и, по правде говоря, я забыл, насколько привлекателен двигатель S65B44 (суффикс, обозначающий дополнительные 362 куб. См у GTS по сравнению со стандартным 4-литровым S65B40. агрегат в штатном м3) действительно есть. Мы живем в эпоху, когда преобладающей эмоцией является просто благодарность за то, что мощные автомобили с двигателем внутреннего сгорания вообще существуют, наряду с мучительным чувством трепета, когда время уже было объявлено.Таким образом, V8 с турбонаддувом, обычно поддерживаемый производителем, заявляющим о все более возмутительных показателях мощности и крутящего момента, кажется чем-то, о чем стонать было бы кощунственно. Мы делаем именно это, конечно, в этом журнале, и я иногда думаю, что должны быть те, кто задается вопросом, о чем мы постоянно говорим, или что мы просто группа сварливых, стареющих мужчин, всегда смотрящих через наши плечи. . Но неприятная правда заключается в том, что всего несколько секунд назад за рулем автомобиля с S65 показывает, что этого достаточно, чтобы подавить все, что BMW M в настоящее время производит.Твин-турбо S63, установленный, например, в нынешнем M5 и производный от обычного N63 turbo V8, не имеет ничего общего с этим старожилом с точки зрения привлекательности. Но что мы на самом деле имеем в виду?

Я думаю, это как-то связано с ключевым словом во многих аспектах отличной машины: связь. Если вы цените, как работает двигатель, наслаждаетесь его работой, получаете удовольствие от грубого звука, который сопровождает каждый тщательно спланированный взрыв, происходящий внутри, любите возбуждение и контролируемую агрессию — даже артистичность — вождения для удовольствия, тогда вы можете соединитесь с отличным NA V8 на эмоциональном уровне.Чтобы заставить неодушевленный объект двигаться очень быстро, нужно не просто управлять устройством. Вот почему одни из лучших воспоминаний, которые я вынесу из нашего старого Fast Fleet Mustang, — это его медленная езда, позволяющая двигателю отказываться от низких оборотов, во время которых чувствовалось, что каждое отдельное зажигание в верхней мертвой точке можно почувствовать: глухой удар , стук, стук, стук.

Это очень расслабляет с терапевтической точки зрения, чего нельзя сказать о Dino V8 в Ferrari 360 Challenge Stradale или последнем в линейке F136 V8 в вышеупомянутой Speciale.Их грубая, бешеная сила, устрашающая резкость и точность их отклика на педаль газа и взволнованный вой, исходящий из их выхлопных труб — и это заставляет тех из нас, кто любит автомобили чувствовать себя немного странно, — это самая суть оперного итальянского суперкара. опыт. Он просто вызывает в воображении возбужденную красоту, страсть, скорость и дух. Вот почему, какими бы быстрыми ни были 488 Pista или его преемники, они никогда не затмят яркую Speciale.

Десятицилиндровый

Барные странности, такие как Dodge Viper, расположение V10 в дорожных автомобилях появилось совсем недавно.Большая часть вдохновения для этой тенденции пришла из автоспорта, и в частности F1, когда он вернулся к безнаддувным двигателям в сезоне 1989 года. Большинство команд выбрали традиционный путь Ford Cosworth V8, и Ferrari автоматически вернулась к своей классической конфигурации V12, но Renault и Honda выбрали V10, полагая, что он предлагает лучший компромисс между мясистым средним диапазоном V8 и энергичным V12, но без последний добавляет вес, жажду и потери на трение. Как ни странно, Honda перешла на двигатель V12 в 1991 году, но вскоре все производители остановились на конфигурации V10, которая сохранялась до тех пор, пока правила не изменились и не потребовали V8 малой мощности с 2006 года.

Пронзительно интенсивный V10 Porsche Carrera GT начал свою жизнь как гоночный двигатель для соперника Ле-Мана, которого никогда не было, и сомнительно, что BMW продолжила бы свой замечательный — и во многих отношениях удивительно неподходящий — безнаддувный двигатель V10 для E60 M5 (и E63 M6), если бы не использование его программы F1 нулевых, ни звездный V10 Lexus LFA без во многом злополучной эры F1 от Toyota.

Тем не менее, брендами, которые больше всего ассоциируются с этим типом, наверняка являются соратники группы VW — Audi и Lamborghini, которые сделали большой V10 краеугольным камнем своих суперкаров, начиная с оригинального Gallardo еще в 2004 году.При рождении агрегат, разработанный Lambo, имел объем объемом 5 литров и мощностью 493 л.с., что мгновенно выделяло автомобиль среди его конкурентов в Маранелло, просто предлагая такой уникально привлекательный характер. Гибкий, энергичный, но с ярким верхом, это действительно было колотящееся сердце Болоньи.

Его 5,2-литровым преемником был двигатель Audi, который войдет в R8, а также в рестайлинг Gallardo, LP560-4 (и S6 и RS6 того времени), и сохранился в обновленной форме в Mk2 R8 и Huracán. Модели Evo.Расстояние между цилиндрами больше, есть прямой впрыск топлива, и хотя он остается V-образным с углом 90 градусов, он имеет неравномерный порядок срабатывания с общими шейками кривошипа, что придает ему более гортанный звук, с меньшим типичным воплем V10; он больше похож на классический пятицилиндровый мотор Quattro в великолепном стерео.

Какое бы поколение ни было, V10 больше, чем жизнь, и хотя R8 и более поздний Huracán начали отставать от конкурентов вроде McLaren в других технических областях, машины с двигателем V10 обычно в конечном итоге сохраняют свою актуальность исключительно благодаря своим возможностям. вызвать такой эмоциональный отклик у энтузиаста вождения.

Двенадцатицилиндровый

Большой атмосферный V12 остается истинным чистокровным двигателем. Из этого следует, что две прямые шестерки, соединенные вместе, будут исключительно гладкими, в то время как маленькие поршни, стремящиеся к вращению, и богато украшенные выпускные коллекторы обычно гарантируют звуковые впечатления, такие же особенные, как мощность и количество. Но это еще не все, гораздо больше: определенное величие, расточительность, граничащая с грубостью, роскошь, которая особенно в наши дни кажется такой особенной. Ferrari и Lamborghini признают это, поэтому они используют материалы и технологии до предела, чтобы не только высвободить все более смехотворные уровни мощности и крутящего момента, но и удержать свои двигатели в рамках все более строгих законов о выбросах.Это не всегда будет возможно, но эти сказочные динозавры будут последними, кто склонится к исчезновению, потому что эти компании знают, что их состоятельные клиенты активно выбирают эти автомобили из-за качества, зрелищности и эмоций безнаддувного V12. Когда изменения неизбежны, ожидайте некоторого электрического вмешательства еще до того, как появится упоминание о турбокомпрессоре.

Несмотря на всю кровь и грохот Lambo, никто не делает V12 так, как Ferrari. Огромный 812 Superfast 6.5-литровый V12 набирает обороты в верхних пределах своего рабочего диапазона, это больше похоже на 1-литровый двигатель супербайка — в это просто нужно испытать, чтобы поверить, и даже тогда мысль о том, что все эти компоненты вращаются и возвратно-поступательно движутся в микро- миллиметровая точность на огромных скоростях раз за разом просто заставляет голову кружиться. А еще есть шум — этот вой, постоянно меняющий текстуру, чего не могли бы двигатели с турбонаддувом, использование дроссельной заслонки часто похоже на игру на музыкальном инструменте.Это мечта о суперкаре, недостижимый кайф.

Это также причина того, что потенциально два лучших автомобиля нашего времени, Aston Martin Valkyrie и Gordon Murray Automotive T.50, используют сделанные на заказ атмосферные двигатели V12 от Cosworth с поразительно высокими пределами числа оборотов и, несомненно, леденящим кровь криком. Они обещают быть почти первобытными в впечатляющем опыте, который они воссоздают, и их дизайнеры Адриан Ньюи и Мюррей — два из самых влиятельных автомобильных инженеров за последние 50 лет — признают, что для этого подойдет только двигатель V12, и, естественно, атмосферный при этом.

: безнаддувные и с турбонаддувом

Поскольку стандарты топливной экономичности и качества воздуха занимают центральное место почти в каждой конструкции двигателя, производители стремятся повысить эффективность и сократить выбросы.

С момента его разработки конструкторы двигателей внутреннего сгорания искали способы улучшить характеристики и увеличить мощность. Ранние конструкции 1800-х годов были основаны на изобретениях, относящихся к третьему и пятому векам, когда Римская империя использовала кривошипно-шатунный механизм для привода своих лесопилок.Эти же принципы использовались в паровом двигателе, а затем и в двигателе внутреннего сгорания.

Турбокомпрессор, возникший в результате изобретения конца 19 века, является хорошим способом повышения эффективности и мощности генераторов.

Основные принципы двигателя

Большинство двигателей-генераторов работают в цикле, в котором поршень совершает четыре хода — два вверх и два вниз.

Во время такта впуска поршень движется вниз по цилиндру и создает частичный вакуум. Впускной клапан открывается, и вакуум втягивает смесь испаренного топлива и воздуха.В нижней части такта впуска клапан закрывается.

Такт сжатия происходит, когда поршень движется вверх по цилиндру и сжимает топливно-воздушную смесь в верхней части цилиндра.

Рабочий ход начинается, когда поршень приближается к верхней части цилиндра. В этот момент топливо и воздух сильно сжаты. Топливо воспламеняется, и сдерживаемый взрыв рассчитывается для достижения максимальной силы, когда поршень начинает свой последний ход вниз. Взрывная сила расширяющихся газов опускает поршень.

При затраченной энергии сгоревшие газы выталкиваются из цилиндра через выпускной клапан, когда поршень возвращается в верхнюю часть цилиндра в такте выпуска.

Когда поршень достигает верха цилиндра, выпускной клапан закрывается, и поршень начинает следующий цикл из четырех ходов.

Поршень прикреплен к коленчатому валу, который преобразует движение поршня вверх и вниз во вращательное движение. Это движение полезно для поворота оборудования, такого как переносные и резервные генераторы, или для перемещения вашего автомобиля по дороге.

Естественное стремление

Во время такта впуска вакуум, создаваемый вытяжным поршнем, втягивает воздух в цилиндр. Двигатели с карбюратором распыляют топливо и добавляют его в воздух, втягиваемый во впускной коллектор, который доставляет его в цилиндры. Двигатели с впрыском топлива испаряют топливо и впрыскивают его в коллектор. Прямой впрыск делает еще один шаг вперед и впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр.

Независимо от того, как топливо смешивается с воздухом, цилиндр по-прежнему использует атмосферное давление, чтобы протолкнуть воздух в цилиндр.Изменения высоты и, следовательно, давления воздуха могут сильно повлиять на то, сколько воздуха должно работать двигателю.

Вот почему с увеличением высоты мощность двигателя уменьшается. Большинство производителей генераторов указывают компромисс мощности на больших высотах.

Топливно-воздушная смесь — это тщательный баланс. Добавьте слишком много топлива (слишком богатое), и оно не сгорит, потому что в нем не хватает кислорода на каждую молекулу топлива. Результатом является выхлоп не сгоревшего топлива.Добавьте слишком мало топлива (слишком бедную), и двигатель будет использовать больше своей накопленной энергии для завершения четырех тактов.

Турбонаддув

На виде в разрезе показана турбина с приводом от выхлопных газов. Обратите внимание на каплевидные сопла, которые направляют поток горячего выхлопа на вращение турбины. Щелкните, чтобы увеличить изображение. (фото Дмитрия Ко)

Один из способов увеличения мощности во время рабочего такта — сжигание большего количества топлива. Простого добавления топлива недостаточно, потому что количество воздуха также должно увеличиваться, что ограничивается атмосферным давлением.Повышение давления воздуха увеличивает давление в цилиндр, что позволяет увеличить количество топлива, добавляемого в смесь.

Турбокомпрессор работает на выхлопе высокого давления, выходящем из двигателя. Выхлоп все еще расширяется и имеет значительную энергию в виде тепла и скорости. Турбокомпрессор использует эту энергию, которая в противном случае тратится впустую, тем самым повышая эффективность двигателя и одновременно увеличивая мощность.

Работает вот так. Когда выхлопные газы выходят из цилиндров в выпускной коллектор, поток горячих выхлопных газов вращает турбину.Турбина соединяется со второй турбиной, которая вращается в воздухозаборнике и сжимает воздух перед его поступлением в цилиндры. Турбокомпрессор собирает энергию, которая в противном случае была бы потрачена впустую.

Промежуточные охладители необходимы для двигателей, оснащенных турбонаддувом. Процесс сжатия воздуха нагревает его, делая его менее плотным и снижая эффективность двигателя с турбонаддувом. Дополнительный охладитель удаляет тепло и делает воздух более плотным, повышая эффективность.

с турбонаддувом идеально подходят для использования в генераторах, поскольку они эффективны и потребляют очень мало энергии от вращающегося двигателя, в отличие от нагнетателя.Двигатели генераторов вращаются с фиксированной скоростью, что означает отсутствие задержки мощности при раскрутке турбокомпрессора.

Основы турбонаддува

Если когда-либо на небесах был заключен механический брак, то это дизельный двигатель и турбокомпрессор. На ферме этот союз присутствует во всем, от пикапа до комбайна.

Двигатель может дышать двумя способами.

Двигатель может потреблять воздух естественным образом за счет разницы в давлении в отверстии цилиндра.атмосфера. Это описание двигателя без наддува.
Двигатель может нагнетать воздух в цилиндры с помощью турбонагнетателя или нагнетателя (принудительная индукция).

Два метода принудительной индукции различаются по способу питания. Нагнетатель приводится в действие коленчатым валом двигателя и потребляет мощность. С другой стороны, турбокомпрессор для работы использует выхлопные газы, выходящие из цилиндра, и не требует мощности от двигателя.

Турбокомпрессор выполняет две задачи.Он заполняет отверстие цилиндра большим количеством воздуха и вызывает турбулентность в цилиндре. Этот последний эффект значительно улучшает сгорание. Таким образом, турбокомпрессор делает дизельное топливо более мощным, позволяет ему работать чище и дает возможность использовать меньше топлива.

Объемный КПД

Стандарт, используемый для измерения наполнения цилиндра, называется объемной эффективностью (VE), и ее читают в процентах.

Безнаддувный двигатель испытывает около 80% VE. Другими словами, он использует 80% своей емкости по отношению к объему цилиндра.

Используя принудительную индукцию за счет турбонагнетателя, VE двигателя может улучшиться до 100% и выше в зависимости от количества создаваемого воздушного потока и создаваемого давления.

Кстати, это давление во впускном коллекторе читается как наддув. Датчик на приборной панели показывает это как давление на квадратный дюйм, но на самом деле это величина давления в атмосфере.

Если атмосферное давление составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм, а турбокомпрессор производит 14,7 фунтов на квадратный дюйм (по показаниям манометра), тогда в цилиндре фактически отображается 29.4 фунта на кв. Дюйм. Таким образом, эффективный размер двигателя можно считать удвоенным на каждые 14,7 фунта на квадратный дюйм наддува.

Теоретически 12-литровый двигатель (1 литр составляет примерно 61 кубический дюйм) при повышении давления примерно на 15 фунтов на квадратный дюйм эквивалентен 24-литровому двигателю, который дышит естественно.

Что замечательно в турбонаддуве, так это то, что он дает пассивный прирост мощности. Другими словами, выгода есть только тогда, когда она вам нужна, например, когда двигатель вынужден усердно работать.Когда нагрузка мала, двигатель работает в соответствии со своими механическими размерами. Когда требуется больше мощности, турбонаддув помогает двигателю реагировать так, как будто он имеет больший рабочий объем.

Интеркулер

Во многих приложениях с турбонаддувом также используется теплообменник, который идентифицируется как промежуточный охладитель или охладитель наддувочного воздуха (CAC). Целью CAC является охлаждение нагнетаемого воздуха, что, в свою очередь, увеличивает плотность воздуха, направляемого в цилиндры.

CAC также помогает уменьшить тепло, вызванное действием турбонаддува.Более горячий воздух нежелателен для работы двигателя, поскольку он содержит меньше молекул кислорода, чем более холодный воздух. На каждые 10 ° F. изменение температуры наддувочного воздуха, мощность изменяется на 1%.

Турбокомпрессор включает турбинное колесо с приводом от выхлопных газов. Это колесо заключено в спираль, которая представляет собой корпус в форме улитки. Это колесо также соединено валом с другой спиральной камерой, которая содержит колесо центробежного компрессора, которое направляет наддувочный воздух во впускной коллектор. Сторона турбины турбонагнетателя считается горячей; сторона компрессора считается холодной.

Вал, соединяющий колеса, движется в корпусе подшипника, в который под давлением подается моторное масло. Это масло течет через корпус, стекая обратно в двигатель (обычно обратно в масляный поддон или крышку привода ГРМ). Подшипники вала — плавающие. В некоторых турбокомпрессорах (особенно в более ранних моделях) могли использоваться полуплавающие или запрессованные шариковые или роликовые подшипники.

В условиях высокого наддува вал (и, следовательно, колесо турбины и компрессора) может вращаться со скоростью до 150 000 об / мин.Из-за тепла выхлопных газов турбины многие модели также пропускают охлаждающую жидкость двигателя через корпус подшипника, чтобы продлить срок службы и уменьшить закоксовывание масла.

В турбонагнетателе используются уплотнения, чтобы масло не попало в выхлопную и впускную трубы. Они также содержат отработавшие газы и давление наддува в улитке.

Турбокомпрессоры различаются по способу управления давлением наддува. Эти органы управления могут быть либо перепускным клапаном, либо состоять из подвижных колец с лопатками на стороне турбины.Перепускная заслонка позволяет выхлопным газам обходить турбинное колесо и корпус и, таким образом, ограничивать его скорость.

Функция нагрузки, а не частоты вращения двигателя

Энергия, которая вращает турбинное колесо турбонагнетателя, поступает от горячих выхлопных газов, выходящих из цилиндра двигателя. Турбокомпрессор пассивен, поскольку он в гораздо меньшей степени реагирует на частоту вращения коленчатого вала двигателя, чем на температуру выхлопных газов. Вот почему вы услышите турбонаддув, когда двигатель загружен, даже если скорость двигателя может быть незначительной или не увеличиваться.

По мере увеличения нагрузки на двигатель возрастают температура выхлопных газов и их скорость. Когда выхлопные газы выходят из порта в головке цилиндров, инертный газ испытывает изоэнтропическое расширение. Это означает без изменения температуры.

Горячие и расширяющиеся газы нагнетаются в корпус турбины и воздействуют на турбинное колесо так же, как поток реки имел бы воздействие на старую мельницу для измельчения зерна. Затем крыльчатка компрессора под давлением подает воздух во впускной коллектор.Результатом является увеличение VE, мощности и снижение выбросов.

Советы по обслуживанию Turbo

Турбокомпрессор похож на коленчатый вал в двигателях, предназначенных для принудительной индукции, в том смысле, что турбонагнетатель считается основным компонентом, предназначенным для продления срока службы двигателя при надлежащем техническом обслуживании. Это не значит, что турбины не выходят из строя. Когда это происходит, в 90% случаев неисправность может быть связана либо с попаданием постороннего предмета в турбокомпрессор, либо с плохим обслуживанием.

Посторонние предметы могут повредить — если не разрушить — турбокомпрессор. Лучший способ предотвратить такую катастрофу — это аккуратно заменить воздушные фильтры в соответствии с рекомендациями производителя двигателя.

Замена фильтров также дает преимущество предотвращения чрезмерного падения давления воздуха и разрежения на масляном уплотнении компрессора турбокомпрессора. Если падение давления продолжается с течением времени, это может вызвать проблемы с масляным уплотнением.

Другой общий совет по турбонаддуву — дать двигателю поработать на холостом ходу в течение минуты или около того после того, как он сильно поработал.Это позволяет турбокомпрессору замедлиться при охлаждении. Это старая проверенная процедура, которой сегодня часто пренебрегают, но она приносит свои плоды в течение срока службы оборудования.

Поиск и устранение неисправностей

Наиболее частыми симптомами, связанными с недостаточной производительностью турбокомпрессора, являются недостаточная мощность двигателя, чрезмерное количество выхлопного дыма от чрезмерного расхода масла и (если применимо) попадание охлаждающей жидкости из корпуса подшипника с водяным охлаждением.

Имея дело с недостаточной мощностью двигателя, сначала определите, правильно ли работает двигатель, прежде чем обвинять турбонагнетатель в возникновении проблемы.Если двигатель работает нормально, велика вероятность того, что причина потери мощности или чрезмерного дыма выхлопных газов кроется в системе турбонагнетателя.

Перед тем, как определить причины плохой работы турбокомпрессора, всегда проводите физический осмотр компонента. Проверьте все впускные патрубки на предмет плотной посадки турбонагнетателя и двигателя. Ослабленные хомуты или поврежденные шланги позволят ускорить выброс.

Во время осмотра обратите внимание на явные признаки утечки выхлопных газов перед корпусом турбины обратно в двигатель.

Утечки выхлопных газов ограничивают производительность турбонагнетателя, поскольку не весь выхлопной газ поступает в турбину турбокомпрессора. Это, в свою очередь, сильно влияет на его способность сжимать воздух для горения.

При осмотре системы обязательно проверьте целостность промежуточного охладителя (CAC) турбонагнетателя. Возможна трещина в баке или небольшое отверстие под штифт в трубе (особенно это проблема вездеходов). Возможно, потребуется снять CAC и проверить его под давлением, как если бы вы делали радиатор.

Если масляное уплотнение турбокомпрессора действительно выходит из строя, это приведет к попаданию смазки в CAC. Смойте эту смазку, так как она не только вызывает чрезмерный дым от выхлопных газов, но и ограничивает теплопроводность устройства.

Застрял перепускной клапан

Если в исследуемом вами турбонагнетателе используется перепускной клапан, убедитесь, что он не заблокирован в открытом положении. Застрявший перепускной клапан может лишить двигатель мощности или привести к медленному нарастанию наддува.

Во время обследования обязательно проверьте целостность линии, идущей к диафрагме турбины, которая определяет наддув.Если эта линия треснула или протекает, это приведет к чрезмерному ускорению двигателя.

Если вы проверяете турбо-двигатель с регулируемыми лопатками, обратите внимание на скопление углерода в этих лопатках. Накопление углерода приводит к заеданию лопаток и, в свою очередь, к выходу из строя соленоида, управляющего лопатками.

Проверить маслопроводы

Если в исследуемом турбокомпрессоре вышел из строя подшипник или уплотнение, обязательно проверьте целостность линий подачи и слива масла. Если сливная линия забита шламом, это приведет к скоплению масла в корпусе вала и его прохождению через уплотнение.

При проверке турбонагнетателя посмотрите на вход компрессора, чтобы убедиться, что крыльчатка не повреждена. Также обратите внимание на чрезмерную масляную пленку и плавное движение вала. Имейте в виду, что если турбонагнетатель, который вы исследуете, имеет плавающий подшипник, его вал будет немного перемещаться вверх и вниз. Однако, если это движение приводит к удару ребер о корпус, это верный признак чрезмерного износа вала.

Если и когда придет время, когда турбонагнетателю потребуется профессиональное обслуживание, важно убедиться, что работа выполняется правильно.Анализ отказов — это первый шаг к определению причины поломки.

При найме на работу настаивайте на том, чтобы в сервисной мастерской всегда использовались оригинальные уплотнения и подшипники, и чтобы сборка была сбалансирована после ремонта. Для балансировки требуется специальное оборудование, которого у дешевого восстановителя не будет или которое будет утверждать, что это задача, в которой нет необходимости.

Что такое атмосферный двигатель?

Безнаддувные двигатели — это двигатели, которые работают без турбонагнетателей или нагнетателей, что означает, что они дышат воздухом при атмосферном давлении вместо использования «принудительной индукции» для повышения производительности.

Что мне нужно знать о двигателях без наддува?

Традиционно стандартные бензиновые двигатели были безнаддувными (также называемыми безнаддувными двигателями или даже просто NA), в то время как дизельные двигатели должны регулярно использовать турбокомпрессоры для повышения мощности и экономии.

Однако производители все чаще прибегают к турбонаддуву как бензиновых двигателей, так и дизелей, поскольку покупатели по-прежнему хотят одновременно большей мощности и большей экономии топлива.

с турбонаддувом часто показывают лучшие результаты в официальных тестах на экономию топлива, и они могут обеспечить больший разброс характеристик от низких до средних оборотов двигателя и выше, что означает, что вам не нужно работать с двигателем так тяжело для того же ускорения.

Каковы преимущества атмосферных двигателей?

В то время как двигатели с турбонаддувом могут обеспечить большую мощность, чем безнаддувные альтернативы того же размера, безнаддувные двигатели обладают и другими преимуществами.

Безнаддувные двигатели обычно гораздо быстрее реагируют на нажатие педали акселератора — давая им то, что восторженные водители назвали бы большей реакцией — тогда как при внезапном запросе увеличения скорости от двигателей с турбонаддувом может возникнуть задержка.

Эта турбо-задержка является результатом дополнительной сложности, которая в конечном итоге позволяет двигателям с турбонаддувом вырабатывать дополнительную мощность.

Точно так же, если вы позволите двигателю упасть слишком низко, некоторые двигатели с турбонаддувом могут чувствовать себя очень запаздывающими, поскольку турбокомпрессору требуется больше времени для восстановления и возврата к скорости.Это не проблема для большинства атмосферных двигателей.

Кроме того, безнаддувные автомобили должны быть дешевле в покупке, более надежными и простыми в обслуживании, поскольку они менее сложны.

с турбонаддувом также не всегда так экономичны в реальном вождении, особенно при более интенсивной работе двигателя — это может привести к большим расхождениям между заявленными и реальными расходами на галлон, особенно для бензиновых автомобилей с турбонаддувом.

Бензин без турбонаддува, как правило, не страдает такими большими различиями; Mazda, например, в значительной степени избегала турбонаддува в своих последних бензиновых двигателях и в результате, как правило, демонстрирует впечатляющие показатели реальной экономики.

Однако вы обнаружите, что автомобили без турбонаддува невероятно медленные. Поэтому их лучше избегать.

Альтернативы / похожие на

Турбокомпрессор

Нагнетатель

Ищете более сложные автомобильные значения? Перейдите на страницу глоссария автомобилей Parkers и ознакомьтесь с другими нашими определениями

Разное