Выбираем двигатель: турбина или атмосферный?

23.09.2013 #Турбокомпрессор # Двигатель

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

#Планка генератора

Планка генератора: фиксация и регулировка генератора автомобиля

14.09.2022 | Статьи о запасных частях

В автомобилях, тракторах, автобусах и иной технике электрические генераторы монтируются к двигателю посредством кронштейна и натяжной планки, обеспечивающей регулировку натяжения ремня. О планках генератора, их существующих типах и конструкции, а также выборе и замене этих деталей — читайте в статье.

#Переходник для компрессора

Переходник для компрессора: надежные соединения пневмосистем

31.08.2022 | Статьи о запасных частях

Даже простая пневматическая система содержит несколько соединительных деталей — фитингов, или переходников для компрессора.

О том, что такое переходник для компрессора, каких типов он бывает, зачем необходим и как устроен, а также о верном подборе фитингов для той или иной системы — читайте в статье.

#Стойка стабилизатора Nissan

Стойка стабилизатора Nissan: основа поперечной устойчивости «японцев»

22.06.2022 | Статьи о запасных частях

Ходовая часть многих японских автомобилей Nissan оснащается стабилизатором поперечной устойчивости раздельного типа, соединенным с деталями подвески двумя отдельными стойками (тягами). Все о стойках стабилизатора Nissan, их типах и конструкции, а также о подборе и ремонте — читайте в данной статье.

#Ремень приводной клиновой

Ремень приводной клиновой: надежный привод агрегатов и оборудования

15.06.2022 | Статьи о запасных частях

Для привода агрегатов двигателя и в трансмиссиях различного оборудования широко применяются передачи на основе резиновых клиновых ремней. Все о приводных клиновых ремнях, их существующих типах, особенностях конструкции и характеристиках, а также о правильном выборе и замене ремней — читайте в статье.

Вернуться к списку статей

Сколько мощности даёт турбина? | Turbo Magic |

Турбокомпрессор представляет собой вращающийся агрегат, применяемый для увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания. Основными частями конструкции являются: турбина, компрессор и вал, на котором установлены первые два элемента. Ротор турбины приводится в движение выхлопными газами. Работа ротора компрессора позволяет сжимать воздух, поступающий во впускную систему. Сколько же процентов мощности добавляет турбина, и какие преимущества дает устройство?

Особенности турбокомпрессора

Турбокомпрессор является частью системы привода различных транспортных средств. Задача турбины – повысить эффективность и мощность двигателя за счет нагнетания дополнительного воздуха в камеру сгорания и, таким образом, увеличить количество топлива, подаваемого в камеру сгорания, что невозможно при атмосферном давлении.

Обязательно стоит учесть в работе турбины эффект «турбо лага». Известно, что турбокомпрессор приводится в движение выхлопными газами. За счет снижения частоты вращения и скорости двигателя количество выхлопных газов также уменьшается. В этом случае, если резко нажать на педаль газа, то вал турбонагнетателя, на котором расположены роторы, не наберет достаточно высоких оборотов. Затем создается «турбо-лаг». Это период между нажатием газа и достижением конечного давления наддувочного воздуха для соответствующих оборотов двигателя. При этом реакция двигателя на нажатие педали газа задерживается.

Когда турбина в машине работает на полную мощность, можно почувствовать специфический рывок и легкий толчок в сиденье. Производители считают это нежелательным. Чтобы избежать подобной ситуации, рекомендуется заправлять автомобиль полностью.

Преимущества и недостатки турбокомпрессоров

Перенасыщение автомобильной промышленности турбокомпрессорами связано с тем, что турбины позволяют увеличить мощность авто, что снижает затраты на его эксплуатацию.

К преимуществам турбокомпрессоров можно отнести:

• Повышается КПД двигателя. Это происходит в результате увеличения его мощности при уменьшении расхода топлива.
• При установке турбокомпрессора повышается эффективность двигателя. В результате модели с подобным устройством имеют меньший размер и вес.
• Турбина не нагружает двигатель, поскольку приводится в движение энергией выхлопных газов.
• Происходит значительное сокращение выбросов вредных химических веществ из выхлопных газов в атмосферу. 
• Можно реально сэкономить. При использовании бензиновых двигателей с турбокомпрессором расход топлива снижается примерно на 30%, а в дизельных моторах – на 40%. 
• Турбокомпрессор автоматически подстраивается под текущие условия работы двигателя. Например, компенсируется недостаток воздуха при движении на большой высоте. 

К недостаткам этого устройства в первую очередь относится:

• Длительная работа при высоких температурах. Температура может достигать 1000 градусов по Цельсию. Кроме того, резко увеличивается количество оборотов – 100 000 об / мин. Все это создает огромную нагрузку на турбину.
• Высокая цена авто с турбиной в основном связана с ценой материалов, из которых изготавливаются компоненты. 
• Ремонт турбокомпрессора требует высокой точности из-за сложной структуры его конструкции. 
• Поэтому автомобили, оснащенные турбокомпрессором, дороже, чем без него.

Показатели мощности

После появления на рынке первых моделей авто с установленными турбокомпрессорами, среди автовладельцев ведется спор о целесообразности применения турбонаддува. Главное достоинство турбины – несомненное преимущество в мощности и, как следствие, реальная экономия финансов. 

Если опираться на статистические данные, то наибольшие показатели мощности дают двигатели с турбонаддувом в болидах Формулы-1. На каждый литр объема мотора можно получить до 300 лошадиных сил (л/с). Когда показатели давления в устройстве достигают более 5 атмосфер двигатель спокойно достигает значений в 900 л/с с одного литра объема мотора. В принципе, американские спортивные автомобили современности с объемом двигателя в 8,2 литра способны достичь значений в 7 000 л/с.

Среди автолюбителей возникает вопрос о происхождении подобной мощности, ведь обычное авто без турбины может выдать в среднем 60 л/с. Проблема заключается в том, что серийные автомобили рассчитаны на передвижения по городу на низких оборотах крутящего момента. Конструкция мотора не позволяет развить максимальные показатели мощности или скоростного режима. Но в цилиндры заложен намного больший потенциал, который и позволяет реализовывать дополнительное устройство. При этом нет нужды в увеличении объемов двигателя.

Выбирая турбокомпрессор, автовладельцы задаются вопросом о том, насколько реально увеличится мощность мотора при установке турбины. Практика показывает, что с увеличением наддува на 1 атмосферу, можно ожидать повышение мощности в 2 раза или на 100%. Когда в параметры двигателя заложена норма в 100 л/с, покупка турбокомпрессора в 4 атмосферы выдаст показатели мощности примерно в 400 л/с. Важным моментом остается подготовленность авто к возросшей нагрузке. Предъявляются новые требования тепловому режиму, качеству масла, надежности элементов мотора.

Что касается выбора конкретного производителя, то стоит обратить внимание на КПД турбины.  Различные производители российских изделий, так же как и их коллеги на просторах СНГ, поставляют на рынок турбокомпрессоры с КПД в диапазоне от 45 до 75 %. При этом зарубежные аналоги отличаются большей надежностью и лучшими показателями увеличения мощности, но и стоимость их значительно выше.

Решив купить автомобиль с турбонагнетателем, несмотря на более высокую цену, нужно осознавать преимущества и недостатки использования такого решения в своем автомобиле. Поэтому очень важно соблюдать правила грамотной эксплуатации во время вождения.

 

 

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

Как работают 4 типа газотурбинных двигателей

Газотурбинные двигатели прошли долгий путь с 1903 года. Это был первый год, когда газовая турбина производила достаточную мощность для поддержания своей работы. Дизайн был разработан норвежским изобретателем Эгидусом Эллингом, и он производил 11 лошадиных сил, что было огромным достижением в то время.

В наши дни газотурбинные двигатели бывают всех форм и размеров, и большинство из них производят много более 11 лошадиных сил. Вот 4 основных типа газотурбинных двигателей, а также плюсы и минусы каждого.

1) Турбореактивный двигатель

Public Domain / Wikipedia

Heinkel He 178, первый в мире турбореактивный самолет

Турбореактивные двигатели были первым типом изобретенных газотурбинных двигателей. И хотя они выглядят совершенно иначе, чем поршневой двигатель в вашем автомобиле или самолете, они работают по той же теории: впуск , сжатие, мощность, выпуск .

Boldmethod

Как работает турбореактивный двигатель?

Турбореактивные двигатели работают за счет пропускания воздуха через 5 основных секций двигателя:

Шаг 1: воздухозаборник
Воздухозаборник представляет собой трубу перед двигателем. Воздухозаборник может показаться простым, но он невероятно важен. Задача воздухозаборника — плавно направлять воздух на лопатки компрессора. На малых скоростях ему нужно минимизировать потери воздушного потока в двигатель, а на сверхзвуковых — замедлять воздушный поток ниже 1 Маха (воздух, поступающий в ТРД, должен быть дозвуковым, независимо от того, с какой скоростью летит самолет ).

Этап 2: Компрессор
Компрессор приводится в действие турбиной в задней части двигателя, и его работа заключается в сжатии поступающего воздуха, что значительно увеличивает давление воздуха. Компрессор представляет собой серию «вентиляторов», каждый из которых имеет лопасти все меньшего и меньшего размера. Когда воздух проходит через каждую ступень компрессора, он становится более сжатым.
Этап 3: Камера сгорания
Далее идет камера сгорания, где действительно начинается волшебство. Воздух высокого давления соединяется с топливом, и смесь воспламеняется. Когда топливовоздушная смесь сгорает, она проходит через двигатель к турбине. Турбореактивные двигатели работают на очень обедненной смеси, примерно 50 частей воздуха на 1 часть топлива (большинство поршневых двигателей работают в диапазоне от 6 к 1 до 18 к 1). Одна из основных причин, по которой турбины работают с таким обеднением, заключается в том, что для охлаждения турбореактивного двигателя необходим дополнительный поток воздуха.
Этап 4: Турбина
Турбина — это еще одна серия «вентиляторов», которые работают как ветряная мельница, поглощая энергию проходящего через нее воздуха с высокой скоростью. Лопатки турбины соединены с валом и вращают его, который также соединен с лопатками компрессора в передней части двигателя. «Круг жизни» турбореактивного двигателя почти завершен.

Этап 5: Выхлоп (также известный как «Я ухожу!»)
Топливно-воздушная смесь, сгоревшая на высокой скорости, выходит из двигателя через выхлопное сопло. Когда высокоскоростной воздух выходит из задней части двигателя, он создает тягу и толкает самолет (или то, к чему он прикреплен) вперед.

Турбореактивный двигатель на вынос:

• Плюсы:
• Относительно простая конструкция
• Возможность очень высоких скоростей
• Занимает мало места
• Минусы:
• Высокий расход топлива
• Громко
• Низкая производительность на малых скоростях

2) Турбовинтовой двигатель

Прямой эфир из кабины экипажа

King Air с турбовинтовыми двигателями

Следующие три типа газотурбинных двигателей представляют собой все виды турбореактивных двигателей, и мы начнем с турбовинтовых. Турбовинтовой двигатель представляет собой турбореактивный двигатель, соединенный с воздушным винтом через систему зубчатых передач.

Boldmethod

Как работает турбовинтовой двигатель?

Шаг 1 : Турбореактивный двигатель вращает вал, который соединен с коробкой передач.

Шаг 2 : Коробка передач замедляет вращение, и самая медленная передача соединяется с пропеллером

Шаг 3 : Пропеллер вращается в воздухе, создавая тягу точно так же, как ваша Cessna 172

Вынос турбовинтового двигателя:

• Плюсы:
• Очень экономичный
• Наиболее эффективен на средней скорости 250-400 узлов
• Наиболее эффективен на средних высотах 18 000–30 000 футов
• Минусы:
• Ограниченная скорость полета вперед
• Системы зубчатых передач тяжелые и могут сломаться

3) Турбовентиляторный двигатель

Прямой эфир из кабины экипажа

Некоторые широкофюзеляжные турбовентиляторные двигатели могут развивать тягу более 100 000 фунтов

Турбовентиляторы сочетают в себе лучшее из обоих миров между турбореактивными и турбовинтовыми двигателями. И вы, вероятно, увидите эти двигатели, когда отправитесь в аэропорт на следующий рейс.

Boldmethod

Как работает турбовентилятор?

Турбовентиляторные двигатели работают путем прикрепления канального вентилятора к передней части турбореактивного двигателя. Вентилятор создает дополнительную тягу, способствует охлаждению двигателя и снижает уровень шума двигателя.

Шаг 1 : Входящий воздух разделяется на два отдельных потока. Один поток обтекает двигатель (перепускной воздух), а другой проходит через сердцевину двигателя.

Этап 2 : Перепускной воздух проходит вокруг двигателя и ускоряется канальным вентилятором, создавая дополнительную тягу.

Этап 3 : Воздух проходит через турбореактивный двигатель, продолжая создавать тягу.

Турбовентилятор на вынос:

• Плюсы:
• Экономичный
• Тише турбореактивных двигателей
• Они выглядят потрясающе
• Минусы:
• Тяжелее турбореактивных двигателей
• Большая лобовая площадь, чем у турбореактивных двигателей
• Неэффективен на очень больших высотах

USAF

ТРДД Pratt & Whitney F100 с форсажной камерой на F-16

4) Турбовальный двигатель

NASA

Вертолет Bell 206 с турбовальным двигателем

Турбовальные двигатели в основном используются на вертолетах. Самая большая разница между турбовальными и турбореактивными двигателями заключается в том, что турбовальные двигатели используют большую часть своей мощности для вращения турбины, а не для создания тяги в задней части двигателя.

Boldmethod

Как работает турбовальный вал?

Турбовальные двигатели представляют собой турбореактивный двигатель с большим валом, соединенным с его задней частью. А поскольку большинство этих двигателей используются на вертолетах, этот вал соединен с трансмиссией лопастей несущего винта.

Шаг 1 : Двигатель по большей части работает как турбореактивный.

Этап 2 : Приводной вал, прикрепленный к турбине, приводит в действие трансмиссию.

Этап 3 : Трансмиссия передает вращение от вала к лопасти ротора.

Шаг 4 : Вертолет, в основном неизвестными и магическими средствами, может летать по небу.

Вынос турбовального вала:

• Плюсы:
• Удельная мощность намного выше, чем у поршневых двигателей
• Обычно меньше поршневых двигателей
• Минусы:
• Громко
• Системы зубчатых передач, соединенные с валом, могут быть сложными и ломаться

4 типа двигателей, основанных на одной базовой концепции

Газотурбинные двигатели прошли долгий путь за последние 100 лет. И хотя турбореактивные, турбовинтовые, турбовентиляторные и турбовальные двигатели имеют свои различия, они производят мощность практически одинаково: впуск, сжатие, мощность и выхлоп.

Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и викторины, которые помогут вам стать более умным и безопасным пилотом.

Зарегистрироваться >

•  

  НАЗВАНИЕ

  • • Тег
  • Автор
  • Дата

Что такое турбинный двигатель?

Газотурбинный двигатель — это специально разработанная машина, которую часто называют «Газовая турбина ». В некоторых случаях он идентифицируется как « Турбина внутреннего сгорания ».

Этот тип двигателя часто классифицируют как «Двигатель внутреннего сгорания» из-за того, что сгорание с участием топлива агрегата происходит при смешивании с ним особого типа окислителя в тщательно спроектированной камере сгорания. Эта камера считается очень важной частью схемы, обеспечивающей функциональность двигателя в целом.

Некоторые из наиболее важных частей газотурбинного двигателя включают вращающийся компрессор, который течет вверх по потоку, турбину, которая течет вниз по потоку, и вышеупомянутую камеру сгорания. Как и большинство двигателей в современном мире, газотурбинный двигатель представляет собой особый тип машинного агрегата, способный успешно преобразовывать энергию в тип механического движения с целью обеспечения мощности и/или функциональности. к специальным устройствам, таким как вертолеты, относительно небольшие силовые установки, реактивные самолеты и танки.

Чтобы запросить дополнительную информацию об Aviation & Marketing International , нажмите здесь!

Как работает газотурбинный двигатель?

В газотурбинном двигателе энергия создается и добавляется в поток газа, который присутствует внутри компонента двигателя, известного как « Камера сгорания ». Именно в этой области происходит тщательное перемешивание компонентов воздуха и топлива. Когда эта смесь успешна, она воспламеняется.

Слишком высокое давление в камере сгорания. В результате топливо подвергается более высоким уровням сгорания, а общая температура деталей газотурбинного двигателя резко возрастает.

Как только температура в двигателе повышается, смесь нагнетается в так называемую «турбинную секцию ». Именно в этот момент поток газа начинает двигаться в больших объемах и с исключительно высокой скоростью. Затем он перемещается к специально разработанному соплу, которое выбрасывает жидкую смесь через лопасти, расположенные на двигателе. Эти специальные детали газотурбинного двигателя затем вращаются, что приводит к передаче мощности на компрессор. В конце концов давление газа, выбрасываемого из выхлопных газов, и общая температура газотурбинного двигателя снижаются.

Чем отличаются газотурбинные двигатели от стандартных двигателей?

По сравнению со стандартным двигателем, который приводится в действие с помощью поршней специальной конструкции, газотурбинный двигатель считается исключительно простым в эксплуатации, хотя и более мощным по мощности. Он считается более простым, поскольку из всех частей двигателя есть только одна основная часть, которая считается движущейся частью и находится в секции, которая управляет преобразованием мощности агрегата. Поршневые двигатели, с другой стороны, включают в себя десятки отдельных движущихся частей и элементов.

При оценке деталей газотурбинного двигателя вы заметите, что он имеет центральный компонент вала, который включает в себя турбину специальной конструкции на конце, выпускающем выхлопные газы, и вентилятор специальной конструкции, отвечающий за сжатие двигателя на конце, на который ссылаются механики. как « Впуск ».

Преимущества газотурбинного двигателя    

По словам механиков и специалистов по газотурбинным двигателям, этот конкретный двигатель обладает многочисленными преимуществами. К ним относятся, но не ограничиваются следующим:

• Эти двигатели разработаны для оптимальной работы при более низком давлении во время эксплуатации.
• Детали двигателя считаются оптимальными для работы на высотах, которые считаются высокими. Вот почему многие типы самолетов используют эти двигатели.
• Скорости двигателей могут работать на более высоких скоростях, чем стандартные двигатели с поршневым управлением.
• С этими двигателями связано гораздо меньше компонентов, что означает, что их легче обслуживать и ремонтировать.
• Детали двигателя, содержащиеся в этих типах двигателей, имеют более высокий уровень успеха, когда речь идет о внутренней смазке.
Турбинные двигатели
• способны выдерживать большой вес, обеспечивая при этом высокий уровень мощности транспортных средств и судов, на которых они используются.

КОГДА ВЫ ДУМАЕТЕ

TFE731
ДУМАЕТЕ AMI

В Aviation & Marketing International мы храним один из самых больших вариантов деталей турбинного двигателя TFE731 . Имея на складе более 60 000 деталей, мы можем с гордостью сказать, что являемся универсальным магазином для всех ваших запасных частей, технического обслуживания и обслуживания TFE731 . Хотя шансы на то, что у нас не будет нужных вам деталей, невелики, если случайно у нас их нет, мы полностью способны передать вам эту конкретную деталь двигателя TFE731 , что сэкономит вам время и нервы.
ПОИСК ЗАПЧАСТЕЙ TFE731

Использование газотурбинного двигателя

Сегодня в транспортных средствах и судах используется множество газотурбинных двигателей. Ниже приведены некоторые примеры транспортных средств и/или судов с газотурбинным двигателем:

• Ayres Thrush Сельскохозяйственный самолет
• Цессна Скаймастер
• Mitsubishi MU-2 из Японии
• Гаррет TPE331
• Британские железные дороги 18000
• Ровер JET1 1950 года выпуска
• Турбина МТТ СУПЕРБАЙК
• Танк Пантера
• JetTrain компании Bombardier
• Моторный артиллерийский катер Королевского флота

Турбинные двигатели считаются исключительно популярными среди производителей крупных транспортных средств и/или судов.