2 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое турбонаддув двигателя плюсы и минусы

Турбированный двигатель плюсы и минусы

В настоящее время конструкторы и производители стараются выпускать на автомобильный рынок транспортные средства уже с имеющимися турбинами на двигателе, способные увеличить мощность от десяти процентов и выше, при этом, не нанося существенный ущерб деталям ДВС при низком потреблении топлива. Конечно, турбированный двигатель является большим шагом в автомобилестроении, так как он позволяет увеличить мощность мотора даже совсем с небольшим объемом. Однако не стоит забывать, что турбированный двигатель имеет не только список плюсов, но так же и ряд минусов.

Преимущества

Турбированный двигатель имеет как свои преимущества так и свои недостатки

Во-первых, самый весомый и заметный плюс такого двигателя – большая мощность. Обычные атмосферные ДВС могут еще попросить фору у турбированного, так как при старте турбины дают больше резвости и динамики, а так же быстрее набирают обороты. Во-вторых, турбированные движки имеют небольшой объем. За счет турбин обычный седан любого представительского класса с объемом мотора в 1,8 литров может с легкостью разогнаться до сотни за десяток секунд. В-третьих, благодаря сравнительно небольшому объему, но большой мощности, данный двигатель, в отличие от стандартного мотора, расходует меньше топлива, как по городу, так и по трассе. К примеру: иномарки, у которых объем ДВС составляет от 2.8 литров до 3.2 литров, не только проигрывает в резвости турбированным движкам, но и при большем объеме расходуют больше топлива, что сказывается на финансовом состоянии владельца автомобиля. То есть: если расход топлива на сто километров у подержанной иномарки с объемом ДВС в 2,8 литра, составит около четырнадцати-пятнадцати литров в городском цикле, то турбированный двигатель с объемом в 1,8 литров будет потреблять около восьми или девяти литров на сто километров по городу. При этом в резвости, динамике и скорости автомобиль с турбинами ничуть не уступит транспортному средству с обычным мотором. Конечно, такую экономию видно на лицо, но не все так просто.

Недостатки

Турбина в разрезе

Во-первых, одним из недостатков турбированного движка является то, что перед началом работы автомобиля мотор нужно прогревать, даже в теплую весеннюю и летнюю погоду. Конечно, эта проблема не является столь глобальной и серьезной. Во-вторых, более значительным и дорогим является тот недостаток, что двигатель с турбонаддувом является довольно прихотливым. Да, такие моторы требуют только очень хорошее и качественное моторное масло, например Motul, которое необходимо менять как минимум раз в год, а стоит оно, однако, не так дешево, как кажется. В-третьих, турбины устроены так, что они постоянно и значительно нагреваются. Для использования данного двигателя существует специальная, более сложная система охлаждения, которая сама по себе состоит из многих деталей. А чем больше деталей, тем больше процентов того, что у вас что-то может выйти из строя. В-четвертых, при наличии двигателя с турбонаддувом появляется такая проблема, как турбояма. Конечно, производители и конструкторы всеми способами пытаются избавиться от данной неприятной вещи. Существуют такие движки, как, например, Bi и Twin-Turbo, которые разработаны так, чтобы сокращать время при включении турбины то есть они снижают вероятность возникновения турбоям. Так же у некоторых движков с турбонаддувом существуют такие проблемы, как низкая динамика и маленькие обороты в самом начале работы турбин. То есть турбированный движок достигает полной отдачи мощности не сразу, а спустя некоторое время.

Однако не стоит сразу ставить крест на моторах с турбонаддувом, ведь достоинств у них намного больше, нежели недостатков.

Бензиновый двигатель с турбонаддувом

Турбокомпрессор — позволяет существенно поднять мощность. Это позволяет использовать двигатели с меньшим рабочем объёмом цилиндров, а это в свою очередь значит, что двигатель будет меньшего размера. Использование турбин в современном автомобилестроении позволяет использовать их на всех автомобилях и (при хорошей настройке) без повреждении силового агрегата. В статье мы рассмотрим бензиновый двигатель с турбонаддувом, а также, какие преимущества он за собой несет.

Читать еще:  Форд фиеста 2008 технические характеристики двигателя

Турбокомпрессор – узел двигателя позволяющий сжимать поступающий в неё воздух и сжимать его. В идеале соотношение воздушно–топливной смеси 1:17 (на одну часть топлива 17 частей воздуха). Если топливо окажется больше(обогащённая смесь) значит оно сгорит в цилиндре не полностью. То же произойдёт если топливо меньше(обеднённая смесь). Турбина нагнетает сжатую воздушно-топливную смесь, смесь получается всё та же 1:17, но сжатая а следовательно большего объёма.

Турбокомпрессор подобен воздушному насосу и бывают двух видов: турбина (Turbocharger) приводимая в движение от выхлопных газов, и компрессор (Suprcharger) работающий от двигателя. Турбина использует отработанные выхлопные газы для раскручивания своих лопастей, «хватая» и сжимая воздух. Если двигатель работает на малых оборотах и выхлопу не хватает силы раскрутить турбину, то газы сбрасываются через отверстия в турбине и мотор работает как обычный атмосферный. С увеличением наддува увеличивается и впрыск количества топлива, а значит и отработавших газов. Что в свою очередь может привести к циклическому подъёму мощности до какого либо предела, пока двигатель не выйдет из строя. Поэтому на турбинах стоит обходной клапан, который позволяет газам выходить в обход турбине.

На корпусах турбин встречаются такой параметр как А/R (area/radius), что переводится как область/радиус А- это сопла входа турбины, R- радиус центральной части турбины. Отношение А/R в пределах 0.5 – 1.0, чем меньше этот показатель тем меньше количество времени необходимо для наполнения турбины. И следовательно чем больше показатель А/R тем больше количество времени для наполнения турбины. Но турбины с меньшем А/R не так сильны как их габаритные собратья. Ставить на большие (3.0-6.0 литровые) двигатели турбины с маленьким А/R не резонно, так как турбина наполнится быстро, но не даст желаемого прироста мощности. Но и маленькие моторы с большими показателями А/R могут даже и не наполнится.

Рынок на сегодняшний день располагает огромным выбором турбин, разных габаритов и марок. К плюсам можно отнести подъём мощности, лучшее сгорание топлива и экономичность(в некоторых случаях). К минусам же можно отнести повышение качества горюче-смазочных материалов и дополнительный уход. Так как некорректно установленная или не смазанная турбина может вывести из строя двигатель. Теперь Вы знаете плюсы и минусы, которые несет с собой бензиновый двигатель с турбонаддувом.

Что такое турбонаддув двигателя плюсы и минусы

Дабы увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания, производители разработали специальный агрегат. Его мощность напрямую зависит от его же рабочего объёма и наличия топливно-воздушной смеси, которая подаётся в цилиндры. Это устройство называется турбонаддувом, а ниже мы рассмотрим виды турбонаддува.

Виды турбонаддува

1) Резонансный (здесь применяется кинетическая энергия воздуха именно во впускном коллекторе);

2) Механический турбонаддув (нагнетание воздуха идёт с помощью компрессора, который приводится в действие от двигателя);

3) Газотурбинный (здесь идёт использование энергии отработавших газов).

Особенность работы резонансного наддува

В данном случае нагнетатель не применяют. Повышение давление воздуха происходит за счёт чётко выверенной формы и длинны впускного коллектора. Работа его очень проста и подробному рассмотрению не подлежит.

Особенность работы механического наддува

Использование компрессора является одним из способов увеличения подачи воздуха в цилиндры двигателя. Механический нагнетатель воздуха для автомобиля работает следующим образом: компрессор запускается в работу от шкива коленчатого вала, что и вызывает нагнетание воздуха, как только мотор начинает работать.

Преимущество этой системы в том, что воздух нагнетается на любых режимах работы силового агрегата. При минимальных оборотах также происходит нагнетание. Давление начинает увеличиваться с ростом оборотов коленвала.

Минус такого оборудования в том, чтобы обеспечить работу нагнетателя расходуется часть мощи двигателя машины. Следовательно, снижается его КПД.

Читать еще:  Что охлаждает двигатель при перегреве
Что собой представляет газотурбинный наддув

Принцип работы этого устройства достаточно не сложный. На одном валу находятся крыльчатка-нагнетатель и крыльчатка-турбина. Все из турбин вращается в своей улитке. Газы, которые отработали, проходят из выпускного коллектора через одну из улиток и вращают крыльчатку-турбину. Обороты посредством общего вала передаются второй крыльчатке, которая способствует повышению давления атмосферного воздуха, который проходит через вторую улитку.

Турбонаддув плюсы и минусы

Повышается КПД и двигатель автомобиля становится более экономичным. Это всё происходит по той причине, что система приводится в действие за счёт энергии отработавших газов.

Основным плюсом является экологичность оборудования . Турбонаддув способствует обеспечению более полного сгорания горючего. Он помогает понизить температуру камеры сгорания, что и приводит к понижению образования оксида азота.

Недостатк и турби р ованного дв игателя

Впервую очередь, такое устройство нуждается в бережном отношении к себе. Дело в том, что масло к подшипникам компрессора подаётся под давлением во время работы двигателя автомобиля. Поэтому, если сразу заглушить мотор и выключить зажигание, большая вероятность того, что у вас перегреется компрессор или вообще выйдет из строя. Дабы избежать подобных поломок, дайте мотору пару минут поработать на холостых оборотах. Только после этого глушите его.

Силовой агрегат с турбонаддувом потребляет больше топлива. Связанно это с большим количеством воздуха, загнанного в цилиндры. Сжигается больше топлива, но при этом массовая доля горючего из расчёта на единицу мощности в час всегда меньше, чем у самого мотора, не имеющего турбонаддув.

Ограничение диапазона эффективной работы турбокомпрессора также значительный минус. Здесь происходит очень медленный отклик турбины на нажатие педали газ. Система турбонаддува хорошо и качественно работает в достаточно узком диапазоне частоты вращения коленвала. Он же полностью зависит от размеров турбины. Чтобы решить подобную проблему, производители устанавливают двойной турбонаддув, то есть, две турбины с разным диаметром крыльчатками. Порой променяют и две полностью одинаковые турбины. Это для того, когда первая турбина теряет свои качества, её подхватывает вторая. Для уменьшения инерции и эффекта турбоямы, производители пытаются максимально понизить вес валов.

как ра ботает ту рб ина в авто мобиле видео

Принци п работы ту р бонаддува дизельного двигателя

И так, как работает турбонаддув в дизельном двигателе? Работа турбированного дизельного двигателя основана на применении энергии выхлопных газов. Например, отработавшие газы после покидания цилиндра попадают на крыльчатку турбины, вращая её.

Если сравнивать с атмосферными дизелями, то в турбокомпрессорных агрегатах воздух в цилиндры подаётся под более высоким давлением. В итоге получается, что объём воздуха, который попадает в цилиндр за один цикл, увеличивается.

Турбонаддув дизельного двигателя менее экономичен. Система такого наддува восприимчива к истощению поршневой группы. Увеличение давления картерных газов значительно снижает ресурс турбины. Такие турбины нуждаются в применении специальных сортов масел и тщательного соблюдения рекомендуемых производителем сроков обслуживании.

Принци п работы турбона ддува бензино вого двигателя

И так, как работает турбонаддув в бензиновом двигателе? Использование системы турбонаддува двигателя, в основном, основывается на применении энергии, выделяемой при сгорании газа. Уже отработанные газы начинают вращать колесо турбины. Оно же ведёт в оборот компрессионное колесо через вал ротора. Компрессорное колесо приступает к сжатию воздуха, отправляя его в систему. Нагретый воздух при сжатии, поступает в цилиндр двигателя.

Несмотря на то, что турбонаддув не связан с коленвалом двигателя, качество работы зависит от количества оборотов двигателя. Чем выше будет частота вращения, тем больше энергии отработанных газов. В этом случае турбина начинает вращаться быстрее, а в цилиндр поступает необходимое количество сжатого воздуха. Так что теперь вы знаете, что такое турбонаддув в автомобиле и как он работает!

как уби ть авт омобиль – что нельз я делать

Если статья понравилась, делимся в соцсетях и оставляем комментарии!

Читать еще:  Двигатель ваз 21203 что это

Как турбина влияет на мощность двигателя. Система турбонаддува и как она работает

Опубликовано Master в 7 марта, 2019

Выбор правильного автомобиля как средства передвижения является важным решением. Здесь необходимо учитывать цену, потребление, комфорт, но есть и другие незаменимые факторы. Одним из таких факторов, который привлекает внимание к авто, является двигатель с турбонаддувом (турбина). Данная система помогает повысить мощность двигателя и предлагает экономию потребления топлива. Что такое турбонаддув, как турбина влияет мощность двигателя и общую производительность автомобиля – об этом расскажем в данном посте.

Содержание

Что такое турбонаддув

Тот, кто работает за рулем, даже если он не очень осведомлен в механике, имеет острое представление о том, как работает машина. Мощность, измеряемая в лошадиных силах, является способностью двигателя превращать топливо в движение и скорость. А это и есть тот значимый элемент, когда речь идет об эффективной, качественной и экономичной работе автомобиля.

На практике это выглядит так: каждая быстрая машина – мощная, но не всякая мощная – быстрая. Это связано с тем, что чем тяжелее транспортное средство, тем больше силы оно использует для движения.

Турбонаддув (система двигателя внутреннего сгорания на основе турбокомпрессора, или турбины) – это способ повысить мощность двигателя, используя компрессор для вытягивания и сжатия большего количества воздуха в камеру сгорания, увеличивая мощность сгорания топлива и, следовательно, увеличивая скорость передвижения авто, вне зависимости от его веса.

Как работает турбонаддув в машине

Двигатель с турбонаддувом состоит из двух частей – выпускного коллектора и турбокомпрессора. Первый отвечает за сбор газов из каждого цилиндра, которые будут поступать в выхлопную систему и выбрасываться в атмосферу.

Турбина собирает воздух, который, в свою очередь, приводит в движение винт, производя прохладный, чистый воздух. Этот воздух передается в компрессор, который уплотняет его и направляет в радиатор промежуточного охладителя, тем самым, охлаждая воздух. Таким образом, большее количество воздуха проходит через цилиндры и попадает в зону сгорания.

Схема работы турбонаддува

Двигатель работает на взрыве, а это значит, что ему нужен огонь, верно? То есть: тепло + топливо + кислород (газы, собираемые из выхлопных газов). Чем больше воздуха в системе, тем больше возможностей сжигать бензин и вырабатывать больше энергии. Прелесть в том, что он создает действенный круг, в котором тот самый газ, генерируемый двигателем (посредством взрывов), становится силой, приводящей в движение турбо систему.

Как турбина влияет на производительность автомобиля

После теоретической части следует объяснить, как турбина влияет на мощность двигателя и производительность автомобиля. Самым большим преимуществом турбины является экономный расход топлива. Но чтобы добиться такой экономии, водителю также необходимо внести свой вклад, научившись управлять своим транспортным средством безопасно, с наименьшим количеством тормозов и внезапным ускорением.

Помимо экономного расхода топлива, турбина помогает снизить выбросы загрязняющих веществ в окружающую среду. И, конечно же, с турбиной производительность авто будет на высоте (из-за нехватки кислорода транспортные средства теряют около 25% своей мощности). Двигатели с турбонаддувом повторно используют выхлопные газы.

Турбонаддув сегодня признан самым действенным механизмом усиления мощности двигателя внутреннего сгорания без увеличения частоты оборота его коленчатого вала и рабочего объема цилиндров. Система с турбонаддувом используется на бензиновых и дизельных двигателях, однако её максимальная действенность доказана на дизельных двигателях за счет высокой степени сжатия в двигателе и относительно невысокой частоты оборота коленчатого вала. В бензиновом двигателе турбонаддув может вызвать эффект детонации по причине резкого увеличения частоты оборотов двигателя, а также высокой температуры отработанных газов и сильного нагрева турбины.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector