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

Turbo двигатель что это такое

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 вы приобретаете

Остановимся сначала на качествах, на которые и указывают производители. Преимуществ несколько:

  • Главное и неоспоримое – увеличение мощности движка. При равном объеме мотора его мощность повышается на 40%. Потому-то все гоночные авто и оснащаются турбинами в обязательном порядке;
  • Большая экологичность по сравнению с обычными атмосферными. Для нашего народа как бы не самое важное достоинство, а вот Европа очень ценит это качество. Объясняется повышенная «чистота» тем, что дополнительное нагнетание воздуха обеспечивает более полное сгорание автомобильного топлива;

  • Вибрация и моторный шум фактически отсутствуют. Звук у движка мягкий и ненавязчивый;
  • Установка турбины возможна и на бензиновые, и на дизельные двигатели.
  • Собственно, на этом список привлекательных черт турбирования заканчивается. Открывается перечень его недостатков.

    Состав системы

    Кроме турбокомпрессора и интеркулера в систему входят: регулировочный клапан (wastegate) (для поддержания заданного давления в системе и сброса давления в приёмную трубу), перепускной клапан (bypass valve — для отвода наддувочного воздуха обратно во впускные патрубки до турбины в случае закрытия дроссельной заслонки) и/или «стравливающий» клапан (blow-off valve — для сброса наддувочного воздуха в атмосферу с характерным звуком, в случае закрытия дроссельной заслонки, при условии отсутствия датчика массового расхода воздуха), выпускной коллектор, совместимый с турбокомпрессором, а также герметичные патрубки: воздушные для подачи воздуха во впуск, масляные для охлаждения и смазки турбокомпрессора.

    Атмосферный двигатель или турбированный

    И так, атмосферный или турбированный двигатель. Если взять изначально их различие, то конструктивно двигателя не отличаются. Различие состоит лишь в том, что в систему впуска добавляется усиленный поток воздуха и соответственно меняется подача топлива в сторону его увеличения.

    На атмосферный двигатель можно установить систему наддува, то есть турбину, усиливающую поступающий воздушный поток в систему впуска, подкорректируем подачу топлива, вот вам и турбированный двигатель.

    Разберем глубже что такое атмосферный и турбированный.

    Читать еще:  165fml что за двигатель

    Атмосферный двигатель

    Что значит атмосферный? Как уже было сказано выше, атмосферный двигатель не имеет систему нагнетания воздуха в систему впуска.

    Воздух засасывается естественным образом, поршни на впуске засасывают воздух, создавая отрицательное давление в фазе впуска. В этом цикле вместе с воздухом засасывается и топливо, образуя топливную смесь, необходимую для того или иного режима работы мотора.

    Для хорошей продувки, так называют хорошую наполняемость рабочей смесью и отводом отработавших газов, на современных атмосферных моторах устанавливают по четыре клапана на цилиндр. Два на впуск и два на выпуск.

    Рекомендуем: Термостат: принцип работы,виды,устройство,фото,видео.

    В этом случае обеспечивается максимальная эффективность мотора, относительно его объема цилиндров и соответственно максимальная мощность.

    Плюсы атмосферного двигателя:

    • повышенный ресурс;
    • простота конструкции;
    • потребление низкооктановых марок топлива;
    • меньший расход масла;
    • больший пробег до замены масла;
    • прогрев двигателя быстрее.

    Минусы атмосферного двигателя:

    • меньшая мощность;
    • расход топлива высокий;
    • менее экологичный.

    Турбированный двигатель

    Как было сказано выше, это атмосферный мотор с установленной на него турбиной. Примерно так можно представить турбированный двигатель. Но установкой турбины просто не обойдешься.

    Турбина работает от движения выхлопных газов, раскручивая вал с крыльчаткой до бешеных оборотов. На другом конце вала турбины находится крыльчатка, так называемого компрессора, которая подает воздух под давлением во впускной коллектор.

    Компрессор нагнетает воздух, его поступает в цилиндры гораздо больше чем в атмосферном моторе. За счет этого появляется возможность создавать готовой горючей смеси в несколько раз больше за один такт впуска. В турбированном конечно при сгорании этой смеси и энергии выделяется больше, результат — резкое повышение мощности.

    Коленвал, распредвалы, шатуны, поршни, клапана в турбированном остаются такими же как на атмосферном моторе.

    Чтобы турбированный двигатель работал стабильно и долго, требуется много доработок и усовершенствований, связанных со смазкой турбины и охлаждением подаваемого воздуха.

    Турбированные двигатели более оборотистые, более мощные, работают при боле высоких температурных режимах.

    Кроме турбины, турбированный движок дополняется дополнительным радиатором (интеркулер), который служит для охлаждения воздуха, поступающего в систему впуска.

    Интеркуллер необходим для того, чтобы смесь не поступала в цилиндры сильно разогретой, чтобы спасти его от детонации и перегрева.

    Плюсы турбированного двигателя:

    • увеличенная мощность;
    • уменьшенные размеры и вес;
    • уменьшенный совакупный расход топлива.

    Минусы турбированного двигателя:

    • уменьшенный ресурс;
    • требует качественное масло;
    • требует качественное топливо;
    • увеличенный расход масла;
    • плохой прогрев;
    • потребность чаще менять масло.
    Читать еще:  Что такое твердотопливный двигатель

    Двигатели с системой Bi-Turbo

    Bi-Turbo также подразумевает наличие двух турбин, однако если в предыдущем варианте турбины были одинаковыми, то Би-турбо включает в себя наличие обычной турбины и увеличенной, более мощной. Турбины обладают последовательным способом включения, то есть на малых и средних оборотах работает первая турбина, на больших оборотах – увеличенная. Благодаря такой конфигурации обеспечивается ровный разгон автомобиля.

    В свою очередь, устанавливаться Bi-Turbo также может и на V-образные двигатели, и на рядные.

    Турбированный двигатель впервые увидел мир в 905 году, а на «легковушки» турбины стали устанавливать только в середине 20-го века. Принцип двигателя оснащенного турбиной заключается в том, что турбина рационально использует выхлоп автомобиля, посредством которого происходит нагнетание дополнительного воздуха в цилиндры, который способствует лучшему сгоранию топливно-воздушной смеси. Как вы знаете, чем больше воздуха, тем лучше будет гореть, по тому же принципу устроен и турбомотор, турбина под высоким давлением нагнетает воздух в цилиндры, благодаря чему сгорание топливной смеси происходит с большим КПД, в результате двигатель получает больше мощности минимум на 10%.

    К позитивным качествам турбированных агрегатов следует отнести запас мощности при равных объемах двигателей, а также более высокий крутящий момент, за счет чего мы получаем третий не менее важный параметр — динамика. Она у турбины лучше, чем у атмосферника. Двигатель с турбиной более экологичен, поскольку в его цилиндрах топливо сгорает более эффективно, при этом турбомотор издает меньше шума, чем атмосферник.

    Какие разновидности схем подключения компрессоров существуют?

    Системы типа Twin-Turbo и Biturbo отличаются между собой схемой подключения наддува. Как правило подключение реализуют по трем основным схемам: параллельная, последовательная, а также ступенчатая. Далее вы узнаете о каждой из них более детально.

    Параллельная схема. Данный тип подключения предусматривает два одинаковых нагнетателя, которые работают одновременно, параллельно друг другу. Главная суть такого типа подключения состоит в том, чтобы снизить инерционность, которая наблюдается при использовании одной большой. Перед тем как поступить в цилиндры, воздух, который нагнетает Biturbo, отправляется во впускной коллектор, где происходит его смешивание с топливом и подача в камеры сгорания. Такую схему, как правило, применяют на дизельных моторах.

    Последовательно-параллельная схема. Такой тип подключения представляет собой две одинаковые турбины, которые работают в разных режимах. Одна из турбин постоянно работает, обеспечивая экономию топлива и необходимую мощность на средних оборотах. А вторая «улитка» вступает в работу в случае увеличения нагрузки и повышении оборотов двигателя. За переключение режимов отвечает специальный клапан, который работает под управлением ЭБУ двигателя. Система позволяет эффективно избежать возникновения «турбоямы», обеспечивая плавный равномерный разгон. Как только ЭБУ замечает повышение оборотов в работу встает вторая вспомогательная турбина, в результате чего мотор имеет хороший подхват без провалов и задержек. Похожий принцип используют системы TripleTurbo, у которых не два, а целых три турбокомпрессора.

    Читать еще:  Cdi двигателями как работает

    Ступенчатая схема. Двухступенчатая схема турбонаддува — это две турбины, которые имеют разный размер. Установленные «улитки» последовательно соединены с впускным и выпускным каналами. В каналах имеются перепускные клапана, способные регулировать потоки воздуха и выхлопных газов. Такая схема может работать в трех режимах.

    На низких оборотах клапаны закрыты, а отработавшие газы идут по каналам через две «улитки». Из-за низкого давления газов, крыльчатки большой турбины почти не вращаются. Воздух свободно проходит мимо обеих ступеней компрессоров, при минимальном избыточном давлении.

    Когда обороты двигателя увеличиваются происходит открытие клапана, в результате чего большая турбина начинает включаться в работу. Большой нагнетатель создает давление и сжимает воздух, затем подает его на малое колесо, тем самым еще больше сжимая его.

    В момент максимальной нагрузки двигателя, оба перепускных клапана открыты на 100%, это приводит к тому, что поток отработавших газов идет сразу на большую «улитку» и проходя через нее нагнетается в цилиндры. Такой ступенчатый тип, как правило, используется на дизельных моторах.

    Плюсы и минусы двойной турбины

    Из преимуществ стоит выделить:

    1. Решение проблемы турбоямы;
    2. Прибавка в мощности при относительно небольших объемах силового агрегата;
    3. Обеспечение высокого крутящего момента, прекрасная динамика;
    4. Мотор с Biturbo будет иметь намного более экологичный выхлоп, по сравнению с обычным силовым агрегатом. Этого удается достичь благодаря более эффективному сгоранию топлива;
    5. Экономия топлива.

    Недостатки у Битурбо следующие:

    1. Требовательность к качеству топлива и моторного масла;
    2. Высокая стоимость технологии, которая в конечном итоге приводит к удорожанию всего силового агрегата;
    3. Сложная конструкция;
    4. Дорогой и сложный ремонт.

    На этом буду заканчивать. Как видите любая, даже самая сложная технология, имеет простое объяснение, главное вникнуть в суть вопроса. Спасибо за внимание, пишите в комментах доводилось ли вам попробовать технологию «Твинтурбо» и «Битурбо» лично, а также какие ваши впечатления о данных системах. Берегите себя, до новых встреч на savemotor.ru

    Видео по теме: Что такое Biturbo и Twin-Turbo? В чем их отличия и как это работает?

    Ссылка на основную публикацию
    ВсеИнструменты
    Adblock
    detector