Увеличиваем мощность на корче или что такое турбокомпрессор

134086

Рассмотрим сначала основные моменты в устройстве турбины и принцип ее действия.

Практически для каждого человека, интересующегося автомобилем и его устройством, важно понимание основных принципов работы турбонаддува. А для постройки корча, вам это знать просто обязательно, т.к установка турбины является одним из самых простых вариантов поднятия мощности вашего железного коня.

turbo10

Каков принцип работы системы турбонаддува?

Мощность двигателя пропорциональна объему воздуха и топлива, способного войти в цилиндры. При прочих равных, большие двигатели потребляют больший поток воздуха и как результат, дают бОльшую мощность. Если мы хотим чтобы наш крошка-мотор работал также как двигатель-богатырь, либо если нам надо, чтобы уже не маленький двигатель выдавал еще большую мощность, наша цель — «впихнуть» больше воздуха в цилиндр. Установив турбонагнетатель мы сможем резко увеличить характеристики двигателя.

Компоненты, составляющие типичную систему турбонаддува

*(1) Воздушный фильтр (не показан), через который атмосферный воздух проходит прежде чем попасть в турбокомпрессор

*(2) Воздух который превышает величину плотности атмосферного воздуха (масса/еденица объема) является сжатым.

*(3) У большинства современных оснащенных турбонаддувом, есть промежуточный охладитель воздуха (интеркулер) , который охлаждает сжатый воздух, дабы далее увеличить его плотность и уменьшить склонность к детонации

*(4) После прохождения через впускной коллектор , воздух входит в цилиндры двигателя, которые содержат фиксированный объем. Так как вошедший воздух большей плотности, каждый цилиндр может работать с большим массовым расходом воздуха. В свою очередь, более высокий массовый расход воздуха позволяет загнать в цилиндр больше топлива (с неизменным коэффициентом воздух/топливо — air/fuel). Воспламеняясь, воздушно — топливная смесь большего объема приводит к увеличению мощности, производимой данным размером, или по другому — объемом цилиндра

*(5) Объем газов, полученный в результате сожжения топлива в цилиндре, выходит, в такте выхлопа, в выпускной коллектор

*(6) Газ высокой температуры на большей скорости направляется прямиком в «горячую часть» турбокомпрессора — турбине (6) и давят на крыльчатку. Турбина создает противодавление на двигателе, что означает что давление выхлопных газов двигателя выше чем атмосферное давление

*(7) Снижение давления и температуры происходит во время прохождения через турбину , которая (как и все гениальное) просто использует бесплатную энергию выхлопных газов для привода компрессора и нагнетания давления

turboinfo_01

Компоненты, составляющие конструкцию турбокомпрессора

turboinfo_02

В дополнение нужно отметить что температура выхлопных газов бензиновых двигателей гораздо выше этого параметра у дизелей, а как следствие — турбокомпрессоры для дизельных двигателей, при схожей конструкции сделаны из более дешевых, но менее жаропрочных материалов. Так что использование дизельных турбокомпрессоров на бензиновом двигателе мы не рекомендуем — выкинете деньги…

Другие компоненты системы турбонаддува

Клапаны Блоуофф (Байпас)

tial_QR_1

Описание данных компонентов вы сможете найти в материале Как читать турбокарты

Вестгейты (Wastegates)

d_6650turboinfo_03

Внешний                                                                                                                                       Внутренний

Вестгейт, также как и блоуофф, является средством управления наддувом, только со стороны выхлопа. Некоторые коммерческие дизельные системы турбонаддува вовсе обходятся без оного (т.н. система свободно плавающего турбонагнетателя). Однако, использование турбонаддува на бензиновых двигателях требует применения этого компонента.

Существуют две разновидности вестгейтов — внутренний и внешний. И тот и другой обеспечивают обход выхлопных газов мимо колеса турбины. Обход газов колеса, как вы уже понимаете, уменьшает мощность турбокомпрессора, позволяя турбине соответствовать мощности, требуемой для данного уровня наддува. Аналогично блоуоффам, вестгейты используют в своей конструкции силу пружины, для регулировки потока, проходящего в обход турбины.

Внутренние вестгейты встроены в корпус турбины и состоят из клапана «хлопушки», тяги, наконечника, и пневматического привода (актюатора).

Очень важно подсоединить актюатор исключительно к давлению наддува, т.к. механизм не работает с вакуумом и не может относиться к впускному коллектору.

 

Внешние вестгейты монтируются на специально изготавливаемом для них приливе на коллекторе. Преимущество внешнего вестгейта заключается в том, что обойдя турбину, поток воздуха может быть повторно включен в поток газов, идущий ниже по течению турбины. Это позволяет улучшить производительность турбины. Для гоночной техники, этот поток может быть выведен прямиком в атмосферу.

Втулки против шариковых подшипников

Втулки долгое время были основой для турбокомпрессоров. Они дешевы, практичны, но шарикоподшипник является новой вехой в постройке турбокомпрессоров и несет с собой существенное улучшение их характеристик.

Массовое появление турбин на шарикоподшипниках началось в результате участия группы Garrett Motorsports в нескольких гоночных сериях, где получило название «картридж подшипник»

Картридж — одинарная втулка, которая содержит ряд шарикоподшипников с каждой стороны, в то время как традиционная система подшипника содержит набор втулок и подшипник осевого давления

Втулки

turboinfo_05

Шарикоподшипники, картридж

turboinfo_06

Использование шарикоподшипников положительно сказывается на отклике турбины, что в свою очередь благоприятно сказывается на динамике автомобиля.

Ну и чтобы не писать много текста предлагаю вам посмотреть видео в котором рассказывается про устройство турбины.

p.s. извиняюсь за перевод

Друзья на сегодня мы рассмотрели один из основных моментов увеличения мощности вашего болида.
Таким образом, установив турбину на свой не очень мощный авто вы сможете добиться большей отдачи от своего двигателя. Ну а, что еще нужно для хорошего корча!

В следующих частях, мы наглядно рассмотрим варианты установки турбины, а так же комбинации из нескольких турбонагнетателей на одном двигателе.

Подписывайтесь! Ставьте лайки! Удачи!

Лучший способ выразить благодарность автору - поделиться с друзьями!

Вам понравилась статья? Не хотите пропускать новые? Тогда подпишитесь на RSS или получайте новые статьи мгновенно на электронную почту

Следите за обновлениями в Twitter и RSS.



Комментарий