Турбина существенно увеличивает мощность двигателя без повышения его веса. Среди новых автомобилей доля турбированных моторов составляет около половины и 80% из них - это дизели. Что касается коммерческих транспортных средств, то и здесь уже давно господствуют турбодизельные агрегаты. Популярность технологии вполне объяснима: экономически выгоднее установить турбину, чем увеличить количество цилиндров либо повысить их объём.
Многие автолюбители интересуются, при каких оборотах включается турбина на дизеле. На самом деле, вопрос поставлен не совсем корректно, так как турбокомпрессор начинает работать сразу же после запуска мотора, то есть выхлопные газы раскручивают крыльчатку даже на холостом ходу, правда, незначительно. При повышении оборотов происходит не включение системы, как таковой, а увеличение её производительности.
Важнейшим показателем турбины является номинальное давление наддува. Для обычных легковых авто верхняя граница находится в пределах 1,4-2,5 бар, для спортивных - до 3,4 бар. Проверка нагнетания турбокомпрессора осуществляется в реальных условиях при работе мотора под нагрузкой. Манометр включается в цепь управления ТНВД или в разрыв датчика во впускном коллекторе. Полученные во время диагностики данные сравниваются с заводскими. Когда значения выше типовых, это свидетельствует о проблеме в ограничивающем клапане. Если показатели слишком малы, причины могут быть разные, как поверхностные (засорён воздушный фильтр), так и более глубокие, связанные с внутренними неисправностями турбины.
Для дизельных автомобилей максимальная эффективность наддува достигается при 1800-4000 оборотах коленвала. Именно в этом диапазоне колесо турбины раскручивается до значений, предусмотренных производителем (от 150 000 об/мин и выше). Выход на эффективный режим работы («подхватывание») происходит при достижении двигателем 1800-2500 об/мин. Пик производительности - 3000-4000 об/мин. При дальнейшем увеличении оборотов давление становится слишком большим, что приводит к значительным перегрузкам. Это чревато разрушением компонентов ДВС, поэтому автоматически включается перепускной клапан, сбрасывающий избыточное давление.
Узнать, при каких оборотах давление турбины соответствует номинальному, можно с помощью адаптера Vag-COM. В процессе диагностики снимаются показатели датчиков, и осуществляются замеры степени открытия вестгейта.
Приблизительный алгоритм действий для двигателей TDI:
На стандартном дизеле резкий скачок давления наддува (до 2,1 бар) наблюдается при превышении 1900 об/мин. На этом уровне давление удерживается приблизительно до 4000 оборотов, после чего падает (при дальнейшем увеличении срабатывает клапан сброса).
Escalade-Z › Блог › Как трудятся турбины
В то время, когда говорят о гоночных либо спортивных автомобилях, довольно часто всплывает тема турбонаддува. Турбины неизменно сопровождают современные дизеля. Турбина может значительно увеличить мощность двигателя без большого роста его веса.
Это громадное преимущество стало причиной популярности турбин!
Давайте разберемся, как турбина увеличивает мощность, выживая наряду с этим в экстремальных условиях работы. Мы познакомимся с вестгейтами, керамическими лопастями турбин и подшипниками, каковые оказывают помощь турбинам делать работу значительно лучше. Турбины – системы принудительного нагнетания воздуха. Они сжимают воздушное пространство.
Сжатый воздушное пространство дает преимущество по мощности: в двигатель поступает больше воздуха, а это значит, что больше топлива возможно добавлено. Следовательно, каждое сгорание смеси в цилиндре дает больше мощности. Турбированный двигатель в общем случае неизменно замечательнее подобного по количеству атмосферного.
Двигатель меньшей массы может выдавать больше мощности при наличии наддува.
Дабы создать давление воздуха, турбина применяет поток выхлопных газов из двигателя для раскручивания собственной крыльчатки, которая со своей стороны раскручивает воздушный насос. Турбина вращается с частотой до 150,000 об/мин – это в 30 раз стремительнее среднего двигателя. Так как турбина трудится с выхлопными газами, ей приходится выдерживать громадные термические нагрузки.
Дабы снять больше мощности с двигателя, нужно расширить количество топливно-воздушной смеси, которая сгорает в цилиндрах. Один из способов – добавить количество цилиндров либо расширить их количество. Довольно часто эти трансформации весьма дороги.
Турбина дешевле додаёт мощность, и как раз исходя из этого она так популярна на вторичном рынке.
Размещение турбины в машине
Турбина разрешает сгорать большему количеству горючего, увеличивая количество воздуха и топлива в цилиндрах. Обычная прибавка к давлению от турбины – 0.3 – 0.5 бар. Потому, что давление на уровне моря 1 бар, легко подсчитать, что в камеры сгорания попадает на 50 % больше воздуха, следовательно повышение мощности должно доходить до 50%. В конечном итоге, эффект получается 30- 40 %.
Одна из обстоятельств данной неэффективности – сила, раскручивающая турбину, не приходит извне. Наличие турбины увеличивает сопротивление выброса. Это указывает, что на отводе отработавших газов двигатель должен преодолевать возросшее обратное сопротивление, что сокращает отдачу с цилиндров, в которых сейчас происходит сгорание.
Турбина и ее внешние компоненты
Турбина крепится на выхлопном коллекторе двигателя. Выхлопные газы двигателя раскручивают турбину. Турбина покоится на одном валу с компрессором, который находится между впускным коллектором и воздушным фильтром.
Компрессор накачивает воздушное пространство в цилиндры.
В турбины
Выхлопной газ из цилиндров проходит через лопатки крыльчатки турбины, вызывая ее вращение. Чем больше выхлопных газов проходит, тем стремительнее крутится турбина.
Иначе вала турбины устанавливают компрессор центробежного типа – он засасывает воздушное пространство в центре крыльчатки и разбрасывает его от центра из-за вращающегося вала.
Через чур много давления?
Воздушное пространство закачивается в цилиндры под давление и дальше сжимается поршнями. В этом кроится опасность – детонация. Детонация происходит из-за резкого повышения температуры воздуха, при котором топливная смесь сгорает до воспламенения свечи. Исходя из этого турбированные автомобили в большинстве случаев ездят на высокооктановом горючем, дабы не доводить дело до детонации.
В случае если давление наддува весьма высоко, компрессию двигателя возможно снизать, дабы не переходить в детонацию.
Дабы трудиться на скоростях до 150,000 об/мин, вал турбины требует важной защиты. Большая часть подшипников взрываются при таких скоростях, исходя из этого турбины довольно часто применяют жидкие подшипники. Данный тип подшипников формирует около вала постоянный узкий слой масла, которое всегда накачивается насосом.
Это помогает двум целям: снижение и охлаждение трения.
В следующей главе разглядим компромиссы, на каковые вынуждены идти инженеры при проектировании турбонаддува.
Другие элементы турбонаддува
Основная неприятность турбины – создание давления требует некоего
времени по окончании нажатия на педаль газа. Проходит около секунды, перед тем как турбина выйдет на рабочее давление. Шофер ощущает турбояму при нажатии на газ, позже машина быстро выстреливает.
Один из дорог понижения турбоямы – уменьшение инерции вращающихся частей по большей части понижением их веса. Это разрешает турбине и компрессору скоро ускоряться, нагнетая давление раньше. Инерция турбины преодолевается уменьшением размера турбины.
Маленькая турбины выйдет на давление раньше и на более низких оборотах, но не сможет закачать достаточно воздуха на громадных оборотах, в то время, когда двигателю нужно вправду большое количество воздуха. Громадные обороты кроме этого страшны для маленькой турбины.
Турбина
Турбина формирует большое давление на высоких оборотах.Громадная турбина прекрасно качает на высоких оборотах, но отличается глубокой турбоямой, поскольку раскручивание ее более тяжелых частей занимает больше времени. К счастью, имеется методы решить это несоответствие.
Практически все автомобильные турбины имеют вестгейт, разрешающий применять мелкую турбины для уменьшения турбоямы и предотвращающий турбину от через чур высоких скоростей на высоких оборотах двигателя. Вестгейт (от англ. Wastegate – ворота для мусора) – это клапан, разрешающий выхлопным газам обходить лопатки турбины.
Вестгейт реагирует на давление. В случае если давление турбины делается через чур высоким, то турбина вращается через чур скоро. Вестгейт отводит часть отработавших газов мимо лопаток крыльчатки, замедляя тем самым скорость вращения турбины.
Кое-какие турбины применяют шариковые подшипники, но это необыкновенные изделия – они сделаны прецизионно из продвинутых материалов, талантливых выдерживать температуру в турбине. Их использование разъясняется тем, что они способны еще больше снизить трение если сравнивать с простыми жидкими сотрудниками. Еще одно преимущество – они разрешают снизить размер вала.
Керамические лопатки турбины легче простых металлических. Итог: турбина раскручивается еще стремительнее с меньшей турбоямой.
Две турбины и дополнительные части
Кое-какие двигатели применяют две турбины различного размера. Маленькая турбина скоро раскручивается, уменьшая турбояму, а громадная нагнетает давления на громадных оборотах.
BMW X1 xDrive23d. Дизель битурбо с турбинами различной производительности
В то время, когда воздушное пространство сжимается, он нагревается; нагретый воздушное пространство расширяется. Другими словами повышение давления воздуха из турбины поднимает его температуру до попадания в цилиндры. Повышение мощности происходит из-за повышения количества молекул воздуха, попадающих в цилиндры, а необязательно из-за повышения давления наддува.
Роторный двигатель Мазда RX-8 с тюнинговым наддувом
Интеркулер – дополнительный компонент системы наддува, напоминающий простых радиатор с той отличием, что воздушное пространство проходит через него снаружи и в. Входящий воздушное пространство проходит через лабиринты интеркулера, внешний воздушное пространство охлаждает интеркулер.
BMW X1 xDrive23d. Интеркулер
Интеркулер увеличивает мощность двигателя, охлаждая сжатый воздушное пространство из компрессора перед попаданием в двигатель. К примеру, при избыточном давлении 0.3 бар, интеркулер подаст 0.3 бара холодного воздуха, который плотнее и содержит больше молекул, чем теплый воздушное пространство.
Турбина оказывает помощь в условиях высокогорья, где плотность воздуха ниже. Атмосферные двигатели испытывают понижение мощности, по причине того, что в цилиндры поступает меньше воздуха. Турбированный двигатель также снижает мощность, но уменьшение мощности будет не столь критичным, поскольку разреженный воздушное пространство легче закачивать.
Ветхие карбюраторные автомобили машинально увеличивали подачу горючего при повышении входящего воздуха. Современные инжекторные автомобили делают это до определенного момента. Инжекторная система надеется на датчики кислорода в выхлопной системе, дабы выяснить правильность соотношения горючее-воздух, при добавлении турбины машинально увеличится подача горючего.
В случае если установленная на инжекторную машину турбина нагнетает через чур большое давление, система может не подать достаточное количество горючего – либо программа блока управления двигателем не разрешит, или форсунки и топливный насос не могут выдавать нужное количество горючего. В этом кроется основная трудность установки турбин на современные автомобили: довольно часто требуется замена блока управления двигателем с настройкой программы под механические трансформации.
Источник: www.drive2.ru
Тема: Турбина
Функции темы Поиск по теме ОтображениеМодель Skoda Octavia A5fl Год выпуска 2009 Движок 1,8TSI Цвет Темный Сообщений 198
2. Сколько минут надо давать поработать двигателю на холостых, чтоб остыла турбина?
3. На что еще следует обращать внимание при эксплуатации такого авто?
3. Ни в коем случае не раскручивать двигатель при холодном запуске в течение минуты.
Модель Skoda Octavia А4, Jeep Grand Cherokee Год выпуска 2008 Двигатель AUM 1.8Т Цвет Черный Сообщений 2,046
Турбину следует остужать минуты две при работающем двигателе на холостом ходу или просто поставить турботаймер.
Модель Октавия тур Год выпуска 2008 Двигатель 1.8 т Сообщений 26
Модель Skoda Octavia А4, Jeep Grand Cherokee Год выпуска 2008 Двигатель AUM 1.8Т Цвет Черный Сообщений 2,046
Модель Skoda octavia RS DSG Год выпуска 2010 Двигатель CCZ2.0TSI Цвет серебристая Сообщений 67
Skoda octavia RS FL.
Модель Октавия тур Год выпуска 2008 Двигатель 1.8 т Сообщений 26
Модель Октавия тур Год выпуска 2008 Двигатель 1.8 т Сообщений 26
Модель Су-35 Год выпуска 2008 Двигатель Винто Цвет Камуфляж Сообщений 899
Модель Октавия тур Год выпуска 2008 Двигатель 1.8 т Сообщений 26
Мне понравилось и я решил поделиться с вами ,может кому будет тоже интересно.
горение — это процесс окисления который возможен только в присутствии кислорода. автомобили используют атмосферный кислород. известно что наиболее оптимальное горение происходит тогда когда количество топлива и воздуха находится в строго определенной пропорции (1:14.7). т.е. имея 1 единицу топлива и 14.7 единиц воздуха можно получить максимальную энергию. если вы хотите сжечь больше топлива то необходимо иметь больше воздуха — но в той же пропорции.
поэтому мы довольствуемся малым — наддув воздуха.
/ берегите деревья — они выделяют кислород так необходимый нашим двигателям ) /
обеспечить подачу воздуха в двигатель под давлением выше атмосферного (отсюда термин избыточное давление) помогают два класса девайсов: (а) турбины (=турбокомпрессоры) и (б) компрессоры.
эти два класса устройств решают одну и ту же задачу но разными способами с точки зрения технического устройства. как следствие имеют различные характеристики и области применения.
2. холодной крыльчатки (крепится на один конец вала)
3. горячей крыльчатки (крепится на противоложный конец вала)
4. холодной улитки-воздуховода в которой будет крутиться холодная крыльчатка
5. горячей улитки в которой будет крутиться горячая крыльчатка
автосервис
После автошкол в новоиспеченных водителей вселяют такой ужас высоких оборотов, что люди боятся давить.
на рисунке слева — холодная улитка. справа — горячая.
как это все работает?
на атмосферных автомобилях отработавшие газы (=выхлопные газы) из двигателя выводятся из двигателя через выхлопную трубу на улицу.
у турбированных двигателей есть отличие: перед выхлопной трубой находится трубина. таким образом выхлопные газы из двигателя попадают сначала в турбину в горячую улитку и где на своем пути встречают горячую крыльчатку. проходя черех горячую крыльчатку выхлопные газы раскручивают ее (обороты достигают 200 тыс оборотов в минуту и выше). после горячей крыльчатки выхлопные газы попадают в выхлопную трубу и далее — на улицу.
горячая крыльчатка крутится на валу на другом конце которого находится холодная крыльчатка. у холодной крыльчатки задача другая — она засасывает воздух с улицы (через воздушный фильтр) и сжимает его. вот так рождается избыточное давление. далее воздух под давлением уже подается в двигатель где смешивается с топливом и сжигается производя энергию.
2. выходит под давлением из холодной улитки
3. пропускается через интеркулер для охлаждения
4. охлажденный воздух под давлением подается в двигатель
6. подаются на горячую крыльчатку турбины и раскручивают ее (и как следствие — холодную крыльчатку на другом конце вала)
7. выходят из турбины и через выхлопную трубу отводятся наружу в атмосферу
— выхлопные газы при выходе из бензинового двигателя могут иметь температуру 1000С и выше
— скорость вращения в 200тыс
— имеются трущиеся поверхности
трущиеся поверхности в турбине — это подшипники на которых вал держится в картридже. на сегодня есть 2 типа подшипников:
если грубо — то это типа втулки внутрь которой подается масло.
как и вкладыши двигателя такие подшипники основаны на действии масляного клина — создается тонкая пленка масла которая полностью покрывает трущиеся элементы. если пленка нарушается то происходит контакт металл-металл. на скоростях 200тыс это крайне быстро приводит к сильнейшему износу деталей в трущихся местах и быстрой поломке.
поэтому турбины на обычных подшипниках крайне требовательны к бесперебойной подаче масла с нужным давлением.
это более навороченный тип подшипника. конструктивно предъявляет гораздо меньше требований по давлению масла. более того — избыточное давление смазки вредны для них.
турбины на шариках дороже. зато раскрутка у них примерно на 500 оборотов (по тахометру) раньше чем у journal bearings при прочих равных.
картридж находится под действием высоких температур тк рядом находится горячая улитка. картридж нужно охлаждать.
охлаждение происходит в большинстве выпускаемых турбин за счет масла. таким образом масло выполняет 2 задачи: (а) смазывает и (б) охлаждает.
однако есть турбины и на водяном охлаждении. например турбодвигатели машин Mitsubishi — на водяном охлаждении. такие турбины производят многие производители турбин.
это мягко говоря лишенная смысла фраза.
турбина не нуждается в том чтобы ее остужали в том контекте в котором эти фразы встречаются — непосредственно перед тем как заглушить двигатель.
когда после выключения двигателя турбина очень быстро сама остановится без каких-либо последствий.
ответ: см. мануалку. что говорит производитель? а говорит он что после умеренной езды 10-15 сек вполне достаточно.
в качестве ориентира — вспомните как быстро происходит раскрутка вашей турбины и вас прижимает в спинку сиденья? правильно — мгновенно! если трубина так быстро может раскрутиться почти из состояния покоя то это говорит о маленькой инерции. соответственно если ничто турбину не раскручивает (=нет внешних сил) то с малой инерцией она тоже быстро замедлится.
ждать полдня не нужно.
равно как и не нужно делать из турбодвигателя надуманную проблему.
даже на холостых. просто до определенного значения оборотов двигателя выхлопных газов недостаточно чтобы раскрутить турбину до такой скорости когда она выйдет в зону избыточного давления (буста).
ответ: сразу же после включения двигателя и включена она всегда.
но зона буста у турбины выше оборотов холостого хода (ХХ) двигателя.
правило: чем больше турбина — тем выше начинается эта зона (=тем больше турбо-яма — когда турбина не дает избытка и вы плететесь как овощ).
"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453