С-Петербург, улица Тосина 3
+7 (812) 917-84-85
+7 (921) 316-27-00
Главная » Разное » Вестгейт что это такое турбины

Вестгейт что это такое турбины


Вестгейт

Вестгейт (анг. Wastegate – «дверь для мусора») — регулировочный клапан, который направляет отработанные выхлопные газы мимо турбинной части турбонагнетателя для ограничения оборотов ротора турбокомпрессора, а следовательно регулирования максимального давления, создаваемого компрессорной частью.

Вестгейт — неотъемлемая конструктивная особенность любой турбированной машины

Принцип работы

При достижении определённого давления во впускном коллекторе, регулировочный клапан (вестгейт) начинает открываться, пропуская часть выхлопных газов мимо «горячей» крыльчатки турбины.

Избыточный объём газа либо попадает в выпускной тракт, минуя турбину, либо сбрасывается в атмосферу. Клапан открывается/закрывается актуатором, контролируемым давлением во впуске.

Актуатор управляется пневматически (давление на впуске подводится непосредственно к актуатору), либо (что реже) электроникой.

Рассмотрим подробнее

Турбина вращается за счет выхлопных газов, которые проходя через лопасти крыльчатки, раскручивают ее. Вращающаяся крыльчатка (пропеллер), раскручивает колесо компрессора турбины, что и приводит к созданию давления во впускном коллекторе.

Уровень этого давления определяется количеством воздуха, проходящего через турбину. Количество и скорость выхлопных газов, зависят в свою очередь, от частоты вращения двигателя (об/мин), т.е. чем больще мощность на выходе — и больше об/мин совершает двигатель, тем больше выхлопных газов проходит через турбину, следовательно создается большее давление.

Допустим, вы едите достаточно быстро, выхлопного газа много, турбина создает все больше и больше давления, выхлопного газа становится еще больше, и вот, в конце концов, турбина не выдерживает давления и просто напросто «пробивается» газом, попутно приканчивая двигатель.

Как же контролировать это давление

Поток выхлопных газов на крыльчатку турбины должен буть уменьшен т.е. выхлопные газы должно контролируемо уходить или до турбины или непосредственно из нее.

В стоковых машинах обычно практикуется внутренний перепускной клапан, т.е. выхлопные газы выводятся непосредственно из корпуса самой турбины.

Однако многие устанавливают внешний перепускной клапан до входа в турбину путем установки перекрестной трубы или замены части выпускного коллектора.

Внутренний перепускной клапан имеет большое отверстие, через которое выхлопной газ выходит из турбины. На пути отверстия есть специальная заслонка, которая закрывает это отверстие в момент работы турбины (когда набирается требуемое давление) — по-принципу действия это чем-то похоже на дверь.

И, как и дверь, заслонка имеет промежуточные положения — так называемой частичной открытости. Эта заслонка соединена с рычажком, который виден снаружи самой турбины.

Рычаг, в свою очередь, соединяется с рычагом активатора.Активатор — это пневматическое устройство, которое преобразует давление в линейное движение (как насос), используя диафрагму и пружину. Активатор приводит рычагом в действие заслонку, вплоть до ее полного открытия при давлении в 10-12 psi.

Как же получается большее давление при установке контроллеров наддува? (буст-контроллер)

Соленоид — это специальный прибор, который устанавливается перед активатором, и изменяет давление, поступающее на активатор, таким образом активатор как бы обманывается соленоидом и «видит» не реальное давление в системе, а то, которое ему «демонстрирует» соленоид.

Таким образом, если у вас давление до соленоида 13 psi, после него 10 psi, то перепускной клапан, если он активизируется при давлении в 12 psi, будет оставаться неактивным до 15 psi. (15-3=12), т. е. перепускной клапан откроется на давлении не менее 12 psi, хотя на самом деле будет уже 15 psi.

Соленоид делает это за счет использования рабочего цикла маленького механизма(зачастую это маленький игольчатый клапан с пружинкой). С изменением рабочего цикла, соленоид пропускает больше или меньше воздуха через себя. Соленоид управляется компьютером, который считывая давления отдает приказ увеличить или уменьшить наддув, путем открытия или закрытия перепускного клапана.

Регулировка тяги вестгейта

Сам по себе рычаг свободно перемещается, качаясь на креплении. Если это не так, и он не двигается свободно, когда отсоединен от тяги регулировочного клапана, значит есть какая-то проблема и что-то ему мешает. Это нужно исправить.

Иногда рычаг двигается рывками, особенно при нагревании. Длина самой тяги активатора может варьироваться, таким образом регулируя степень открытости/закрытости вестгейта.

Затягивание конца будет укорачивать тягу регулировочного клапана, расслабление — удлинять ее. Если тяга короче, клапан более плотно закрыт, и активатору требуется большее давление чтобы открыть клапан.

Результат — большее давление, более быстрое раскручивание турбины, и перепускной клапан не открывается так сильно и так быстро. И наоборот при ослаблении тяги.

Если вы используете контроллер с обратной связью, который сам меряет и контролирует давление (это обычное дело для электронных контроллеров), то регулировка тяги перепускного клапана — не даст такого же эффекта, как она дает при отсутствии обратной связи.

Это происходит потому, что контроллер «принимает во внимание», произошедшие изменения, поэтому такая регулировка будет сказываться незначительно. Кроме того, хороший электронный контроллер держит перепускной клапан закрытым (давление на активаторе 0 psi), до тех пор пока не будет набран нужный уровень — таким образом набор давления происходит гораздо быстрее.

Внешний регулировочный клапан

Внешний регулировочный клапан (External Wastegate) — отдельное устройство, которое создано для работы отдельно от корпуса турбины. Хотя некоторые внешние регулировочные клапаны устанавливаются на корпус турбины — например Turbonetics.

Внешние регулировочные клапаны обычно рассчитаны на гораздо больший поток воздуха, чем внутренние. Большинство из них имеет двойной активатор, это способствует более быстрому открытию клапана и обеспечивает лучший контроль за раскручиваемостью турбины.

Если вы строите мощный автомобиль (500 л.с. и выше), то внешний регулировочный клапан (может и не один) — это единственно верный путь.

Выход от внешнего регулировочного клапана может направляться обратно в выхлоп или в атмосферу (правда это ОЧЕНЬ громко, можно поставить небольшую трубу с глушителем).

Кроме того, внешние клапаны могут иметь разные пружины, тем самым, заменив пружину на более упругую, вы можете задать минимальный уровень наддува, предположим, в 5 psi.

Читайте также

Вестгейт турбины | Турбоком

Вестгейт (перевод с анг.«мусорные ворота») -  это перепускной клапан, который сбрасывает избыточное давление выхлопных газов обратно в выпускной коллектор, защищая турбину от передува и появления помпажа.

Большинство автолюбителей ошибочно считают, что вестгейт – это название механизма, хотя это не так. На самом деле это название заслонки на отверстии в корпусе турбины, которую открывает рычаг управляемый актуатором.

Данный агрегат приводится в действие повышенным давлением воздуха в корпусе компрессора, которое появляется из-за увеличения оборотов двигателя, роста давления выхлопных газов и как следствие увеличения скорости вращения ротора, который собственно и втягивает излишний объем воздуха, который не способен поглотить двигатель. Задача вестгейта избавиться от это излишка еще до того, как он попадет в турбину.

Настройка вестгейта является самым простым способом тюнинга, при этом она может дать от 15 до 20 лошадиных сил. К тому же в отличие от байпасного и блоу-оффного клапанов, которые устанавливаются после турбины, вестгейт имеет пару преимуществ:

  • Он сбрасывает давление до того, как оно попадет в турбину тем самым препятствуя появлению излишнего давления, постепенно изнашивающего агрегат.
  • Он совершенно безшумен и не издает никаких пшиков, раздражающих обычных водителей.

Виды вестгейтов:

  • Внутренний вестгейт (IWG) расположен на корпусе турбины, в случае необходимости он открывает заслонку на отверстие диаметром 25-30 мм через, которое излишнее давление покидает турбину. В обычном состоянии эта заслонка закрыта для набора давления. Ее конструкция очень напоминает дверь и имеет не только крайние положения (открыта и закрыта), но и промежуточные. Как говорилось ранее ее открытием и закрытием управляет актуатор, который срабатывает при давлении от 10 до 12psi.
  • Внешний вестгейт (EWG) – это отдельное устройство применяемое только для тюнинга, оно расположено не в турбине и не крепится к ней никаким образом. Его используют на спортивных автомобилях, где требуется куда большее предельное давление. Для установки EWG требуется добавление изменение части коллектора и перепускной трубы.

Внешний вестгейт встречается гораздо чаще, поскольку его устанавливают на машинах массового производства. Он является наиболее распространённым средством борьбы с избыточным давлением в турбонадуве.

Настройка вестгейта:

  • Самым простым способом регулировки наддува является затягивание и расслабление гайки на актуаторе. Затягивание пружины укорачивает пружину расположенную внутри, увеличивает предельное давление, расслабление напротив уменьшает.
  • Замена самой пружины актуатора. Принцип тот же. Более упругая пружина увеличит максимальное давление, в то время как более мягкая его снизит.
  • Установка соленоида или буст-контролера.

Соленоид – это механизм устанавливаемый перед актуатором, который сбрасывает часть давления тем самым обманывая его, показывая меньшее давление.Буст-контролер – данный механизм регулирующий открытие заслонки. Он управляется компьютером.

Принцип работы вестгейта и поднятие буста — бортжурнал Subaru Impreza WRX Десептикон 2001 года на DRIVE2

ОСНОВНОЙ РАЗДЕЛ

Итак, установив датчик буста STRI и (давненько) видев настроечную таблицу вестгейта могу сказать.

Положение клапана вестгейта (устройства которое пускает выхлоп в обход турбине) зависит от выбранной скорости и положения дроссельной заслонки (педали газа).

Пример. Стоим на нейтралке и газуем до 5 000 оборотов. Выхлоп на турбину не поступает. Давление не повышается выше ноля (если не газовать, то давление отрицательное). Как сказал Альпинский, а ему верить — это святое — никакой таблицы которая управляет вестгейтом зависимо от скорости — нет и это всего лишь закон физики, как и на остальных скоростях.

Втыкаем первую и газуем тапкувпол. Давление турбины поднимется например до 0,6 максимум.Переключаемся на вторую и тапку в пол. Давление поднимется до пика в единицу (например) и опустится на 0,9 и будет держаться постоянно пока тапкавпол.Втыкаем третюю, такая же картина. Пик в единицу, спуск до 0,9 и держит пока не изменится ничего.

Четвертая скорость — пик ниже 0,9 например, и держит 0,8.

Делаем выводы:Вестгейт зависит только от положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя. Верим Альпинскому — таблицы зависимости от нейтралки нет.

Значение 0% Wastegate Duty Cycle (WGDC) в карте ECU позволяет соленоид держать полностью закрытым, что позволяет держать турбине уровень наддува, определенный только лишь жесткостью пружины в актуаторе (механический буст, mechanical boost pressure). Значение 100% WGDC держит соленоид полностью открытым, что позволяет турбине надувать столько, сколько она способна (maximum boost pressure).

Что мы могем сделать?

Поднять буст на первой — зимой будет буксовать но летом разгон увеличится нормально так.Поднять буст на второй — не больше чем до 1,3 бара

Поднять бусть на третей, четвертой и далее до 1,3 бара. FUCK THE FUEL ECONOMY, так ведь? )))

Как поднять.В таблице управления вестгейтом (wastgate duty) есть 2 зависимости — Положение дроссельной заслонки (%) и обороты двигателя(RPM). в ячейках процент закрытия (либо открытия заслонки вестгейта) — если открытия то чем больше процент тем сильнее дует турба.

таблица управления вестгейтом

В этой таблице вестгейт зависит только от положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя.

важно понимать то, что у нас в салоне должен быть датчик буста. потому что мы редактируем открытие вестгейта, и какое давление турба выдаст после этого нам не известно. На датчике буста выставляем пик в 1,25 так безопаснее — выше дуть нельзя. По крайней мере на стоковом машине как у меня.

прошиваем и едем смотреть. на первой тапкувпол и следим за сигналкой датчика. если дует на 1,2 сразу ее сбрасываем газ и останавливаемся. Смотрим пик. Если 1,2 то все ок. Если ниже то еще прибавляем процентов вестгейту. Если выше то убавляем! если передувать начнем то это катастрофа.

Так же если в настроечной таблице уже последние значения — 100% то поднять давление турбины получится только установкой прямотока с большим диаметром и удалением катализаторов, глушителей и всего такого.

Так-же важно понимать что при увеличении буста ОБЯЗАТЕЛЬНО нужно добавлять топлива в смесь и редактировать углы зажигания, иначе прогарят клапана (когда воздуха больше) и просто эффекта будет мало (когда углы не правильные).

Еще картинки турбины и трубочек:Переводить не буду, только линии расшифрую.Line 1 — соединяет компрессорную часть с одним концом тройника. Этот шланг содержит рестриктор.Line 2 — соединяет вторую часть тройника с актуатором вестгейта.Line 3 — соединяет среднюю часть тройника с клапаном соленоида управления наддувом.

Line 4 — соединяет другую сторону клапана соленоида управления наддувом и впускной патрубок.

Почему нельзя надувать бесконечно много?Само собой в отношении турбины не действует правило — закрываем вестгейт наглухо и пусть дует сколько может. У каждого турбокомпрессора есть карта эффективности (англ. compressor efficiency map). Это показывает на какую степень сжатия она способна. Давайте взглянем на турбину TD04-13G.

Это показатели того, сколько энергии подаваемой в компрессор используется для сжатия воздуха и сколько используется для создания жара. В стандартном режиме 75% турбины уходит на то чтобы сжать воздух (создать компрессию) и 25% на то чтобы нагреть его (никуда не денешься тут… турбина все таки не холодная). Чем больше мы пропускаем через нее газов (увеличиваем наддув) — тем сильнее она нагревает воздух, а значит теряет смысл. Потому что лучше в двиган загонять холодный воздух — это повысит реакцию в двигателе и исключит детонацию (а детонация = потеря мощности в лучшем случае, и потеря двигателя в худшем).

Чем горячее воздух, тем меньше его в кубическом футе. Так что, даже если вы задуете 2 бара воздуха стандартной турбиной и стандартным охлаждением, то в этих 2 барах будет меньше молекул кислорода чем в 0.7 барах холодного воздуха, а значит толку будет меньше и опасность убить движок — больше. Огромный интеркуллер и увеличинная холодная часть турбины — выход!

В итоге, если вы выпадаете из карты эффективности, то ваша турбина из компрессора превращается в огнемет. :)

Пока все.

Что такое вестгейт — блу-офф — байпас — бортжурнал Alfa Romeo 156 Sportwagon Star 2000 года на DRIVE2

Вопрос: Хочу наконец-то разобраться, что такое блоуофф, байпасс и вестгейт и для чего все это нужно…

Ответ:1.Весгейт(wastegate) Клапан между выпускным коллектором и выхлопной трубой(параллельно турбинной части агрегата турбонаддува), пускающий выхлопные газы в обход турбинной крыльчатки, чтобы ограничить рост наддува выше заданного значения посредством предотвращения роста скорости вращения турбины.2.Байпасс(bypass) Клапан между впускным патрубком до компрессорной части агрегата турбонаддува и впускным патрубком после оного (т.е. параллельно его компрессорной части). Служит в основном для снижения шума впуска и некоторого снижения резонансных явлений при резком закрытии дроссельной заслонки. На многих серийных машинах не устанавливается вовсе.3.Блоуофф (blowoff) Клапан между выходом компрессорной части агрегата турбонаддува и атмосферой.Синеписальщики ставят его для получения пшикающеко звука при переключениях и сбросах газа.

Девайсы 2 и 3 при установке громадных тюнинговых турбин (вдвое больше стоковых) становится необходимы, так как защищают турбину от большой осевой нагрузки на вал. Ставится или девайс 2(для машин с МАF) или девайс 3(для машин с МАР).

Вестгейт получил свое название оттого, что его задача тратить впу­стую часть энергии выхлопных газов. Тратя впустую, или перепуская, управляемое количество выхлопных газов мимо турбины, можно упра­влять её частотой вращения, а следовательно и давлением наддува. Дру­гими словами вестгейт является, по сути, байпасным клапаном турбины, который направляет к турбине только такое количество вы­хлопных газов, которое требуется для создания заданного давления над­дува.

Хотя вестгейт в настоящее время является лучшим способом для управления давлением наддува, это не лучший способ регулирования. То, что он работает, тратя впустую энергию является его недостатком. Второй недостаток то, что во время нарастания давления наддува кла­пан вестгейта должен открываться постепенно, до тех пор пока давление наддува не достигнет заданного значения. Другими словами, вестгейт настроенный на 0,7 бара как правило начинает открываться при давле­нии около 0,35 бара и перепускает впустую выхлопные газы, которые могли бы использоваться для более интенсивной раскрутки турбона­гнетателя. Попытка увеличить обороты турбины, в то время когда кла­пан вестгейта частично открыт — это попытка поймать собственный хвост.

Тем не менее тысячесильные автомобили Формулы 1 использо­вали вестгейты, они используются практически во всех современных си­стемах турбонаддува. Пока турбонагнетатели с изменяемой геометрией турбины не будут доступны по приемлемой цене, вестгейт останется лучшим устройством для регулирования давления.

Смотрите также

 

"Питер - АТ"
ИНН 780703320484
ОГРНИП 313784720500453

Новости