No Image

Система турбонаддува дизельного двигателя

СОДЕРЖАНИЕ
0 просмотров
11 марта 2020

Для повышения мощности дизеля используют наддув, т. е. подачу заряда воздуха в цилиндр под давлением.

Для наддува дизель оборудуют турбокомпрессором, использующим энергию отработавших газов. Увеличивая наполнение цилиндров воздухом, турбокомпрессор повышает эффективность сгорания одновремен но увеличенной дозы впрыскиваемого топлива. Это дает возможность повысить эффективную мощность дизеля на 20—30%. Однако наддув увеличивает тепловую и механическую напряженность деталей кривошипно-шатунного и газораспределительного механизмов.

Рис. 17. Схема турбокомпрессора

Турбокомпрессор дизелей ЯМЗ-238НБ, -240Н, -240П представляет собой объединение газовой турбины, приводимой во вращение потоком отработавших газов, и центробежного компрессора, обеспечивающего создание избыточного давления воздуха. Оба агрегата имеют один общий роторный вал, установленный в бронзовых подшипниках. Во время такта впуска дизеля сжатый компрессором воздух нагнетается в его цилиндры под давлением 0,15— 0,20 МПа.

Турбокомпрессор (рис. 17) состоит из газовой турбины 6 и центробежного компрессора 4. На роторном валу 7 с одной стороны закреплено рабочее колесо 9 турбины 6, а с другой — рабочее колесо 5 компрессора 4.

Отработавшие газы, движущиеся по выпускному трубопроводу 2, вращают рабочее колесо 9 турбины с большой частотой (35—40 тыс. об/мин), а затем они отводятся по газопроводу 3 в трубу глушителя.

Одновременно с колесом 9 турбины, вращается рабочее колесо 5 компрессора, которое через воздухоочиститель засасывает воздух, сжимает его и под давлением нагнетает через впускной газопровод / в цилиндры 8 дизеля.

По степени повышения давления наддув разделяют на низкий с давлением воздуха на впуске до 0,15 МПа, средний — до 0,2 МПа и высокий — при давлении свыше 0,2 МПа.

Система газотурбинного наддува состоит из двух взаимозаменяемых турбокомпрессоров, компрессоров, впускных и выпускных коллекторов и патрубков. Турбокомпрессоры установлены на выпускных коллекторах по одному на каждый ряд цилиндров. Уплотнение газовых стыков между установочными фланцами турбокомпрессоров и коллекторами осуществляется прокладками из жаропрочной стали.

Труба выпуска отработавших газов крепится к турбокомпрессорам с помощью натяжных фланцев, а герметичность соединений обеспечивается асбостальной прокладкой.

Подшипники турбокомпрессора смазываются от системы смазки двигателя.

Турбокомпрессор ТКР7Н — агрегат, объединяющий центростремительную турбину и центробежный компрессор. Турбина преобразовывает энергию газов в работу сжатия воздуха компрессором.

Вращающаяся часть турбокомпрессора — ротор — состоит из колеса турбины с валом, колеса компрессора и маслоотражателя, закрепляемых на валу гайкой.

Ротор вращается в подшипнике, представляющем собой плавающую невращающуюся моновтулку, удерживается от осевого и радиального перемещений фиксатором, который вместе с переходником является маслоподводящим каналом. В корпусе подшипника устанавливаются стальные крышки и маслосбрасывающий экран, который вместе с невращающимися упругими разрезными уплотнительными кольцами предотвращает течь масла из полости корпуса подшипник.

Корпуса турбины и компрессора крепятся к корпусу подшипник с помощью болтов и планок. Для уменьшения теплопередачи от корпуса турбины к корпусу подшипника, между ними установлен чугунный экран турбины и асбостальная прокладка. Диффузор и экран образуют канал, по которому воздух после сжатия в колесе подаётся во внутреннюю полость корпуса.

Техническая характеристика турбокомпрессора ТКР7Н-1

Диапазон подачи воздуха через компрессор, кг/с

Давление наддува (избыточное) при номинальной мощности двигателя, кПа (кгс/см 2 )

Частота вращения ротора при номинальной мощности двигателя, об/мин -1

Температура газов на входе в турбину, С:

при длительной работе, не более

при кратковременной работе (до 1 часа), не более

Давление смазочного масла на входе в турбокомпрессор, кПа (кгс/см 2 ):

на двигателе с нагрузкой

на двигателе без нагрузки, не менее

Привод управления подачей топлива (рис. 18) — механический, состоит из педали, тяг, рычагов и поперечных валиков. Предусмотрен также ручной привод подачи топлива и останова двигателя. Педаль 17 управления подачей топлива связана с рычагом 4 управления регулятором частоты вращения. Рукоятки ручного привода смонтированы на уплотнителе рычага коробки передач: левая 2 (для включения постоянной подачи топлива) связана гибким тросом в защитной оболочке с рычагом управления регулятором частоты вращения, правая 1 (для останова двигателя) — тросом с рычагом останова, который находится на крышке регулятора частоты вращения.

Рис. 18. Привод управления подачей топлива:

1 — ручка тяги останова двигателя. 2 — ручка тяги управления подачей топлива; 3 — болт ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 4 — рычаг управления регулятором; 5 — болт ограничения максимальной частоты вращения коленчатого вала; 6 — тяга; 7, 10 — рычаги; 8 — поперечный валик; 9 — задний кронштейн; 11 — оттяжная пружина; 12 — промежуточная (длинная) тяга; 13 — передний рычаг; 14 — передний кронштейн; 15 — тяга педали (короткая); 16 — уплотнитель педали; 17 — педаль.

Топливопроводы подразделяются на топливопроводы низкого [3291961 кПа (420 кгс/см 2 )] и высокого [более 19614 кПа (200 кгс/см 2 )] давления. Топливопроводы высокого давления изготовлены из стальных трубок, концы которых выполнены конусообразными, прижаты накидными гайками через шайбы к конусным гнёздам штуцеров топливного насоса и форсунок. Во избежание поломок от вибрации, топливопроводы закреплены скобками и кронштейнами.

Конструкция и работа системы питания дизеля воздухом. Система питания воздухом служит для забора окружающего воздуха, его очистки от пыли и распределения по цилиндрам двигателя.

Рис. 19. Схема системы питания дизеля воздухом: 1 — воздушный фильтр; 2 — фильтрующий элемент; 3 — решетка; 4 — труба; 5 — колпак; 6 — эжектор; 7 — цилиндр

Система питания воздухом (рис. 19) включает воздушный фильтр и впускной трубопровод. Она может быть с турбонаддувом или без турбонаддува.

Воздух поступает через сетку колпака 5 и трубу 4 воздухозаборника в воздушный фильтр /. В фильтре воздух проходит через, инерционную решетку 3 и резко изменяет направление движения. Сначала воздух освобождается от крупных частиц пыли, которые под действием инерции и вакуума выбрасываются через эжектор 6, установленный в выпускной трубе глушителя, в окружающий воздух. Более мелкие частицы пыли задерживаются в картонном фильтрующем элементе 2. Очищенный воздух по впускному трубопроводу подается в цилиндры 7 двигателя.

Атмосферный воздух засасывается в цилиндры двигателя, проходя через воздушный фильтр. Очищенный воздух распределяется впускными коллекторами по цилиндрам двигателя и участвует в сгорании в составе рабочей смеси. Отработавшие газы проходят по выпускным коллекторам, приемным трубам глушителя и, через глушитель, выводятся в атмосферу. Газы, проникшие в картер двигателя через зазоры между зеркалом цилиндра и поршневыми кольцами, удаляются в атмосферу через сапун, патрубок и вытяжную трубку за счет разности между давлением в картере двигателя и атмосферным.

Читайте также:  Зона действия знака направление движения по полосам

В воздушный фильтр воздух подается через трубу воздухозаборника с колпаком и сеткой. Между трубой воздухозаборника и воздуховодами, закреплёнными на двигателе, предусмотрен уплотнитель — гофрированный резиновый патрубок, внутрь которого вставлен нажимной диск, служащий опорой для распорной пружины. Последняя обеспечивает герметичность соединения уплотнителя с трубой воздухозаборника при транспортном положении кабины. Воздушный фильтр размещен на кронштейне, закрепленном на левой задней опоре силового агрегата.

Воздушный фильтр сухого типа, двухступенчатый. Первая ступень очистки центробежная — моноциклон со сбросом отсепарированной пыли в бункер, вторя ступень — бумажный фильтрующий элемент.

Воздухоочиститель состоит из корпуса, фильтрующего элемента, крышки, прикреплённой к корпусу четырьмя защёлками. Герметичность соединения обеспечивается прокладкой. Во внутренней полости крышки установлена перегородка с щелью и заглушкой, которая образует полость для сбора пыли (бункер). На входном патрубке фильтра имеется пылеотбойник. Фильтрующий элемент крепится в корпусе самостопорящейся гайкой.

Засасываемый воздух через входной патрубок поступает в фильтр. Проходя через пылеотбойник, поток воздуха приобретает вращательное движение в кольцевом зазоре между корпусом и фильтроэлементом, за счет действия центробежных сил, частицы пыли отбрасываются к стенке корпуса и собираются в бункере через щель в перегородке. Затем предварительно очищенный воздух проходит через фильтрующий элемент, где происходит его окончательная очистка.

Для повышения эффективности очистки воздуха, поступающего в двигатель, и увеличения ресурса фильтроэлемента, предусмотрена установка в воздушный фильтр предочистителя. Предочиститель представляет собой оболочку из нетканого фильтрующего полотна, которая одевается на фильтроэлемент перед его установкой в корпус.

Чистый воздух из воздухоочистителя через тройник поступает к двум центробежным компрессорам и, под избыточным давлением 70кПа (0,7 кгс/см 2 ), в режиме максимальной мощности подаётся через впускные коллекторы в цилиндры.

Соединение тройника подвода воздуха с компрессорами и компрессоров с впускными коллекторами обеспечивается резиновыми патрубками и шлангами, которые стянуты хомутами.

Система питания двигателя КамАЗ-7403 воздухом отличается от двигателя КамАЗ-740 установкой воздухоочистителя, конструкцией воздухопроводов, впускных коллекторов и патрубков.

Впускные коллекторы закреплены на боковых поверхностях головок цилиндров со стороны развала болтами через уплотнительные паронитовые прокладки и соединены с впускными каналами головок цилиндров. Левый и правый впускные коллекторы связаны между собой соединительным патрубком, который закреплен на фланцах воздухопроводов болтами и уплотнен резиновыми прокладками.

Индикатор засоренности воздушного фильтра (рис. 20) установлен на панели приборов и резиновым шлангом соединяется с левым впускным коллектором. По мере засорения воздушного фильтра возрастает величина разрежения во впускных трубопроводах двигателя, и при достижении разряжения 6,86 кПа (0,07 кгс/см 2 ) индикатор срабатывает — красный барабан закрывает окно индикатора и остаётся в таком положении после останова двигателя, что свидетельствует о необходимости обслуживания воздушного фильтра.

Рис. 20. Индикатор засоренности воздушного фильтра: 1 — диск; 2 — красный барабан

Система автоматической очистки воздушного фильтра предназначена для отсоса пыли из фильтра и выброса ее через эжектор в атмосферу. Система включает в себя эжектор, заслонку и трубопроводы, соединяющие воздушный фильтр с заслонкой и эжектором. Эжектор установлен на выпускном патрубке глушителя и крепится к кронштейну топливного бака.

Заслонка эжектора отсоса пыли из воздухофильтра имеет два возможных положения «Открыто» и «Закрыто». На всех автомобилях КамАЗ, кроме автомобилей-самосвалов КамАЗ-5511, заслонка должна постоянно находиться в положении «Открыто». Система автоматической очистки воздушного фильтра предназначена для отсоса пыли из фильтра и выброса ее через эжектор в атмосферу. Система включает в себя эжектор, заслонку и трубопроводы, соединяющие воздушный фильтр с заслонкой и эжектором. Эжектор установлен на выпускном патрубке глушителя и крепится к кронштейну топливного бака.

Воздушный фильтр (рис. 21) состоит из корпуса 3, крышки / и сменного фильтрующего элемента 2, состоящего из двух перфорированных стальных кожухов и гофрированного картона между ними. Патрубок 7 предназначен для отсоса пыли из корпуса фильтра.Воздух поступает в фильтр через патрубок 5, очищается в нем и выходит через патрубок 6

Рис. 21. Воздушный фильтр: крышка; 2 — фильтрующий элемент; 3 — корпус; 4 — диффузор; 5,6,7 — патрубки

Рис. 22. Схема наддува дизеля воздухом: 1 — цилиндр двигателя; 2 — мембрана; 3— пружина; 4— клапан; 5 — турбина; 6 — компрессор

Наддув представляет собой подачу воздуха в цилиндры двигателя при такте впуска под давлением, создаваемым компрессором. При наддуве увеличивается количество воздуха, поступающего в цилиндры двигателя, количество сжигаемого топлива и повышается на 20. 40 % мощность двигателя. В дизелях обычно применяется газотурбинный наддув (рис. 22) турбокомпрессором. При работе двигателя воздух в цилиндры / нагнетается под давлением центробежным компрессором 6, рабочее колесо которого приводится во вращение турбиной 5.Рабочее колесо турбины, установленное на одном валу с рабочим колесом компрессора, приводится во вращение отработавшими газами до их поступления в глушитель. Для ограничения давления воздуха при наддуве предназначен перепускной клапан 4. При достижении требуемого давления (обычно 0,2 МПа) воздух давит на мембрану 2, клапан открывается и перепускает часть отработавших газов мимо турбины 5.

На V-образных дизелях для турбонаддува устанавливают от одного до двух турбокомпрессоров. При двух турбокомпрессорах каждый из них обслуживает свой ряд цилиндров двигателя.

Система выпуска отработавших газов

Система выпуска газов предназначена для выброса в атмосферу отработавших газов и включает в себя два выпускных коллектора, приемные трубы, гибкий металлический рукав, глушитель, на выпускной патрубок которого установлен эжектор отсоса пыли.

Каждый выпускной коллектор обслуживает ряд цилиндров и крепится к блоку цилиндров тремя болтами. Коллекторы соединены с головками цилиндров патрубками. Разъемное соединение коллектор-патрубок-головка позволяет компенсировать тепловые деформации, возникающие при работе двигателя.

Приемные трубы объединены тройником и соединены с глушителем гибким металлическим рукавом, который компенсирует погрешности сборки и температурные деформации деталей системы. В каждой приемной трубе установлена заслонка вспомогательной моторной тормозной системы.

Глушитель шума выпуска — активно-реактивный, неразборной конструкции. Активный глушитель работает по принципу преобразования звуковой энергии в тепловую, что осуществляется установкой на пути газов перфорированных перегородок, в отверстиях которых поток газов дробится и пульсация затухает. В реактивном глушителе используется принцип акустической фильтрации звука. Этот глушитель представляет собой ряд акустических камер, соединенных последовательно.

Система электрофакельного подогревателя (рис. 23) (термостарт) предназначена для ускорения пуска холодного двигателя при температуре окружающего воздуха до минус 25°С. При испарении и воспламенении топлива на электросвечах 4 возникает факел, который подогревает поступающий в цилиндры двигателя воздух.

Читайте также:  Замена колодок ручника хендай туссан

Рис. 23. Электрофакельный предпусковой подогреватель дизельного двигателя (термостарт):

Свечи ввернуты во впускные трубопроводы и соединены топливопроводами с электромагнитным топливным клапаном. Топливо клапану подводится из системы питания двигателя.

При нажатии на кнопку включателя 8 термостата напряжение подается на спирали свечей через добавочный резистор термореле 7, которое установлено в кабине за приборной панелью. Как только свечи нагреваются до необходимой температуры, замыкаются контакты термореле, в результате чего открывается электромагнитный топливный клапан 6. Одновременно загорается лампа 9 в левом блоке контрольных ламп, сигнализируя о готовности системы к пуску двигателя. При включении стартера топливоподкачивающий насос подводит топливо через электромагнитный клапан к раскаленным свечам, где топливо испаряется и воспламеняется. Одновременно срабатывает термореле, и на спирали свечей подается полное напряжение аккумуляторной батареи. Добавочный резистор термореле при этом отключается. Специальное реле отключает обмотку возбуждения генератора на все время пуска двигателя при помощи термостарта, предохраняя тем самым спирали свечей от перегрева.

Статья о том, что такое турбонаддув, как он работает, его основные плюсы и минусы. В конце статьи — видео об особенностях и принципах работы турбонаддува.

Содержание статьи:

  • Для чего нужен турбонаддув
  • Устройство и принцип работы турбонагнетателя
  • Преимущества турбонаддува
  • Недостатки
  • Видео об особенностях и принципах работы турбонаддува

Автомобильный двигатель должен обладать такими характеристиками, которые позволили бы ему не отставать от современности. Технические усовершенствования с каждым годом даются все труднее, потому что велосипед-то изобретать никому не хочется, а улучшать качество мотора необходимо.

Поэтому весьма неплохим решением является использование системы принудительного нагнетания воздуха в камеру сгорания. Самые последние инженерные конструкции охватывают не только улучшение принудительного нагнетания воздуха в топливную систему, но и установку такого же устройства в систему выхлопа отработанных газов.

Для чего нужен турбонаддув

Чтобы понимать важность работы турбонаддува и принцип его действия, необходимо знать, что двигатель не может потреблять топливо в чистом виде. Для вспышки бензина в герметичной емкости нужен воздух, иначе двигатель работать не будет.

То есть, в камеру сгорания должна поступать смесь, состоящая из топлива и воздуха в нужной пропорции. В цилиндре эта смесь сгорает. Появившиеся в результате сгорания газы совершают свою главную работу и затем удаляются через систему выхлопа.

Проще говоря, с помощью турбонаддува воздух сжимается, и в камеру сгорания он поступает в большем количестве, нежели при атмосферном давлении.

Устройство и принцип работы турбонагнетателя

Главная деталь нагнетателя, выполняющая основную функцию – это крыльчатка с лопастями. Вращаясь с огромной скоростью (200 тыс. оборотов в минуту) и действуя как компрессор, она закачивает воздух в турбинную камеру.

После этого происходит сжатие воздуха, за счет чего объем, который этот воздух занимает, уменьшается. Однако давно известно, что по законам физики во время сжатия воздух имеет свойство нагреваться. И это является главным недостатком системы турбонаддува.

Разумеется, эта проблема не могла пройти мимо внимания конструкторов. Решая эту задачу, специалисты попробовали использовать промежуточное охлаждение воздуха на пути его перехода в двигатель.

В результате появился интеркулер. В этом устройстве применяется эффект теплообменника, который имеет свойство охлаждать воздух за счет хладагента. Интеркулер способен увеличить мощность мотора до 20%, и при этом он еще снижает вероятность детонации выхлопных газов.

Особой разницы между турбонаддувом бензиновых и дизельных двигателей почти нет. Отличие лишь в степени наддува. Дизельные двигатели требуют большего давления, и поэтому они оснащены более мощными нагнетателями воздуха. В бензиновых моторах установлены нагнетатели меньшей мощности, потому что при слишком большом давлении в камере сгорания может возникнуть детонация.

Преимущества турбонаддува

«Дармовая» дополнительная мощность. Существует расхожее мнение: наличие добавочной турбины на выхлопном коллекторе мотора порождает добавочную энергию, которая должна вращать точно такую же турбину на впуске, в результате чего выхлопные газы становятся бесплатным источником энергии для нагнетателя.

Однако эта концепция весьма спорная, потому что существует так называемое сопротивление выпуска. Автомобильные конструкторы многие десятилетия добивались снижения этого сопротивления, потому что именно в этом случае повысится мощность двигателя.

Для этого в систему монтируется специальное генерирующее устройство, которое значительно снижает выходное сопротивление. Поэтому было бы неправильным считать работу турбонаддува на дармовой энергии. «Дешевая придаточная энергия» — это будет звучать более точно.

В техническом отношении этот процесс не представляет ничего сложного. Нагнетатель представляет собой устройство, состоящее из двух колес – компрессорного и турбинного. Турбинное колесо захватывает выхлопные газы, приводящие его в движение. В результате начинает вращаться и компрессорное колесо, которое и служит для сжатия воздуха.

Компрессор в обязательном порядке контактирует с системой охлаждения, потому что в процессе действия его температура поднимается довольно высоко. Сила наддува регулируется с помощью перепускного клапана. В случае необходимости он может переводить часть выхлопа мимо турбины, чтобы понизить внутрисистемное давление.

Повышение мощности двигателя без увеличения его объема и массы. Технология турбонаддува позволяет повышать мощность двигателя без увеличения объема цилиндров и их количества. В результате легкие и небольшие по размеру моторы приобретают отличные характеристики, и, кроме этого, сокращается общая масса автомобиля, уменьшаются тормозной путь и время разгона.

Экономичность. Расход топлива у двигателей, оснащенных системой турбонаддува, в разы меньше, нежели расход топлива у мотора такой же мощности с простым атмосферным нагнетанием воздуха. Это объясняется тем, что в цилиндрах с турбонаддувом на один ход поршня тратится намного меньше топлива за счет полного его сгорания. То есть, бедная смесь компенсируется дополнительным напором воздуха, и в результате мощность увеличивается.

Недостатки

Зависимость от оборотов. «Турбояма». Проблема заключается в следующем: нет активного ускорения при разгоне на малых оборотах. Динамика разгона слабая, уступающая даже машинам с атмосферным нагнетанием. А все дело в том, что при малых оборотах энергия выхлопных газов слабая, и, соответственно, турбина нагнетателя тоже вращается слабо, создавая минимальное давление смеси в камере сгорания. То есть, нужный эффект от турбонаддува возникает только при высоких оборотах двигателя.

Читайте также:  Пробка с магнитом для масла

Кроме этого, есть еще одна проблема: медленность процесса нагнетания воздуха. Действительно, для того, чтобы создать нужное давление на впуске, необходимо некоторое время. Специалисты проводят инженерные исследования в этой области, и уже в какой-то степени удалось уменьшить этот интервал в динамике работы нагнетателя.

Помимо этого, наличие вариатора или автоматической трансмиссии дает возможность машине во время разгона автоматически переключаться на пониженную передачу. За счет этого вредные последствия от инертности нагнетателя ликвидируются.

Сегодня имеются следующие способы решения проблемы инертности турбонаддува:

  • битурбонаддув (двойной наддув);
  • турбина с адаптивной геометрией;
  • комбинированный наддув.

При двойном турбонаддуве применяются две небольшие турбины, которые в совокупности работают намного быстрее, чем одна с номинальным размером. Число цилиндров распределяется между этими турбинами поровну. Аналогом такой системы может быть применение нескольких компрессоров, которые приходят в движение на разных оборотах мотора, каждый в своем режиме.

Турбина с адаптивной геометрией способна изменять размер впускного канала и тем самым регулировать силу потока выхлопных газов, что также повышает эффективность работы системы.

Комбинированный наддув состоит из турбокомпрессора и механического нагнетателя. Нагнетатель создает нужное давление на малых оборотах, но как только обороты возрастают до определенной величины, в работу включается турброкомпрессор.

Высокая температура. Как уже было сказано, сжатие воздуха влечет за собой его нагрев, что отражается на работе мотора не самым лучшим образом. Поэтому зачастую приходится подключать дополнительное охлаждение, и на это уходит часть энергии.

Однако несмотря на перечисленные недостатки, турбонаддув – это отличное средство для повышения мощности и эффективности ДВС, а также его экономичности. Кроме того, многолетний опыт специалистов показывает, что варианты усовершенствования этой системы еще не исчерпаны.

Видео об особенностях и принципах работы турбонаддува:

Турбонаддув – слово, знакомое практически каждому современному автолюбителю. Конечно же, друзья, Вы не раз слышали о новых моделях машин, с двигателями, оснащёнными данной технологией. Да что уж греха таить, классические атмосферные моторы – уже де-факто история, настоящее и будущее – за турбодвигателями. И раз пошла такая пьянка, давайте рассмотрим, что такое турбонаддув принцип работы этой системы и её особенности.

Больше воздуха – больше мощности

Сперва необходимо прояснить, зачем вообще это нужно. Турбина необходима, чтобы увеличить давление воздуха в цилиндрах силового агрегата, благодаря чему удаётся повысить его мощность.

К примеру, если взять два двигателя с одинаковым объёмом и одинаковым количеством цилиндров, и на один из них установить турбонаддув, то его отдача станет выше, чем у его «голого» собрата – в этом и весь смысл технологии.

Мощность растёт за счёт того, что в мотор попадает больше воздуха, и чем его больше, тем лучше горение топлива. Детальнее принцип работы автомобильной турбины мы проясним немного позже.

Турбина: изобретение века

Минутка истории. Сама по себе идея искусственно нагнетать воздух в мотор, очень стара. Как ни странно, турбонаддув принцип работы которого мы сегодня и рассматриваем, возник на заре автомобилестроения, в конце ХIХ века.

Конструкторы довольно рано догадались, что это достаточно простой способ повысить мощность двигателей, которые в те годы не отличались резвостью.

Тем не менее, получилось у них что-то приемлемое только в 10-х годах ХХ столетия, тогда же технология и была запатентована. Но в массы она не пошла, не стала она популярной и в 60-х годах, когда американцы попробовали оснащать бензиновыми турбомоторами легковые машины.

Проблемы оказались банальными – недостаток надёжности и высокий расход топлива. О турбонаддуве забыли ещё на десяток лет, пока он вновь не всплыл в моторостроении, но на этот раз в дизельном.

Оказалось, что этот тип двигателей в силу своих особенностей (принцип работы турбины на дизеле мы ещё вспомним) замечательно согласуется с компрессорами. Нужно сказать, расцвет наддува и начался в 70-80-х годах, а впоследствии, эта технология захватила все разновидности двигателей, не оставив и шанса «атмосферникам».

Что происходит в турбомоторах?

Вот мы и подошли к тому, что пора бы и пролить свет на то, чем является турбонаддув, принцип работы этой системы тоже не мешало бы разобрать. Для начала конструктив. На самом деле вариантов исполнения масса, но у всех есть общие черты и элементы, а именно:

  • воздухозаборник;
  • заслонка;
  • турбина (турбокомпрессор);
  • интеркулер;
  • впускной коллектор.

Главным узлом системы выступает турбина, она же турбокомпрессор, она же турбонагнетатель или газотурбинный нагнетатель. Можно сказать, что своему существованию технология обязана именно этому элементу.

Принцип работы турбины на автомобиле и её конструкция элементарны. Состоит она, как правило, из двух колёс-крыльчаток, расположенных на одном валу.

Одна из них раскручивается под воздействием энергии выхлопных газов, в свою очередь, вращая вторую, которая нагнетает давление воздуха во впускной системе мотора.

Назначение других деталей вполне очевидно, кроме, наверное, интеркулера. Его задача состоит в охлаждении воздуха, поступающего от компрессора к впускному коллектору, из-за этого повышается его плотность и, как результат, эффективность всей системы.

Принцип работы турбины на бензиновом двигателе мало чем отличается от функционирования этого же агрегата на дизеле. Но нюансы всё же есть.

Так, к примеру, температура выхлопных газов у моторов на лёгком топливе очень высока (может достигать 1000 градусов), что предъявляет повышенные требования к компрессору.

У дизельных двигателей газы не такие горячие, всего 500-600 градусов, из-за этого создать турбину для них проще.

Во многом это и определило распространение турбонаддува – для дизелей он уже давно стандартная система, а у бензиновых — стал обыденностью лишь в последние годы, когда технологии позволили производителям массово выпускать жаростойкие и прочные механизмы.

В остальном же принцип работы турбины на дизельном двигателе и бензиновом моторе схож.

Итак, коллеги-автолюбители, как и было обещано, сам турбонаддув, принцип работы этой технологии мы с Вами рассмотрели.

Цикл статей, посвящённых устройству автомобилей на этом, конечно же, не заканчивается.

Подписывайтесь на рассылку статей и изучайте машины с нами!

Комментировать
0 просмотров
Комментариев нет, будьте первым кто его оставит

Это интересно
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
No Image Автомобили
0 комментариев
Adblock detector