Возможно, вы хоть раз обращали внимание на машины с шильдиками либо наклейками «turbo». Снаружи они ничем не отличаются от своих «атмосферных» собратьев, отличие только в наличии турбонаддува под капотом. Мы попытаемся дать вразумительное объяснение что такое турбонаддув, для чего он нужен и как трудится.
Содержание
1 Теоретические нюансы 2 Какие конкретно бывают виды турбонаддува 3 Механический наддув 4 Газотурбинный наддув 5 минусы и Плюсы турбонаддува
Теоретические нюансы
Примерный вид газовой турбины
С самого собственного появления, машины, стараниями собственных создателей, претерпевают модернизации и более всего в вопросах мощности двигателей. Так как данный параметр напрямую связан с рабочим количеством мотора и с качеством подаваемой воздушно-топливной смеси, для повышения мощности имеется два пути — или расширить количество агрегата (в современном массовом автомобилестроении данный метод не весьма популярен), или каким-то образом нагнетать в цилиндры больше воздуха. Первый метод не популярен по понятным обстоятельствам — вместе с повышением количества цилиндров возрастет и расход горючего, помимо этого, сам агрегат значительно прибавит в массе и размерах, что также не всегда приемлемо.
Исходя из этого автомобильными инженерами был отыскан метод расширить подачу воздуха в цилиндры.
Какие конкретно бывают виды турбонаддува
Имеется пара способов нагнетания большего количество воздуха в двигатель:
резонансный наддув — реализуется без нагнетателя за счет кинетической энергии воздуха во впускных коллекторах; механический наддув — подача воздуха возрастает благодаря применению механического компрессора, что, со своей стороны, приводится в перемещение двигателем автомобиля; газотурбинный наддув — турбину приводит в перемещение поток отработавших газов.
В первом случае наддув происходит только за счет особой размера и формы впускных коллекторов без применения каких-либо нагнетателей. Исходя из этого мы не будем обрисовывать его в этом материале, а остановимся подробнее на двух вторых вариантах, каковые, на отечественный взор, заслуживают особенного внимания.
Механический наддув
Кое-какие современные машины до сих пор оснащают компрессорами
Механический наддув — метод повышения подачи воздуха в двигатель при помощи применения компрессора. Принцип работы компрессора выглядит следующим образом: в то время, когда двигатель начинает трудиться, его коленвал приводит в воздействие целый механизм.
Другими словами механический наддув трудится с первых моментов запуска мотора автомобиля.
Несомненным плюсом таковой совокупности возможно назвать, то что воздушное пространство принудительно нагнетается в цилиндры на любых оборотах двигателя (кроме того самых низких) и давление, соответственно возрастает с повышением оборотов коленчатого вала. Исходя из этого машинам с механическими компрессорами не знакомо такое понятие, как «турбояма». Но такое устройство имеет и собственные отрицательные стороны. Дело в том, что на приведение в перемещения компрессора мотор автомобиля расходует некую часть собственной мощности, что снижает в итоге его КПД.
Помимо этого, для установки механического наддува необходимо больше места в подкапотном пространстве. Кроме этого такое устройство формирует повышенный уровень шума.
Нагнетание воздуха в мотор при помощи компрессора начало использоваться в автомобилестроении значительно раньше, нежели использование газотурбинного механизма. Однако, не обращая внимания на некую устарелость, подобные устройства все еще возможно встретить на современных машинах (хорошим примером выступает компания Mercedes-Benz, на свежевыпущенных автомобилях которой до сих пор красуются шильдики «Kompressor»).
Газотурбинный наддув
В большинстве собственном современные машины оснащены газотурбинными совокупностями наддува. Принцип работы турбины сходен с компрессорным наддувом, отличие только в том, что турбина приводится в воздействие потоком отработавших газов автомобиля, а не коленвалом двигателя. По ощущениям, включение турбины кое-какие водители сравнивают с «пинком». Газотурбинный механизм наддува является устройством из двух крыльчаток жестко соединенных между собой валом.
Любая крыльчатка заключена в корпус, так именуемую улитку.
Устройство газовой турбины
Устройство турбины достаточно несложное и складывается из:
двух крыльчаток; двух улиток, в которых крутятся крыльчатки; вала, соединяющего крыльчатки; подшипников скольжения — двух опорных и одного упорного; перепускного клапана, что употребляется для сброса избыточного давления.
Принцип работы турбонаддува достаточно несложен. Выхлопные газы из выпускного коллектора попадают в первую улитку и вращают ее крыльчатку. Через соединительный вал вращение передается второй крыльчатке, которая и нагнетает давление во второй улитке.
минусы и Плюсы турбонаддува
Главным преимуществом турбонаддува есть повышение мощности мотора без значительного повышения расхода горючего. Дабы растолковать это явление необходимо разобраться как трудится турбонаддув: турбина приводится в перемещение лишь благодаря энергии отработавших газов, а не за счет мощности мотора автомобиля. Но направляться различать такие понятия, как неспециализированная и удельная экономичность мотора.
Вторыми словами — турбированный двигатель будет иметь больший расход горючего, нежели подобный по количеству атмосферный агрегат. Это происходит по причине того, что увеличившийся количество воздуха, попадающего в цилиндры, разрешает сгорать большему количеству горючего. Но у турбированного агрегата на единицу мощности приходиться меньше израсходованного горючего. К примеру, в случае если забрать два мотора 1,4 литра с турбиной и атмосферный 1,8 литра, оба с мощностью 130 л.с., то 1,4 будет более экономичен, за счет большего КПД.
Что касается экологичности турбомоторов: не смотря на то, что среди отечественных автомобилистов еще не так развита «экологическая сознательность», не нужно забывать и о том, что турбированные моторы наносят меньше вреда окружающей среде. Все по причине того, что в камере сгорания турбированного двигателя температура немного меньше, исходя из этого понижается образование оксида азота, к тому же горючее сжигается более полно.
Принцип работы газовой турбины
Но, не обошлось и без недочётов. Первое о чем направляться знать — турбина требует к себе бережного отношения. До тех пор пока мотор заведен на подшипники масло подается под давлением. Когда мотор заглушен масло к подшипникам поступать прекращает.
В случае если мотор эксплуатировался под громадными нагрузками, совокупность наддува может перегреться и выйти из строя. Чтобы не допустить перегрева, перед тем как глушить турбированный двигатель, ему направляться разрешить поработать пара мин. на холостых оборотах. Многие современные машины оснащаются с завода специально предназначенными для этого устройствами — турботаймерами.
Имеется еще один важный момент — на малых оборотах мотора эффективность турбины мала.
Кроме этого направляться упомянуть об эффекте турбоямы — турбина откликается на нажатие педали акселератора с некоей задержкой. Турбонаддув может действенно трудиться лишь в узком диапазоне оборотов мотора, помимо этого, громадное значение имеет размер самой турбины. Для повышения продуктивности данной совокупности многие производители машин устанавливают на собственные машины две турбины различного размера либо несколько однообразных турбин. Турбины различного размера разрешают значительно расширить диапазон действенной работы турбонаддува — по окончании того как первая турбина начинает терять продуктивность в работу вступает вторая. Две однообразные турбины разрешают расширить производительность, улучшить разгонную динамику и уменьшить эффект турбоямы.
Для понижения этого результата производители машин прибегают к таким ухищрениям, как понижение массы движущихся частей турбины. Именно поэтому турбине необходимо меньше времени дабы раскрутиться.