Турбированный двигатель принцип работы: Sorry, this page can’t be found.

Содержание

Турбированный двигатель: характеристики, принцип работы

Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.

Казалось бы, так и должно быть, ведь прогресс не стоит на месте, а турбомоторы хорошо известны своей высокой мощностью при сравнительно небольшом рабочем объеме. Однако на деле не все так просто. Водители и автомеханики делают отдельный акцент на том, что при выборе между атмосферным и турбированным двигателем будущему владельцу нужно хорошо подумать и взвесить все «за» и «против».

Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.

Основные отличия турбированного двигателя от атмосферного

Если атмосферный двигатель подразумевает впуск воздуха посредством разряжения, созданным поршнем, то с турбированным мотором все иначе. Для максимально эффективного сгорания топлива необходимо большое количество воздуха, чего невозможно добиться от атмосферника, поэтому нужно было воздух, в большом объеме, «затолкать».

В атмосферном силовом агрегате крутящий момент и мощность во многом зависит от объема цилиндров, что и стало основным отличием от турбомоторов.

Сила воздуха

Из курса физики мы знаем, что пламя костра горит сильнее, быстрее и при более высокой температуре, если в него надувать воздух. Стоит помахать над шашлыками веером, как угли разгорятся ярче. Если переусердствовать, то мясо даже подгорит. Так же и в моторе. Чем сильнее вкачивать воздух, тем горячее и быстрее будет горение топлива.

При большом количестве кислорода бензин сгорает быстро и почти полностью, благодаря чему остаточные газы содержат меньше вредных веществ. Топливо преобразуется в энергию, и КПД растет. И чем больше воздуха, тем меньше бензина потребуется для осуществления мотором запланированной работы. Поэтому становится возможным сделать мотор компактнее при сохранении мощности.

К примеру, 1,4-литровые турбированные двигатели сейчас развивают ту же мощность, что и 2,0-литровые атмосферные агрегаты, а по крутящему моменту существенно их превосходят. Потребление топлива у них тоже сокращается. К примеру, у кроссовера KIA Sportage 2,0-литровый атмосферный мотор в городском ритме потребляет 10,9 л бензина на 100 км пути, а у Volkswagen Tiguan турбированный 1,4-литровый агрегат при идентичной мощности съедает только 8,8 л.

Каков ресурс у современного турбированного мотора? Подробнее

Особенности турбированных двигателей

Принцип работы турбины состоит в принудительном нагнетании воздуха под давлением в цилиндры. Такое действие позволяет увеличить рабочий объем камеры сгорания за счет сильного сжатия, поэтому при равном объеме двигателя, разница в мощности между атмосферником и турбомотором колоссальная.

Главные предпосылки появления турбированных моторов:

  • Невозможность существенного увеличения мощности без увеличения объема и количества цилиндров (отсюда мы имеем агрегаты V8 и V12)
  • «Выжимание» максимальной мощности с помощью уменьшения камеры сгорания увеличивает степень сжатия, а значит работа двигателя без детонации невозможна. Детонация разрушает поршни.
  • Любые манипуляции по увеличению мощности атмосферника увеличивают расход топлива, а также делают невозможным комфортную эксплуатацию во всем диапазоне оборотов двигателя.

Изначально в массовое производство был запущен дизельный турбированный двигатель — такие моторы «наматывали» миллионы километров без особых проблем. В 80-х годах прошлого века среди легковых автомобилей начали появляться бензиновые турбоагрегаты.

Стоимость таких автомобилей существенно отличалась от обычных. До 90-х годов широко использовались механические нагнетатели, приводящиеся в движение через ремень от коленвала. Конструкция довольно проста и надежна, о чем свидетельствует яркий пример в лице двигателя Mercedes-Benz M111 E23 Compressor.

Позднее решено было переходить на турбокомпрессор, работающий от выхлопных газов, так как механический нагнетатель забирал значительную мощность на раскручивание лопастей.

Развитие турбомоторов

Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.

Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.

Вполне очевидно, что не только покупка, но также обслуживание и содержание этих ДВС получалось слишком дорогим. По этой причине бензиновый турбодвигатель до относительно недавнего времени являлся большой редкостью и обычно устанавливался только на дорогие версии премиальных моделей и спортивные авто.

Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.

Как работает турбина

Турбина состоит из двух частей:

  1. Холодная – всасывает и раскручивает впускной воздух,
  2. Горячая – раскручивается воздух посредством движения выхлопных газов.

В турбине установлен картридж с лопастями, которые от движения воздуха раскручиваются вплоть до 150 000 оборотов в минуту, создавая давление. Вращаются лопасти на подшипниках, а за смазывание и охлаждение отвечает подача масла с двигателя.

Так как при резком повышении давления воздух сильно нагревается, был изобретен интеркуллер, охлаждающий воздух до нужной температуры.

Во впускной магистрали установлен клапан, отвечающий за сброс избыточного давления впускного воздуха (Blow off), а также вестгейт, ограничивающий количество отработанных газов, попадающих в турбину, что позволяет избежать резкого роста повышения оборотов крыльчатки (простыми словами-ограничитель).

Работа турбины крайне проста: в горячую часть турбины попадают отработанные газы и раскручивают крыльчатку. В холодной части раскрученная крыльчатка всасывает большое количество воздуха, который проходит через интеркулер, и в охлажденном состоянии попадает в цилиндры. После того, как отработанные газы раскрутили турбину, они идут далее по выпускной магистрали.

Знакомства в Социальных сетях

Однако минус такого метода в том, что пользователи сервиса не ориентированы конкретно на какое-либо романтическое или дружеское общение. А сразу же узнать, что необходимо конкретному человеку и настроен ли он хотя бы поговорить, как например на сайтах или приложениях знакомств, невозможно.

Уверены, если вы остановитесь на каком-либо из перечисленных вариантов или нескольких из них, вы обязательно найдете то, что ищете, будь то хороший собеседник, друг, просто приятно проведенное время без обязательств или же спутника\-цу жизни! Удачи!

Турбированный двигатель, плюсы и минусы

Сначала о преимуществах:

  1. Возможность с малого объема “выжать” большую мощность, зачастую это 100 л.с. на каждый литр объема.
  2. Крутящий момент уже с холостых оборотов дает уверенную тягу, но только в случае, если турбина маленькая, она раскручивается быстрее.
  3. Диапазон крутящего момента широкий.
  4. Расход топлива, при одинаковой мощности с атмосферным моторов, явно ниже.
  5. Возможность увеличивать мощность с помощью прошивки на 20-30% без вреда ресурсу и комфорту движения.

Недостатки:

  1. Ресурс турбины современных авто едва достигает 100 тыс. км.
  2. Возникновение «турбоямы», процесса между провалом и резким набором скорости из-за ожидания раскрутки турбины.
  3. Стоимость ремонта дороже, обслуживать двигатель нужно чаще.
  4. Возрастает потребность в качественном масле и топливе.

Преимущества

Теперь рассмотрим основные положительные черты каждого из видов двигателей.

Атмосферный мотор

Атмосферный мотор имеет следующие плюсы

:

  • Большой ресурс.

За все годы применения атмосферный тип двигателей показал себя в отношении трудоспособности и выносливости только с лучшей стороны.

При этом не имеет значения, какое топливо является основным – бензин или солярка. Есть моторы, которые спокойно проезжают по 400-500 тысяч километров без серьезного вмешательства.

Истории известны и такие экземпляры а, когда кузов полностью выгнивал, а мотор еще долго дохаживал на другом автомобиле.

  • Простота в эксплуатации и надежность.

Все мы знаем, что чем проще аппарат, тем он надежнее. Здесь «золотая середина» идеально соблюдена.

Особый плюс, которым обладает атмосферный двигатель — способность справляться даже с бензином очень низкого качества.

Здесь более подробно можно узнать про автомобильное топливо и его стандарты.

Конечно, не исключены определенные сбои, но на общую функциональность и ресурс это сказывается незначительно.

Если же и потребуется ремонт, то затраты на него будут минимальными.

  • Ремонтопригодность.

Обусловлена простотой конструкции, о которой мы уже упоминали. Атмосферный мотор при необходимости можно перебрать до последнего винтика и собрать все обратно.

Следовательно, в сравнении с турбированным двигателем ремонт обходится намного дешевле.

Турбированный мотор

Турбированный мотор имеет следующие преимущества

:

  • более высокую мощность и крутящий момент, если сравнивать с обычным ДВС при аналогичном объеме двигателя. В итоге автолюбитель может наслаждаться много лучшей динамикой в движении;
  • данный вид мотора менее вреден для окружающей среды, ведь за счет дополнительного наддува воздуха поступающая топливная смесь сгорает практически без остатка;
  • меньшую шумность (атмосферный мотор этим не может похвастаться).

Роза Прейри Джой (Prairie Joy, 77A4J401, RSM S3): описание и характеристика

Прерия Джой — роза, которая была представлена общественности в 1977 г. Ее автор — известный селекционер Г. Маршалл из Канады. Мировое признание сорт получил почти через 20 лет. В 1999 г. он был удостоен звания лучший шраб года.

Как выглядит роза Прейри Джой (Prairie Joy)

В высоту растение достигает 1-1,5 м, в диаметре куст не превышает 1,5 м. Формируется мощная густо облиственная крона. Побегам свойственна дугообразная форма, количество шипов умеренное. При соблюдении агротехнических мероприятий цветение пышное и продолжительное, начиная с середины июня и до первых заморозков. Бутоны имеют средние размеры, в диаметре 6-8 см, они группируются в кисти по 10-15 шт. Взрослые представители вида могут образовывать кисти и до 30 бутонов.

Поверхность лепестков густомахровая, их окрас перламутрово-розовый с темной сердцевиной. Во время цветения бутоны источают ненасыщенный яблочный аромат. Растение боится осадков, от дождей цветы деформируются и погибают.

Обратите внимание! Сорт самоочищающийся, это означает, что увядающие цветки и листья опадают самостоятельно. Показатели морозоустойчивости отменные

Кусты без укрытия способны выдерживать понижения температуры до −40 °С

Показатели морозоустойчивости отменные. Кусты без укрытия способны выдерживать понижения температуры до −40 °С.

Преимущества и недостатки сорта

Канадская роза Прейри Джой не так изыскана, как чайно-гибридные сорта, но имеет большое количество преимущественных особенностей, чем и заслужила любовь цветоводов. К основным достоинствам вида относят:

  • неприхотливость в уходе и выращивании;
  • крепкий иммунитет и выносливость;
  • отличные показатели зимостойкости;
  • формирование красивых цветов насыщенного окраса;
  • не нуждается в укрытии на зиму;
  • хорошо черенкуется и в дальнейшем развивается на собственной корневой системе.

Что касается недостатков, то сорт плохо переносит повышенную влажность, особенно дожди.

Использование в ландшафтном дизайне

Розу Прейри Джой преимущественно используют для оформления парков и садов. Обусловлено это тем, что растение уникальным образом сочетает в себе отменные декоративные качества и неприхотливость в выращивании. Кусты могут быть основой композиции, прекрасно сочетаясь с зеленым газоном.

Использование розы Prairie Joy в ландшафтном дизайне

Обратите внимание! При групповых насаждениях из парковой розы рекомендуется формировать живую изгородь

краткое описание, характеристики, принцип работы и фото

Каждый автомобилист знает, что двигатели внутреннего сгорания по своему устройству и принципу действия разделяются на атмосферные и турбированные. Но не все понимают, в чем разница между этими силовыми агрегатами. Давайте рассмотрим, чем отличается двигатель турбо, как он устроен и как работает. Познакомимся с этими моторами на примере современных агрегатов группы VAG.

Бензиновые турбомоторы

Бензиновый турбомотор – это двигатель внутреннего сгорания с искусственно повышенной за счет турбины степенью сжатия в камерах. Повышение данного показателя дает увеличение мощности и других технических характеристик. Еще с момента создания первого двигателя внутреннего сгорания инженеры пытались прибавить мощность без существенного изменения рабочего объема ДВС.

На первый взгляд это решение было практически на поверхности – нужно было помочь мотору более эффективно «дышать». Это бы позволило получить лучшие характеристики сгорания топливной смеси. Обеспечить это можно за счет дополнительной подачи воздуха. Значит, необходимо подавать его в цилиндры принудительно, под давлением. Благодаря дополнительному объему воздуха топливо будет полностью сгорать, что и поможет увеличить мощность. Но внедрялись данные технологии очень медленно. В самом начале турбокомпрессорное оборудование использовалось только для больших моторов кораблей и авиации.

История бензиновых турбированных ДВС

Первый двигатель турбо был установлен еще в прошлом веке. Впервые автомобильные турбированные ДВС начали выпускать в 1938 году. В начале 60-х в США стали производить и первые моторы с турбиной для легковых авто. Это автомобили Oldmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza. При всех своих характеристиках двигатели не отличались высокой надежностью и износостойкостью.

Начало популярности

Популярными ДВС с турбокомпрессором стали в 70-х годах. Тогда их стали массово устанавливать на спортивные авто. Но в гражданских автомобилях двигатель турбо не стал популярным из-за высокого расхода топлива. Этим недостатком отличались все турбированные бензиновые двигатели той эпохи. А ведь расход топлива был очень важен в тот период. Это время пришлось на нефтяной кризис в 70-х годах.

Устройство бензиновых турбо-ДВС

Алгоритм работы бензинового турбированного силового агрегата заключается в применении специального компрессора. Задача последнего – нагнетать в камеры сгорания дополнительный объем воздуха. За счет улучшения наполнения цилиндров смесью воздуха и топлива растет среднее эффективное давление за цикл и повышается мощность. В качестве привода системы турбонаддува применяются отработанные газы, энергия которых делает полезную работу.

Современный компрессор представляет собой корпус с подшипниками, колесо, перепускной клапан, корпус турбины. В последнем имеются каналы для движения смазки. Также присутствует в конструкции вал ротора, подшипники скольжения, компрессор, пневматический привод перепускного клапана. В корпусе, где монтируются подшипники, установлен ротор. Он представляет собой вал с закрепленными на нем турбинным и компрессорным колесами. На последних имеются лопасти. Данный ротор может вращаться за счет подшипников скольжения. Для их смазки и охлаждения поступает масло из смазочной системы двигателя. Чтобы корпус подшипников дополнительно охлаждался, используются также и каналы охлаждающей жидкости. Данный элемент компрессора изготовлен в форме улитки.

Принцип действия

Патрубок турбины соединен с выпускным коллектором. А компрессорный – с впускным. Как уже было замечено, турбокомпрессор приводится в действие за счет энергии отработанных газов. Они при попадании в турбину вращают ротор, отдавая тем самым энергию. Далее через приемную трубу газы попадают в выхлопную систему.

Колесо компрессора и «улитки» установлены на одном и том же валу. За счет вращения турбины компрессорное колесо всасывает воздух из воздушного фильтра и нагнетает его в камеры сгорания. В зависимости от уровня наддува устройство может повысить силу давления от 30% до 80%. При помощи этого двигатель с одним и тем же объемом может принимать смесь в больших количествах. Именно за счет этого мощность агрегата повышается от 20% до 50%. Выхлопные газы и их энергия в значительной мере повышают КПД мотора.

Турбодизельные агрегаты

Примерно так же устроен и двигатель турбо (дизель). Принцип действия турбокомпрессора не отличается от бензинового. Единственное отличие – наличие интеркулера. Это специальный механизм, который охлаждает воздух, прежде чем он попадет в цилиндры. Объем холодного воздуха меньше, чем теплого. Это значит, что холодный воздух можно «затолкать» в цилиндр в большем количестве.

Двигатели TSI

Эти агрегаты устанавливаются на современные модели автомобилей от «Фольксваген», «Ауди» и «Шкода». Все они относятся к одному концерну. Производители утверждают, что это моторы нового поколения, в которых удачно сочетаются мощность и экономичность. В случае с обыкновенным классическим ДВС при малом объеме, особой мощности от него ждать не приходится. Если вес автомобиля равен одной тонне, а двигатель маломощный, это приведет к высокому расходу топлива из-за малой динамики и работы на высоких оборотах.

Двигатель с большим объемом имеет высокий расход за счет увеличенной камеры сгорания. Турбо-двигатели («Шкода Октавия», «Фольксваген» и «Ауди») – это настоящее чудо инженерной мысли. В данных силовых агрегатах сочетается скромный расход топлива и достаточная мощность при сравнительно небольшом объеме.

TSI: устройство

По объему эти агрегаты могут быть различными. Так, производят ДВС на 1,2; 1,4; 1,6 л. А также двигатель 1,8 турбо, 2,0 л. Мощность мотора растет за счет большего объема. И это верное решение. А дальше поговорим об отличиях.

Турбированный и компрессорный

TSI – это одновременно и турбированный, и компрессорный агрегат. Специалисты группы VAG применили такую конструкцию, чтобы решить стандартную проблему мотора. Это провалы на небольших оборотах двигателя. Если рассматривать классические турбодвигатели, то «улитка» функционирует за счет отработанных газов. Сила давления при работе на небольших оборотах не дает возможности нагнетателю создавать нужное усилие и подавать в камеры сгорания достаточное количество воздуха.

На двигатель 1,8 турбо («Фольксваген») устанавливается компрессор. Он не дает падать мощности. Максимальный крутящий момент в обыкновенном атмосферном двигателе находится на уровне около 5000 об./мин. В случае с моторами TSI максимум крутящего момента пребывает в диапазоне от 1500 об./мин до 4500 об./мин. Это рабочий интервал, который используют большинство водителей. В моторах TSI за счет применения двух турбин создается давление до 2,5 Бар.

Компрессор

Данный узел функционирует от отдельного привода ременного типа. Он отличается высоким передаточным числом. Включается компрессор только тогда, когда водитель нажмет на газ. На оборотах, близких к холостым, давление составляет 0,8 BAR – это достаточно много. За счет этого получаются отличные динамические характеристики. Так работает двигатель «Ауди» 1,8 турбо с TSI. Прошлое поколение этих моторов не оснащено компрессором. Здесь имеется только турбина.

Турбированный двигатель 1,8 от «Фольксваген»

Этот агрегат присутствует на рынке порядка 20 лет. Данная модель ДВС очень популярна и дала старт спросу на моторы с турбонаддувом. Таким двигателем оснащались многие модели автомобилей от группы VAG. Дебют этой силовой установки состоялся в 1995 году.

Впервые двигатель («Фольксваген Пассат» б5) 1.8 турбо был установлен на Ауди «А4» (да, на них используют одинаковые моторы). Что касается характеристик, то существует несколько моделей мощностью в 150 и 210 лошадиных сил. В 2002 году создали мотор мощностью 190 «лошадей». Турбированный двигатель от «Фольксвагена» стал началом совершенно новой философии относительно бензиновых ДВС. Он дал хорошую производительность при сравнительно небольшом объеме за счет турбины. Преимуществом данного агрегата является умеренный аппетит.Модель «А4» от «Ауди» потребляет до 8 литров на 100 километров по трассе. В городских условиях расход топлива составляет не более 10 литров. За счет наличия 20 клапанов в ГБЦ и турбонагнетателя, инженеры «Фольксвагена» смогли получить более высокие показатели крутящего момента до того, как обороты достигнут отметки в 2 тысячи.

Так, в этом моторе объединена отличная эластичность, которая свойственна турбодизельным установкам, но при этом культура работы – бензиновая. Данный агрегат может быть также легко переоборудован на газ. Силовая установка является одной из лучших во всей линейке. Производительностью, умеренным расходом топлива и высокой надежностью может похвалиться двигатель. «Пассат» (1.8 турбо) не имеет никаких конструктивных недостатков агрегата. Даже сейчас, в эпоху современных TSI, равных этому мотору практически нет.

Турбодвигатели: преимущества и недостатки

Главный плюс, которым обладает турбомотор, – повышенная мощность. Это основная цель, которую удалось достичь без существенных изменений в конструкции. При одинаковых объемах с атмосферными моторами двигатель турбо может выдавать на 70% больше крутящего момента и мощности. Компрессор снижает процент вредных веществ в выхлопных газах. Двигатель, оснащенный турбиной, имеет значительно более низкий уровень шума. Эти силовые установки можно устанавливать на любые автомобили. Главный недостаток – высокий расход топлива. Объем воздуха увеличивается, растет и количество потребляемого топлива. Данную проблему инженеры решить не могут. Также к недостаткам относятся трудности в эксплуатации. Эти ДВС очень чувствительны к качеству горючего и масла. Дополнительно к минусам относят низкие сроки службы масла и очистительных фильтров. Мотор работает на повышенных оборотах. За счет этого масло быстрее теряет свои свойства.

Турбированный двигатель — устройство и принцип работы


Основной характеристикой любого двигателя считается его мощность. Чем выше этот показатель, тем быстрее машина. Рассмотрим и сравним основные показатели турбированных и классических атмосферных двигателей.    

Что представляет собой турбированный двигатель


Турбированный двигатель по внутреннему устройству мало чем отличается от классического атмосферного. Благодаря специальной системе турбонадува, которая отвечает за нагнетания давления в цилиндрах, этот вид двигателя и получил свое название. В систему входит: турбокомпрессор, охладитель (интеркулер) и турбина. Такое нехитрое приспособление использует энергию отработанных газов для нагнетания сжатого воздуха в камеру сгорания. Большой поток воздушной смеси, попадая в камеру, после полного сгорания топлива выделяет больше энергии. Интеркулер охлаждает воздух, в результате чего в двигатель за один прием попадает больше кислорода, тем самым делая процесс более эффективным.  
Турбированные двигатели бывают бензиновые и дизельные. Бензиновые более мощные. Температура отработанных газов в таком агрегате – 10000С, соответственно, и нагрузка на стенки турбины выше. Корпус турбины изготавливается из высокопрочных сплавов, но ресурс работы ограничен. Инженеры придумывают всяческие уловки, чтобы хоть как-то продлить их жизнедеятельность.

Основные преимущества и недостатки турбированного двигателя


Мнения относительно турбированного двигателя разделились. Одни считают его прочной системой, другие – ненадежной. Попробуем разобраться.

Такая турбина привлекает любителей быстрой езды, при незначительном объеме ДВС она способна показать отличную разгонную динамику. К следующему преимуществу можно отнести тот факт, что владелец турбированного мотора получает снижение расхода топлива в расчете на общее количество лошадиных сил. Если сравнить показатели потребления топлива, то турбированный мотор будет требовать его значительно больше, нежели классический атмосферный.

Аргументов, собранных против турбированных двигателей тоже достаточно. Во-первых, – это завышенные требования к качеству топлива и материалом. Обслуживаться придётся только на проверенных станциях и менять синтетическое масло (оно не из дешевых) в строго установленные строки (1 раз на 10 тыс. км) и в строгом соответствии с техническими требованиями. Необходимо учесть и длительное прогревание машины в холодное время года, а это дополнительный расход. Ресурс, как турбины, так и двигателя одинаковый (не более 120-150 тыс. км). Потом мотор подлежит капитальному ремонту, а турбину необходимо заменить новой. В любом случае – это лишние затраты для владельца. Теперь понятно, что эксплуатация турбированного двигателя требует к себе  более бережного и внимательного отношения. Техническое обслуживание автомобиля с турбинной тоже обойдется дороже.

Какой лучше: турбированный или атмосферный?


Однозначно ответить на этот вопрос сложно. Сама конструкция обоих двигателей идентична, тоже можно сказать и о функционировании моторов. Отличие только в способе подачи потока воздуха в камеру сгорания. У турбированного двигателя за это отвечает специальная система, а в классическом — воздух попадает в камеру сгорания под воздействием атмосферного давления.

Теперь каждый должен принять решение, что для него важнее: динамические характеристики или простота в обслуживании? Для размеренной езды лучше отдать предпочтение атмосферному двигателю, но если придется совершить резкий манёвр на своем пути, то нехватка лошадиных сил сразу будет ощутима.

Прежде, чем выбрать автомобиль, следует определиться, какие задачи он должен выполнять и на какие средства вы рассчитываете и готовы вложить.  

Турбированный или атмосферный двигатель что выбрать

 

Одним из наиболее важных агрегатов машины является двигатель, без которого она просто не будет работать, и многие при выборе авто обращают внимание на то, какой мотор там установлен – турбированный или атмосферный. Между этими видами есть существенные отличия в конструкции, типе функционирования, эффективности, мощности, и чтобы понять, какой элемент лучше, следует сравнить их друг с другом, а также обратить внимание на основные плюсы и минусы.

Что такое атмосферный мотор?

Содержание статьи

Этот тип двигателя был разработан в числе первых подобных устройств, и назвали его так благодаря атмосфере, которая играет важную роль в сжигании топлива в системе. Внутри образуется смесь, которая получается в результате засасывания воздушного потока через инжектор либо карбюратор и его дальнейшего смешения с горючим топливом, в качестве которого выступает дизель, бензин или газ. Такой агрегат является довольно простым вариантом мотора, и в нем не установлено никаких дополнительных систем, которые бы регулировали соотношение компонентов в получаемом составе смеси.

Изначально питание этого вида мотора рассчитывалось, исходя из соотношения горючего и количества воздуха. По стандарту баланс смеси составляет 1:4, что значит 1 часть топлива к 4 частям кислорода, однако стабильно обеспечить агрегат таким составом довольно проблематично. Так, при достижении разных оборотов меняется способность двигателя к засасыванию атмосферного воздуха в прежних количествах; при малом их числе необходимый объем не обеспечивается, потому что поршни не могут работать в подходящем для этого режиме.

Когда же атмосферный двигатель работает на больших оборотах, то возникает несоответствие пропускной способности фильтра и воздуховода, поскольку сечение формирует сильное сопротивление пропусканию.

Что такое турбированный мотор?

К такому типу относятся двигатели внутреннего сгорания, которые оснащены турбиной. Этот элемент представляет собой насосную конструкцию внешнего типа, которая отвечает за усиленную воздушную подачу в цилиндры, благодаря чему давление становится намного больше атмосферного показателя.

Турбированный мотор впервые был создан в 1905 году, с середины двадцатого века этот вид начали ставить на машины легкового типа. Принцип его функционирования заключается в том, что насос работает с выхлопами, чтобы искусственно повысить давление подаваемого к цилиндрам воздуха. Подобное решение увеличивает мощность агрегата на 5-10% в зависимости от конструктивных особенностей. Такого прогресса позволяет достичь тот факт, что давление позволяет закачать воздух в том количестве, которое проявит максимум возможностей силового узла авто.

Преимущества и характеристики моторов

Атмосферный двигатель имеет следующие достоинства:

  • Высокий ресурс. Практика доказывает, что такие элементы вне зависимости от типа топлива могут эксплуатироваться до сотен тысяч пройденного километража без необходимости капремонта; некоторые модели, например, среди американских машин, способны проездить по 400 000 км без обращения к механику.
  • Надежная структура, благодаря которой мотор очень легко эксплуатировать и обслуживать. Конструкция, которой обладает атмосферный двигатель, достаточно проста, при этом он может работать с топливом среднего качества и не требователен к составу масла. Машины, оснащенные такими агрегатами, без проблем ездят и при заливке некачественного бензина, и если все же спустя некоторое время в работе мотора появляются проблемы, их намного проще исправить, чем чинить турбированный аналог.
  • Ремонтопригодность атмосферного устройства лучше, чем у двигателя с турбиной, что объясняется как надежностью конструкции, так и невысокой стоимостью деталей, которые могут потребоваться при починке.

Конечно, такой двигатель не лишен и минусов: это большой вес устройства, относительно невысокая мощность, потери скорости и оборотов при езде в местности по горам, а также слабые возможности относительно динамичного стиля вождения (в сравнении с работающей турбиной). Стоит отметить, что при равных мощностях агрегатов в промежуток времени, когда количество оборотов еще невысоко, атмосферное устройство ведет себя лучше и не имеет т.н. «турбоямы».

Турбированный мотор, который ставится как на иномарки, так и некоторые отечественные машины, имеет следующие достоинства:

  • Повышенные показатели мощности ДВС в сравнении с атмосферным аналогом.
  • Высокий крутящий момент, который позволяет придерживаться динамичного стиля езды и создает комфорт в управлении.
  • Экологически турбированный двигатель намного лучше, поскольку выброс вредных компонентов для него снижен.
  • Уровень шума при работе меньше, чем при эксплуатации аналога атмосферного типа.

Однако такой вариант имеет и недостатки.

Среди них чаще всего выделяют проблемы с эксплуатацией: например, на работоспособность может сильно влиять качество горючего и смазочных материалов, к тому же срок службы расходников для этого мотора несколько ниже. Лучше всего, если масло будет меняться в 1,5 раза чаще, нежели для атмосферного двигателя; также следует вовремя менять воздушный фильтр, поскольку он регулярно забивается. Функционирование в данном режиме способно нанести вред компрессору, из-за чего давление будет слишком низким.

Другим минусом такого двигателя является увеличенный расход горючего: это значит, что повышенное давление способствует подаче большого количества воздуха и, как следствие, увеличенного объема топлива. При остановке машины с отключением движка износ турбины наступает быстрее после агрессивной езды, поэтому лучше избегать резких выключений устройства, а давать мотору работать в холостом режиме до охлаждения насоса.

На чем остановить выбор?

Изучив достоинства и недостатки разных силовых агрегатов, можно выбрать, какой лучше для конкретного автомобиля. Нельзя однозначно сделать выбор в пользу одного вида, и руководствоваться стоит следующими советами:

  • Если планируется использовать машину для гонок, водитель предпочитает динамичную езду и ценит комфорт, турбированная конструкция подойдет больше, однако для обслуживания предстоят более серьезные затраты. Кроме того, важно правильно подбирать расходные материалы.
  • Если для автомобилиста в приоритете находится надежность и минимум трат на сервис, стоит обратить внимание на атмосферные устройства.

устройство, особенности эксплуатации — Автомобили Premier

Содержание

  • О турбине
  • О правилах работы турбокомпрессора
  • Правила эксплуатации
  • Систематично контролировать уровень масла
  • При запуске не держать продолжительно педаль газа
  • Применять лишь качественное масло
  • В обязательном порядке проверить состояние мотора по окончании ремонта
  • Использовать лишь качественное ДТ
  • На морозе двигатель обязан поработать на «холостом» ходу
  • Систематично доводить двигатель до высоких оборотов
  • Преимущества и недочёты
  • Наличие на машинах турбированных двигателей снабжает первым заметную прибавку к мощности в сравнении с подобными моделями, оснащенными «атмосферными» моторами. Подобные агрегаты дополняют устройство как бензиновых, так и дизельных силовых установок.

    О турбине

    Турбонаддув не редкость двух видов: низкого и большого давления. Первый тип турбины используется для более качественного смешивания горючего за счет создания турбулентных воздушных потоков в моторах.

    Но самоё эффективным считается турбированный двигатель большого давления. В сравнении с «атмосферными» моторами того же количества подобные агрегаты развивают приблизительно в 1,5 раза больше мощности.

    Кое-какие владельцы и производители устанавливают на машины сходу 2 турбины, в итоге взяли малолитражные моторы, талантливый составить борьбу силовым установкам значительно большего количества.

    Рейтинг надежности у турбореактивных двигателей ниже, поскольку они имеют достаточно сложную конструкцию.

    В частности, их конструкция дополняется следующими элементами:

    • Клапан, предназначенный для устранения избыточного давления, которое способно повредить мотор.
    • Интеркулер. Устройство употребляется для охлаждения воздуха, нагреваемого, в то время, когда обороты турбины достигли высокой отметки.

    О правилах работы турбокомпрессора

    Как трудится турбина? Из-за чего запрещено сходу глушить движок, дополненный таким агрегатом?

    Ответы на эти вопросы серьёзны, поскольку, зная их, легче выполнять особенности эксплуатации турбированного двигателя.

    Схематично устройство турбины включает в себя следующие элементы:

    1. Компрессорный хаузинг, следом за которым находится компрессорное кольцо, несущее ответственность за сжатие воздуха.
    2. Воздушный фильтр.
    3. Задняя пластина компрессора.
    4. Шарикоподшипник, установленный на валу.
    5. Точки подачи и слива масла.
    6. Турбинный хаузинг.
    7. Турбинное колесо, за счет которого осуществляется преобразование энергии выхлопных газов в энергию вращения вала.

    Принципиально важно: воздушный фильтр есть главным источником происхождения неприятностей двигателя с турбонаддувом. Данный элемент рекомендуется систематично поменять.

    Принцип работы турбокомпрессора содержится в следующем:

    1. Воздушное пространство, проходя через воздушный фильтр, пронимает во входное отверстие агрегата.
    2. Воздушные веса подвергаются сжатию. В один момент с этим в них возрастает уровень содержания кислорода. На данном этапе появляется нагрев воздуха, благодаря чего понижается его плотность.
    3. Покидая турбокомпрессор, массы воздуха попадают в интеркулер, где происходит их охлаждение. Последний элемент конструкции кроме этого предотвращает возможность детонации топливной смеси в двигателе.
    4. На последнем этапе сжатый воздушное пространство через дроссель попадает через впускной коллектор в цилиндры мотора.

    Как видно, принцип работы аналогичного двигателя выглядит достаточно несложным. Турбодвигатель часть выхлопных газов, появившихся благодаря сгорания топливной смеси в цилиндрах, сообщает обратно в выпускной коллектор турбины.

    Данный воздушный поток запускает перемещение вала, на втором финише которого находится компрессор. В результате последний снова приступает к сжатию воздуха.

    Благодаря чему турбированный двигатель владеет большей мощностью в сравнении с «атмосферным»?

    По окончании того как сжатый воздушное пространство попадает в цилиндр, в последнем возрастает уровень содержания кислорода при сохранении прошлых параметров цилиндра. Исходя из этого за один такт сжигается больше топливной смеси, чем в «атмосферном» моторе подобного количества.

    Правила эксплуатации

    До того, как установить турбину на собственный двигатель, нужно уяснить для себя условия пользования аналогичных агрегатов. Выполняя их, возможно расширить срок «судьбы» моторов.

    Верное эксплуатирование турбированных двигателей предполагает соблюдение следующих рекомендаций:

    Систематично контролировать уровень масла

    Существует множество советов о том, как верно эксплуатировать турбореактивные двигатели. Но основное условие содержится как раз в регулярной проверке масла.

    Отсутствие смазки ведет к стремительному изнашиванию подшипников турбины, следствие чего она скоро перестает трудиться.

    Помимо этого, стремительный расход масла говорит о наличие неприятности в моторе. Быть может, из строя вышел масляный насос либо вторая подробность.

    При запуске не держать продолжительно педаль газа

    Турбированные двигатели достигают большого давления уже на низких оборотах. Исходя из этого продолжительно жать на педаль газа.

    В противном случае турбина будет трудиться на «холостом» ходу, что уменьшает срок ее эксплуатации.

    Применять лишь качественное масло

    Некачественное масло — это вторая самый распространенная обстоятельство стремительного износа турбины. Причем не принципиально важно, установлена ли она на бензиновом двигателе, либо на дизельном.

    Более того, подобная смазка очень плохо воздействует и на состоянии мотора.

    Нужно заливать лишь то масло, которое рекомендует производитель конкретной силовой установки.

    Принципиально важно также подчернуть, что тип смазки, используемой на турбированных моторах, отличается от той жидкости, которая употребляется на «атмосферных» агрегатах. Это разъясняется тем, что в первых создается больший уровень давления, благодаря чего возрастают требования к качеству масла.

    Данное событие нужно учитывать при форсировании «атмосферного» движка.

    Вторая ответственная изюминка эксплуатации турбированных моторов содержится в следующем: Смешивать различные сорта масла запрещено.

    Не рекомендуется применять смазку другой марки, даже если она имеет подобные характеристики.

    В обязательном порядке проверить состояние мотора по окончании ремонта

    В первую очередь нужно обратить на его состав и наличие масла: жидкость должна быть прозрачной. Следом проверяется работа коленчатого вала при отключённом моторе.

    И последнее: необходимо запустить движок и продержать его на «холостом» ходе в течение 5-10 мин., пристально прислушиваясь к нестандартному звучанию, наличию посторонних стуков и тому аналогичного.

    Использовать лишь качественное ДТ

    Дабы дизельный двигатель, оснащенный турбиной, сохранил собственные начальные характеристики, нужно покупать лишь качественное горючее. Низкосортное горючее имеет множество примесей, каковые скоро засоряют топливную совокупность.

    В результате понижается уровень мощности, развиваемой двигателем.

    Дабы нивелировать ее падение, турбина начинает трудиться на пределе собственных возможностей, что провоцирует стремительный износ агрегата.

    На морозе двигатель обязан поработать на «холостом» ходу

    При низких температурах масло делается более вязким. Исходя из этого рекомендуется запустить турбированный мотор и продержать его на «холостом» ходу, дабы смазка начала циркулировать в агрегата.

    Помимо этого, турбореактивные двигатели не рекомендуется сходу останавливать на морозе. Перед тем как заглушить, им нужно некое время кроме этого поработать на «холостом» ходу.

    Эта совет разъясняется тем, что на высоких оборотах в силовых агрегатах температура поднимается до больших значений.

    Исходя из этого резкое выключение мотора может вызвать температурный перепад, почему турбины эксплуатации и срок установки понижается.

    Систематично доводить двигатель до высоких оборотов

    Турбина обязана систематично трудиться. В противном случае она скоро выйдет из строя.

    Рекомендуется не смотря на то, что бы раз в семь дней эксплуатировать двигатель, в то время, когда тот трудится на высоких оборотах. В результате работы совокупности наддува происходит процесс ее самоочистки.

    самый удачным вариантом эксплуатации турбодвигателя есть регулярная езда на средних оборотах.

    Преимущества и недочёты

    Надежный турбированный мотор — это заслуга его обладателя. Лишь соблюдение условий эксплуатации обеспечит комфортную и долгую езду на автомобиле.

    Подводя результат всему, что было приведено выше, нельзя не разглядеть минусы и плюсы турбированных силовых установок.

    Плюсы Минусы
    Высокая мощность мотора Необходимость прогрева
    Небольшой количество при высокой отдаче высокая цена и Дорогостоящее обслуживание
    Низкий уровень потребления горючего Сильный нагрев
    Наличие турбоям

    The choice of motor.

    Turbine or aspirated
    Похожие статьи, подобранные для Вас:

    ЧТО ТАКОЕ ТУРБОКОМПЕНСАТОР И РАБОТА ТУРБОКОМПЕНСАТОРА

    A Турбокомпрессор — это устройство, которое используется для увеличения мощности двигателя или, можно сказать, эффективности двигателя за счет увеличения количества воздуха, поступающего в камеру сгорания. Чем больше воздуха в камеру сгорания, тем больше топлива попадет в цилиндр, и в результате получится больше мощности от того же двигателя, если в нем будет установлен турбокомпрессор .

    Многие путают ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ и НАГНЕТАТЕЛЯ . Функция нагнетателя такая же, как у турбокомпрессора , но нагнетатель приводится в действие механически двигателем, часто с помощью ремня, соединенного с коленчатым валом, тогда как турбокомпрессор приводится в действие турбиной, приводимой в движение выхлопными газами двигателя. Турбокомпрессор считается более эффективным, чем нагнетатели, поскольку они используют впустую энергию выхлопных газов в качестве источника энергии.

    ПРИНЦИП ДЕЙСТВИЯ ТУРБОКОМПЕНСАТОРА

    Количество двигателя, которое фактически входит в цилиндр двигателя, по сравнению с теоретическим количеством, если бы двигатель мог поддерживать атмосферное давление, называется объемным КПД, и целью турбокомпрессора является улучшение объемного КПД двигателя за счет увеличения плотности впускной газ .

    Турбокомпрессор всасывает воздух из атмосферы и сжимает его с помощью центробежного компрессора перед подачей во впускной коллектор под повышенным давлением.Это приводит к тому, что большее количество воздуха поступает в цилиндры при каждом такте впуска. Центробежный компрессор питается от кинетической энергии выхлопных газов двигателя.

    Турбокомпрессор состоит из трех основных компонентов

    1. Турбина, представляющая собой почти радиальную турбину с притоком.
    2. Компрессор почти центробежный.
    3. Узел вращения центральной ступицы.

    РАБОТА ТУРБОНАГНЕТАТЕЛЯ

    Турбокомпрессор в основном состоит из двух основных частей: турбины и компрессора. Турбина состоит из турбинного колеса и корпуса турбины, предназначенного для направления выхлопных газов в турбинное колесо. Кинетическая энергия выхлопных газов преобразуется в механическую после удара о лопатки турбины. Выходное отверстие помогает выхлопным газам выйти из турбины.Колесо компрессора в турбонагнетателе прикреплено к турбине с помощью стального вала, и когда турбина вращает колесо компрессора, оно втягивает высокоскоростной поток воздуха низкого давления и преобразует его в воздух высокого давления и низкой скорости. поток. Этот сжатый воздух подается в двигатель с большим количеством топлива и, следовательно, производит большую мощность.

    Как работает турбокомпрессор | Жирныйметод

    У полетов на большой высоте есть несколько преимуществ, таких как уменьшение лобового сопротивления, более высокая истинная скорость полета и, если вас укажут в правильном направлении, более сильный попутный ветер. Но у безнаддувных двигателей есть один существенный недостаток: нехватка кислорода.

    Проблема высокогорья

    По мере увеличения высоты атмосферное давление уменьшается, и падает быстро. На самом деле, , если вы летите на высоте 18 000 футов, 50% атмосферы находится под вами. Это означает, что вашему двигателю нужно сжигать меньше воздуха, и намного меньше лошадиных сил, выходящих из передней части вашего самолета.

    Решение проблемы разреженного воздуха

    Турбокомпрессоры решают проблему разреженного воздуха в поршневых двигателях, сжимая всасываемый воздух до того, как он достигнет цилиндра.Сжимая воздух, ваш двигатель может работать так, как будто он находится на уровне моря или ниже, даже если он работает на эшелонах полета.

    Как работает турбокомпрессор

    Турбокомпрессоры состоят из трех основных компонентов:

    • Турбина
    • Компрессор
    • Вал, соединяющий их вместе

    Турбина
    Все начинается с турбины, которая приводится в движение (вращается) выхлопными газами, выходящими из вашего двигателя. Когда выхлоп выходит через выпускной коллектор, он проходит над турбиной и раскручивает ее. Чем больше выхлопных газов проходит, тем быстрее вращается турбина. Примерно так это и работает, по крайней мере, на данный момент.

    Вал
    Вал соединяет турбину и компрессор, поэтому, когда турбина начинает вращаться при запуске двигателя, компрессор тоже начинает вращаться.

    Компрессор
    Компрессор отвечает за всасывание воздуха снаружи самолета, его сжатие и последующую подачу в двигатель.Как вы уже читали, компрессор крутится, потому что он соединен с турбиной через вал.

    Теперь, когда вы знакомы с основами турбокомпрессора, осталось еще кое-что рассказать.

    Трата воздуха через вестгейт

    Турбокомпрессоры

    хороши для увеличения давления воздуха во впускном коллекторе вашего двигателя, известного как давление во впускном коллекторе . Но иногда они слишком хороши. Турбокомпрессоры способны создавать слишком большое давление в коллекторе, что может повредить или разрушить ваш двигатель.

    Так как же турбонагнетатели предотвращают попадание слишком большого количества воздуха в двигатель? С чем-то под названием вестгейт .

    Некоторые вестгейты автоматические, а другие управляются пилотом вручную, но теория, стоящая за ними, всегда одна и та же. Вестгейт открывается и закрывается, чтобы регулировать количество выхлопных газов, проходящих через турбину, и предотвращает слишком быстрое вращение турбины. Чем быстрее вращается турбина, тем быстрее вращается компрессор, а это означает, что в двигатель поступает больше воздуха.

    Сколько воздуха может выдержать ваш двигатель?

    Итак, сколько воздуха действительно может выдержать ваш двигатель? Это зависит от двигателя, но есть два основных типа турбонаддува: высотный турбонаддув и наземный наддув.

    Высота над уровнем моря
    Высотный турбонаддув, который иногда называют «нормализацией», позволяет вашему двигателю работать так, как будто он находится на уровне моря, как можно дольше. Это зависит от двигателя, но большинство высотных турбокомпрессоров поддерживают давление в коллекторе в пределах 29-30 дюймов ртутного столба (давление на уровне моря) по мере набора высоты.

    Но, в конце концов, по мере увеличения высоты ваш турбокомпрессор не может сжимать достаточно воздуха, чтобы поддерживать давление в коллекторе на уровне моря. Это называется критической высотой , и это самая высокая высота, на которой ваш двигатель может развивать максимальную мощность, на которую он рассчитан (мощность двигателя оценивается на уровне моря).

    С этого момента, чем выше вы поднимаетесь, тем меньше воздуха поступает в ваш двигатель. Это означает, что вы будете производить меньше лошадиных сил. Но он все же намного эффективнее, чем обычный атмосферный двигатель.

    Ускорение грунта
    Наземный наддув аналогичен высотному турбонаддуву, но требует большего давления. Системы с наддувом обычно работают при давлении в коллекторе от 31 до 45 дюймов ртутного столба, что намного больше, чем у высотных турбокомпрессоров. Идея проста: больше давления = больше воздуха, поступающего в двигатель = больше мощности.

    Но недостаток большой: много тепла .

    Турбокомпрессоры и их тепловые проблемы

    Когда вы сжимаете воздух, он нагревается.Это один из самых больших недостатков любого турбокомпрессора. Авиадвигатели и так работают при высоких температурах, а горячий всасываемый воздух усугубляет их. Чтобы решить эту проблему, многие турбокомпрессоры используют нечто, называемое промежуточным охладителем .

    Интеркулер — это, по сути, мини-кондиционер, который размещается между турбонагнетателем и двигателем. По мере того, как горячий воздух движется от турбины к двигателю, он проходит через интеркулер, и температура значительно падает. Этот более холодный воздух делает ваш двигатель намного счастливее и поддерживает его плавную работу.

    Преимущество высокогорья

    Турбокомпрессоры являются ключом к полетам на большой высоте в самолетах с поршневым двигателем. Хотя они усложняют двигательную систему, они — единственное, что может поднять поршневой самолет на эшелоны полета при сильном попутном ветре, более высокой истинной воздушной скорости и таких видах:


    Станьте лучшим пилотом.
    Подпишитесь, чтобы получать последние видео, статьи и викторины, которые помогут вам стать более умным и безопасным пилотом.


    Что такое турбодвигатель в автомобилях и как он работает?

    Как работает турбодвигатель в автомобиле?

    Турбодвигатель в автомобиле работает так же, как и любой другой двигатель внутреннего сгорания. Единственное отличие состоит в том, что дополнительный сжатый воздух подается через турбокомпрессор в цилиндры двигателя. Это явление также называют принудительным напуском воздуха в камеру сгорания.

    Пока это может показаться слишком сложным.Но когда вы поймете принцип работы турбокомпрессора, у вас будет четкое представление о том, как работает двигатель с турбонаддувом.

    В приведенных ниже пунктах объясняется принцип работы турбокомпрессора, установленного на двигателе автомобиля.

    • Турбина состоит из двух основных компонентов: турбинного колеса и компрессорного колеса.

    • Турбина и колесо компрессора скреплены валом.

    • Компоненты заключены в корпус в форме улитки с впускным и выпускным отверстиями.

    • Выхлопные газы, производимые двигателем, поступают через впускное отверстие турбонагнетателя под высоким давлением.

    • Воздух высокого давления раскручивает турбину, которая, в свою очередь, раскручивает колесо компрессора.

    • Когда колесо компрессора вращается, оно всасывает огромное количество воздуха, который сжимается и выталкивается из выпускного отверстия.

    • Сжатый воздух подается в цилиндры по трубопроводу и через промежуточный охладитель.

    • Из-за горячих выхлопных газов воздух будет горячим.Интеркулер охлаждает воздух до того, как он попадет в цилиндры.

    • Как правило, турбо имеет систему охлаждения масла, поскольку он работает на очень высоких скоростях.

    • Некоторые турбосистемы также имеют перепускной клапан для отвода избыточных газов от турбонагнетателя, если двигатель производит слишком много выхлопных газов.

    • Перепускной клапан предотвращает повреждение турбины, контролируя скорость вращения.

    Помимо рабочего механизма турбокомпрессора, остальная часть двигателя работает как обычный двигатель внутреннего сгорания.Единственное отличие турбодвигателя состоит в том, что он получает дополнительный сжатый воздух от турбонагнетателя для увеличения мощности и повышения эффективности.

    Преимущества и недостатки двигателей с турбонаддувом

    Обратитесь к таблице ниже, чтобы узнать о некоторых преимуществах и недостатках двигателей с турбонаддувом в автомобилях.

    Параметры Преимущества турбодвигателей Недостатки турбодвигателей
    Применение и конструкция Турбокомпрессор может использоваться как в бензиновых, так и в дизельных двигателях. Турбодвигатели состоят из сложных деталей. Если они выходят из строя или возникают неисправности, это может повлиять на другие компоненты двигателя.
    Мощность и стоимость Меньший турбодвигатель вырабатывает такое же количество энергии, как и более крупный безнаддувный (NA) двигатель. Турбокомпрессоры дорогие, то же самое относится и к затратам на ремонт. Замена турбины может быть дорогостоящим делом.
    Производительность Двигатель с турбонаддувом легче двигателя NA (без наддува) из-за меньшей мощности двигателя. Вы можете столкнуться с турбо-задержкой, которая является распространенной проблемой в двигателе с турбонаддувом. Это небольшая задержка подачи мощности после нажатия педали акселератора.
    Экономия топлива Двигатель с турбонаддувом также может обеспечить лучшую экономию топлива благодаря своей компактности. Турбодвигатели эффективны, но нужно быть осторожным с дроссельной заслонкой, чтобы добиться большей экономии топлива. При агрессивном вождении он может вернуть низкую эффективность использования топлива.
    Экологичность и первоначальная стоимость Двигатели с турбонаддувом более экологичны, чем двигатели NA, поскольку они сжигают топливо чище и меньше загрязняют окружающую среду. Двигатели с турбонаддувом дороже, чем двигатели для Северной Америки.
    Крутящий момент и надежность Как правило, двигатели с турбонаддувом создают больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов. Это приводит к отличному первоначальному ускорению. Двигатель с турбонаддувом менее надежен, чем двигатель NA. Поскольку турбокомпрессор работает под большим напряжением, он склонен к разбиванию.
    Примечание по доработке и выхлопу Турбодвигатели очищаются за счет поступления в цилиндры чистого воздуха.Двигатель производит меньше шума по сравнению с двигателем без наддува. Возможно, это субъективно, но турбодвигатели не издают хриплого звука выхлопа. Из-за меньшего объема двигателя они звучат не лучшим образом.

    Разница между турбодвигателем и обычным двигателем

    Теперь вы знаете, как работает турбодвигатель в автомобиле, а также его плюсы и минусы. Следующий вопрос, который у вас возникнет, будет заключаться в том, чем двигатель с турбонаддувом отличается от обычного двигателя или двигателя без наддува.В таблице ниже приведены ответы на ваши вопросы, касающиеся двигателя с турбонаддувом и обычного двигателя.

    Параметры Турбодвигатели Обычные двигатели (без наддува)
    Принцип работы Принудительная подача воздуха под высоким давлением. Воздух, подаваемый в цилиндры, зависит от атмосферного давления воздуха.
    Мощность Производит больше мощности, чем более крупные двигатели NA. Производит такую ​​же или меньшую мощность, чем двигатели с турбонаддувом меньшего размера.
    Крутящий момент Создает больший крутящий момент. Показатели крутящего момента меньше, чем у двигателя с турбонаддувом.
    Топливная эффективность Может обеспечить более высокую топливную экономичность благодаря меньшему объему двигателя. Топливная эффективность снижается из-за большей мощности двигателя.
    Надежность Не так надежен, как обычный двигатель, из-за сложных механических частей. Надежнее турбодвигателя.
    Стоимость ремонта Высокая Ниже, чем у двигателя с турбонаддувом
    Первоначальная стоимость Высокая Ниже, чем у двигателя с турбонаддувом
    Техническое обслуживание Требуется регулярное техническое обслуживание турбонагнетателя. Не требует дополнительного обслуживания.

    Турбокомпрессор или нагнетатель: что лучше?

    Вот некоторые основные различия между турбокомпрессором и нагнетателем, используемым в двигателе внутреннего сгорания.

    Параметры Турбокомпрессор Нагнетатель
    Принцип работы Использует скорость и тепловую энергию выхлопных газов для вращения турбинного колеса. Двигатель механически приводит в действие нагнетатель через ремень, приводимый в движение коленчатым валом.
    Подача воздуха Принудительная подача сжатого воздуха Принудительная подача сжатого воздуха
    Boost lag Турбо-лаг или задержка отклика при резком нажатии на педаль газа. Отставание наддува или задержка в подаче мощности отсутствуют.
    Топливная эффективность Повышает эффективность использования топлива. Снижает эффективность использования топлива, поскольку использует мощность двигателя для вращения компрессора.

    Итак, теперь вопрос, что лучше, турбокомпрессор или нагнетатель? С практической точки зрения, турбокомпрессоры — это правильный путь. Они обеспечивают идеальное сочетание мощности и топливной эффективности, которое ищет большинство покупателей автомобилей.Следовательно, производители автомобилей используют турбокомпрессоры в большинстве современных автомобилей.

    С другой стороны, нагнетатели предназначены для полной мощности за счет низкой эффективности использования топлива. Они лучше всего подходят для спортивных автомобилей высокого класса с двигателями большой мощности. В мире мощных/спортивных автомобилей эффективность использования топлива выбрасывается из окна. Следовательно, нагнетатели находят идеальное место под капотом таких автомобилей.

    Что такое турбобензиновый двигатель?

    Бензиновый двигатель с турбонаддувом — это не что иное, как бензиновый двигатель внутреннего сгорания, оснащенный турбокомпрессором.Одним из главных преимуществ таких двигателей является то, что они мощнее и эффективнее бензиновых двигателей без наддува большей мощности.

    Турбокомпрессор может всасывать больше воздуха и сжимать его до того, как он попадет в цилиндры. Это заставляет бензиновый двигатель меньшего размера вести себя как двигатель большой мощности из-за более мощного сгорания. Следовательно, бензиновый двигатель с турбонаддувом меньшего размера может производить такую ​​же или большую мощность, чем бензиновый двигатель большой мощности NA.

    Что такое дизельный двигатель с турбонаддувом?

    Дизель с турбонаддувом или турбодизель представляет собой двигатель внутреннего сгорания с турбонагнетателем, обеспечивающим подачу сжатого воздуха для лучшего сгорания.Чем эффективнее сгорание топлива, тем экономичнее и мощнее двигатель.

    Таким образом, турбодизельные двигатели развивают большую мощность и в то же время являются экономичными. Турбокомпрессоры также помогают создать превосходную кривую крутящего момента по сравнению с безнаддувным дизельным двигателем.

    Турбомоторное масло и его применение

    Моторное масло в двигателе с турбонаддувом также используется для смазки и охлаждения турбонагнетателя. Да, турбо работает при очень высоких оборотах и ​​высоких температурах.Без смазки турбо может сломаться из-за высокой температуры и сил. Следовательно, масло подается в турбокомпрессор и действует как смазка и охлаждающая жидкость.

    Нехватка масла или проблемы с линиями подачи масла могут привести к непоправимому повреждению турбокомпрессора. Точно так же любые примеси в моторном масле также могут повредить компоненты турбонагнетателя. Итак, нужно обращать внимание на уровень моторного масла и качество масла, чтобы поддерживать двигатель и турбину в идеальном состоянии.

    Что такое двигатель с двойным турбонаддувом и чем он отличается?

    Двигатель с двойным турбонаддувом — автомобильный двигатель с двумя турбонагнетателями. Основная работа турбокомпрессора остается прежней, за исключением того, что два из них работают одновременно, чтобы подавать сжатый воздух в камеру сгорания. Двигатели с двойным турбонаддувом производят почти в два раза больше мощности, чем двигатели без наддува. Вы можете найти такие установки в высокопроизводительных или модифицированных автомобилях.

    В приведенных ниже пунктах объясняется более подробная информация о установке двойного турбонаддува в двигателе.

    • В зависимости от конфигурации существуют два основных типа двигателей с двойным турбонаддувом: последовательные и параллельные двигатели с двойным турбонаддувом.

    • В последовательной установке используются два турбокомпрессора разного размера.

    • Меньший турбонагнетатель обеспечивает наддув при более низких оборотах, а большой турбонаддув работает на более высоких оборотах.

    • В секвентальном двигателе с двойным турбонаддувом можно получить большую мощность в нижнем диапазоне оборотов.

    • В параллельном двигателе с двойным турбонаддувом обе турбины имеют одинаковый размер и работают одновременно.

    • Обе турбины работают одинаково за счет разделения цилиндров. Например, в двигателе V6 каждый турбокомпрессор отвечает за три цилиндра.

    • В параллельном двигателе с двойным турбонаддувом турболаг значительно меньше из-за одновременной работы двух турбин.

    Что такое турбо лаг и как от него избавиться?

    Турбо-лаг — это небольшая задержка реакции после нажатия педали акселератора.Это происходит потому, что двигатель не производит достаточного количества выхлопных газов, чтобы вращать турбинное колесо турбины достаточно быстро.

    Вы испытываете турбо-задержку только при агрессивном вождении или резком ускорении из положения закрытой дроссельной заслонки. Таким образом, турбо лаг не является большой проблемой в современном автомобиле, по крайней мере, для повседневных водителей.

    Производители автомобилей устраняют турбояму, устанавливая на двигатель два турбонагнетателя. Вот почему двигатели с двойным турбонаддувом обычно не имеют турбоямы. Еще один способ избавиться от турбоямы — использовать нагнетатель.Поскольку мощность двигателя приводит в действие нагнетатель, отставания в наддуве нет.

    Советы по повышению эффективности автомобилей с турбонаддувом

    Двигатель с турбонаддувом — это не только мощность. Топливная экономичность также имеет значение. Итак, вот несколько советов по повышению топливной экономичности автомобиля с турбонаддувом.

    • Во время вождения автомобиля с турбонаддувом всегда поддерживайте низкую и постоянную скорость. Двигайтесь с комфортной крейсерской скоростью и постоянно поддерживайте эту скорость. Двигатель, работающий с постоянными и оптимальными оборотами, обеспечивает лучшую экономию топлива.

    • Раннее переключение передач на более высокую передачу. Турбодвигатели производят больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов. Следовательно, чем больше обороты на низших передачах, тем больше расход топлива. Таким образом, максимально быстрое переключение на более высокую передачу поможет повысить эффективность использования топлива.

    • Научитесь подниматься и двигаться по инерции за рулем своего автомобиля с турбонаддувом. Это не что иное, как отпустить газ и позволить автомобилю катиться. Торможение двигателем замедляет движение автомобиля. Вы можете применить эту технику, останавливаясь на светофоре.Но убедитесь, что вы предугадываете трафик, прежде чем подниматься и двигаться по инерции.

    • Вы можете использовать высококачественное топливо или топливо премиум-класса в своем автомобиле с турбонаддувом, чтобы добиться максимальной экономии топлива. Высококачественное топливо приводит к эффективному сгоранию, и, следовательно, двигатель может увеличить пробег.

    • Поддерживайте правильное давление в шинах в соответствии с рекомендациями производителя автомобиля. Давлением в шинах часто пренебрегают, но оно влияет на эффективность использования топлива. Поэтому убедитесь, что вы поддерживаете оптимальное давление в шинах вашего автомобиля.

    Чего нельзя делать с турбодвигателем?

    Турбодвигатели мощные и экономичные. Однако эффективность зависит от того, как вы управляете автомобилем. В приведенных ниже пунктах объясняется, чего нельзя делать за рулем автомобиля с турбодвигателем.

    • Никогда не включайте двигатель и не двигайтесь сразу. Всегда прогревайте двигатель перед поездкой. Прогрев позволяет моторному маслу достичь оптимальной рабочей температуры. Хорошо смазанный двигатель и турбонаддув необходимы для эффективной работы двигателя.

    • Не глушите двигатель сразу же после того, как вы довели двигатель до предела или агрессивно ехали. Подождите некоторое время (несколько минут), чтобы основные жидкости остыли, а затем быстро выключите двигатель.

    • Избегайте рывков двигателя, двигаясь с более низкой скоростью на более высоких передачах. Это создает большую нагрузку на компоненты двигателя.

    • Не нажимайте резко на педаль газа при наличии турбо-задержки. Если резко ускориться, турбонагнетателю потребуется несколько секунд, чтобы раскрутиться.Но когда он раскручивается, внезапный всплеск мощности может застать вас врасплох, и вы можете потерять контроль над транспортным средством.

    • Никогда не используйте топливо с более низким октановым числом в двигателе с турбонаддувом. Обратитесь к руководству по эксплуатации и используйте топливо с правильным октановым числом.

    Также читайте: Типы автомобильных двигателей

    Список лучших автомобилей с турбодвигателем в Индии

    Вот список лучших автомобилей с турбодвигателем, доступных в Индии.

    Автомобили с турбодизельным двигателем в Индии

    Ниже представлены автомобили с турбодизельным двигателем, доступные в Индии.

    Автомобили с турбо-бензиновым двигателем в Индии

    Вот автомобили с турбо-бензиновым двигателем в Индии.

    Hyundai Grand i10 Nios Tata Altroz ​​
    Ниссан Магнит Шкода Рапид
    Киа Сонет Тата Нексон
    Hyundai Venue Volkswagen Polo
    Hyundai Aura Hyundai i20

    Часто задаваемые вопросы

    Если у вас все еще есть какие-либо вопросы о двигателях автомобилей с турбонаддувом, приведенные ниже вопросы могут развеять ваши сомнения.

    Потребляет ли двигатель с турбонаддувом больше топлива?

    Как правило, двигатели с турбонаддувом более эффективны из-за меньшей мощности. Однако экономия топлива зависит от вашего стиля вождения. Если вы мягко нажимаете на педаль газа, вы можете рассчитывать на хорошую экономию топлива, а если вы едете агрессивно, двигатель с турбонаддувом может потреблять больше топлива.

    Двигатель с турбонаддувом лучше двигателя без наддува?

    Да, двигатель с турбонаддувом лучше обычного двигателя с точки зрения производительности и эффективности.Двигатель с турбонаддувом меньшей мощности может производить такое же количество энергии, как двигатель NA большей мощности.

    Подходит ли автомобиль с турбодвигателем для езды по городу?

    Да, автомобиль с турбодвигателем может быть хорош для езды по городу. Двигатель с турбонаддувом обеспечивает больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов и улучшает характеристики на низких оборотах, что необходимо для движения по дорогам с интенсивным движением.

    Узнайте больше:

    %PDF-1.7 % 236 0 объект > эндообъект внешняя ссылка 236 84 0000000016 00000 н 0000002753 00000 н 0000002970 00000 н 0000003022 00000 н 0000003157 00000 н 0000003193 00000 н 0000003615 00000 н 0000003770 00000 н 0000003920 00000 н 0000004077 00000 н 0000004226 00000 н 0000004382 00000 н 0000004526 00000 н 0000004682 00000 н 0000004826 00000 н 0000004981 00000 н 0000005129 00000 н 0000005171 00000 н 0000005868 00000 н 0000006155 00000 н 0000016555 00000 н 0000016592 00000 н 0000016756 00000 н 0000016920 00000 н 0000017082 00000 н 0000017295 00000 н 0000041318 00000 н 0000041759 00000 н 0000042070 00000 н 0000044615 00000 н 0000044702 00000 н 0000044737 00000 н 0000064696 00000 н 0000065160 00000 н 0000065313 00000 н 0000065476 00000 н 0000065646 00000 н 0000066047 00000 н 0000088284 00000 н 0000088599 00000 н 0000088914 00000 н 0000089071 00000 н 0000089426 00000 н 0000119178 00000 н 0000119960 00000 н 0000138853 00000 н 0000139137 00000 н 0000139444 00000 н 0000139777 00000 н 0000139938 00000 н 0000204409 00000 н 0000217777 00000 н 0000218086 00000 н 0000218423 00000 н 0000234351 00000 н 0000234640 00000 н 0000235016 00000 н 0000235191 00000 н 0000235337 00000 н 0000235483 00000 н 0000235629 00000 н 0000235739 00000 н 0000245775 00000 н 0000245814 00000 н 0000247530 00000 н 0000247841 00000 н 0000278002 00000 н 0000278073 00000 н 0000278180 00000 н 0000278285 00000 н 0000278329 00000 н 0000278453 00000 н 0000278497 00000 н 0000278616 00000 н 0000278660 00000 н 0000278775 00000 н 0000278819 00000 н 0000278963 00000 н 0000279007 00000 н 0000279153 00000 н 0000279196 00000 н 0000279327 00000 н 0000279370 00000 н 0000001976 00000 н трейлер ]/предыдущая 1258318>> startxref 0 %%EOF 319 0 объект >поток h SKLSQ=(~/ki,*»»W~-m(J5DaRW] \hbhJb4$. L\ qspoke93sy0B&S

    Теория работы турбокомпрессора

    Основная роль турбокомпрессора заключается в увеличении впуска двигателя, тем самым увеличивая мощность и крутящий момент двигателя и делая автомобиль более мощным. Работа наддува тесно связана с двигателем. Поэтому, чтобы понять турбонаддув, мы должны сначала начать с принципа работы двигателя.

    Теория работы турбокомпрессора

    Основная роль турбокомпрессора заключается в увеличении впуска двигателя, тем самым увеличивая мощность и крутящий момент двигателя и делая автомобиль более мощным.Работа наддува тесно связана с двигателем. Поэтому, чтобы понять турбонаддув, мы должны сначала начать с принципа работы двигателя.

    Как работает двигатель

    Двигатель работает за счет сгорания топлива в цилиндре для выработки энергии. Количество подаваемого топлива ограничивается количеством воздуха, всасываемого в цилиндр. Вырабатываемая мощность также будет ограничена. Если эксплуатационные характеристики двигателя уже на высоте, увеличьте их. Выходная мощность может увеличить количество топлива только за счет сжатия большего количества воздуха в цилиндре, улучшая функцию сгорания.В современных технических условиях турбокомпрессор является единственным механическим устройством, позволяющим увеличить выходную мощность двигателя без изменения эффективности его работы.

    Механизм действия турбокомпрессора

    По сути, турбокомпрессор можно рассматривать как воздушный компрессор, который увеличивает объем всасываемого воздуха за счет сжатия воздуха. Он использует инерционный импульс выхлопных газов, испускаемых двигателем, для приведения в движение турбины в камере турбины. Турбина также приводит в движение коаксиальное рабочее колесо.Рабочее колесо нагнетает воздух, направляемый через канал воздушного фильтра, и нагнетает его в цилиндр. Когда скорость двигателя увеличивается, скорость выброса выхлопных газов и скорость турбины также увеличиваются одновременно, крыльчатка будет сжимать больше воздуха в цилиндр, увеличение давления и плотности воздуха может сжигать больше топлива, увеличивать количество топлива и регулировать Скорость двигателя, вы можете увеличить выходную мощность двигателя.

    Недостатки турбокомпрессора

    «Гистерезисная реакция» означает, что реакция дроссельной заслонки из-за инерции крыльчатки медленная.Даже если измененное время отклика составляет 1,7 секунды, задержка двигателя увеличит или уменьшит выходную мощность. Это будет немного странно для автомобиля, который внезапно ускоряется или совершает обгон. Но с совершенствованием техники этот недостаток постепенно преодолевается.

    В общем, если мы видим Turbo или T в задней части автомобиля, это означает, что двигатель, используемый в автомобиле, является двигателем с турбонаддувом. Думаю, все мы видели на дороге много таких моделей, например, Audi A6 1.8Т, Пассат 1.8Т, Бора 1.8Т и так далее. Автомобили с турбонаддувом требуют большего внимания при обслуживании, особенно двигателя. Уделите особое внимание обслуживанию масляного и воздушного фильтров.

    Двигатели с турбонаддувом — 3226 слов

    Abstract

    Достижения в области создания компонентов транспортных средств с включением современных технологий сыграли решающую роль в разработке передовых аппаратных компонентов, которые многие производители использовали для создания двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающих управляемость, улучшенную экономию топлива и более строгие нормы выбросов. .

    Турбокомпрессор — изобретение Альфреда Бучи (1879–1959), инженера Swizz, который использовал компрессор с приводом от выхлопных газов для увеличения мощности дизельного двигателя. Турбокомпрессор, используемый в автомобиле, состоит из турбины, компрессора и пары общих валов.

    Турбина является стержнем, запускающим процесс накопления энергии. Он улавливает кинетическую энергию, вырабатываемую выхлопными газами, выделяемыми при сгорании. Двигатели с турбонаддувом имеют различные отсеки, которые направляют поток газа.

    Этот расход прямо пропорционален количеству воздуха и топлива, подаваемых в цилиндры. Поскольку они равны, разница в размерах двигателя имеет решающее значение, поскольку она определяет мощность, которую производит двигатель. Это означает, что поток воздуха увеличивается, что, следовательно, увеличивает мощность двигателя.

    Введение

    Достижения в создании компонентов транспортных средств с включением современных технологий сыграли решающую роль в разработке передовых аппаратных компонентов, которые многие производители использовали для создания двигателей внутреннего сгорания, которые могут поддерживать управляемость, улучшать экономию топлива и ужесточение правил выбросов.

    Осведомленность об устойчивости с экономической, социальной и экологической точек зрения действительно растет благодаря наблюдаемым изменениям в обществе. Существует множество правовых и социальных систем, разработанных правительствами и даже деловыми кругами для обеспечения учета этого критического аспекта.

    Когда двигатель с турбонаддувом интегрирован в одну конфигурацию двигателя, внутри него возникают значительные взаимодействия и нелинейности. Последнее в итоге приводит к необходимости более совершенных методов управления [11].Таким образом, регулирование выбросов вызвало необходимость увеличения мощности двигателей, внешней системы рециркуляции газов, а также улучшения управляемости.

    Цель

    Понимание основной цели этого документа очень важно, поскольку в нем освещаются результаты различных публикаций по двигателям с турбонаддувом и их эффективность в улучшении состояния работающего двигателя для обеспечения безопасности двигателя, низкого уровня выбросов, экономии топлива и быстрая реакция на крутящий момент.

    Выводы из публикаций и других соответствующих статей о двигателях с турбонаддувом будут иметь решающее значение для конкретных выводов о его эффективности с точки зрения увеличения мощности двигателей, низкого уровня выбросов, экономии топлива и управляемости.

    Область применения

    Область применения данного отчета ограничена двигателями с турбонаддувом, их компонентами и функциями, а также тем, как двигатель с турбонаддувом может быть эффективнее по сравнению с двигателями без турбонаддува. В этом отношении в статье собраны различные выводы из различных статей, а также из экспериментальной литературы, объясняющие различные модели турбодвигателей.

    Допущения

    Существует целый ряд ключевых допущений, которые были сделаны для обеспечения соответствия цели статьи.Одно из таких предположений состоит в том, что двигатель с турбонаддувом более эффективен по сравнению с обычным нагнетателем.

    Это связано с тем, что последний приводится в действие механически, а первый использует турбину с выхлопными газами двигателя. Кроме того, по сравнению с безнаддувным двигателем двигатель с турбонаддувом более мощный. Это связано с увеличенным впуском воздуха и большим сгоранием топлива из-за сил турбины.

    Двигатели с турбонаддувом. Краткая история двигателей с турбонаддувом

    Турбокомпрессор — изобретение Альфреда Бучи (1879–1959), инженера Swizz, который использовал компрессор с приводом от выхлопных газов для увеличения мощности дизельного двигателя.Стоит упомянуть, что эта практика принудительной индукции ранее была опробована Готлибом Даймлером среди других инженеров в 19 веке.

    До турбонагнетателей использование нагнетателей для принудительной индукции было обычным явлением. В 1920-х гг. турбокомпрессоры применялись при производстве двигателей самолетов. Позже он распространился на использование дизельных двигателей с турбонаддувом на кораблях и локомотивах.

    Принцип работы двигателя с турбонаддувом

    Турбокомпрессор, используемый в автомобиле, состоит из турбины, компрессора и пары общих валов. Выхлопной газ автомобильного двигателя играет решающую роль в приведении в движение турбины. Сила приводит в действие компрессор и направляет сжатый окружающий воздух во впускной коллектор.

    Увеличенная подача воздуха очень важна для обеспечения большей выходной подачи в цилиндры двигателя [15]. Это приводит к выгоранию большого количества топлива. В отличие от двигателей без турбонаддува, двигатели с турбонаддувом обеспечивают больший выходной крутящий момент за счет большого количества сожженного топлива.

    Необходимо подчеркнуть, что двигатели с турбонаддувом имеют повышенную эффективность работы при обедненной смеси воздух-топливо.Это приводит к улучшению топливной экономичности.

    Двигатели с турбонаддувом имеют регулируемые выбросы двигателя, состоящие из окиси углерода (CO), углеводородов (HC), оксидов азота (NOx) и твердых частиц (PM). Снижение выбросов твердых частиц благодаря турбонаддуву происходит за счет повышения температуры, плотности воздушного заряда и соотношения воздух-воздух-топливо [7].

    Необходимо отметить, что вышеупомянутый фактор увеличивает доступность кислорода. Температура вызывает образование NOx.Последнее можно частично компенсировать при снижении температуры наддувочного воздуха. Это функция интеркулера на турбонаддуве. Интеркулер также снижает выбросы твердых частиц за счет увеличения плотности воздушного заряда.

    При регулируемых уровнях выбросы NOx не могут регулироваться в достаточной степени. Таким образом, система рециркуляции отработавших газов (EGR) необходима для отвода выбрасываемых отработавших газов обратно во впускной коллектор. Затем часть газа используется для разбавления воздуха, подаваемого компрессором.

    Кроме того, разбавленный воздух в цилиндрах увеличивает удельную теплоемкость заряда, а также играет роль инертных газов. Газ отрицательно влияет на образование выбросов NOx, снижает температуру пиковых факелов и снижает скорость горения.

    Как правило, циркуляция отработавших газов представляет собой процесс, который осуществляется в клапане трубы рециркуляции отработавших газов, соединяющей впускной коллектор с выпускным коллектором.

    Кроме того, в некоторых конфигурациях некоторых дизельных двигателей предусмотрен впускной коллектор, соединенный с компрессором с дроссельной заслонкой EGR.Последний увеличивает скорость рециркуляции отработавших газов, создавая необходимый перепад давления на клапанах.

    Компоненты двигателей с турбонаддувом

    Для обеспечения надлежащего функционирования системы турбонагнетатель может использоваться в нескольких целях. Взаимодействие различных основных компонентов двигателя в решающей степени зависит от плавной синхронизации всех компонентов [1]. Каждая деталь, из которой состоит двигатель с турбонаддувом, имеет большое значение.

    Необходимо отметить, что все компоненты должны работать вместе для достижения всех необходимых процессов.Турбокомпрессоры состоят из трех основных компонентов. Это включает;

    • Турбина — радиальная турбина
    • Компрессор — преимущественно центробежный компрессор
    • Центральная ступица — основная вращающаяся часть двигателя
    Турбина

    Турбина является центральной частью что инициирует процесс накопления энергии. Он улавливает кинетическую энергию, вырабатываемую выхлопными газами, выделяемыми при сгорании. Он имеет секции, которые направляют поток газа.Кроме того, в нормальном режиме работы турбина вращается со скоростью около 250 000 оборотов в единицу времени [5].

    В своих детерминантных функциях форма и размер характеризуют общий выпуск. Узлы турбонагнетателей объединяют различные характеристики двигателя по многочисленным компоновкам отсеков турбины. Таким образом, можно определить эффективность реакции и производительность турбонагнетателя. Это достигается за счет упомянутого выбора атрибутов турбины.

    Турбинные колеса предназначены для регулирования количества газа, проходящего через систему. Их размеры выбираются в зависимости от ожидаемых результатов. Как правило, большая пропускная способность достигается за счет использования больших турбинных колес. Эта прямая зависимость необходима при разработке двигателей с турбонаддувом [6].

    Производительность этих двигателей зависит от их размера. Большие имеют большое потребление тепла и раскручивают турбину с турбозапаздыванием, поэтому достигают низких скоростей вращения [6].

    Турбокомпрессоры меньшего размера, как правило, обеспечивают более высокое ускорение. Это не означает, что размер помечен как преимущество. И маленькие, и большие размеры имеют недостатки. Действительно, инновации схем, которые компенсируют недостатки размера, привели к разработке комбинированных моделей;

    1. Двойной турбонагнетатель — состоит из пары турбонагнетателей, которые работают параллельно или последовательно. При параллельном размещении они соединяются таким образом, что позволяют им делить выхлопную камеру двигателя в соотношении 50-50.В последовательном расположении они работают с разной скоростью. Один работает с результирующей скоростью двигателя, а другой работает с более низкой регулируемой скоростью. Маленькие турбо-близнецы реализуют меньшие задержки по сравнению с большими. Эта конфигурация широко используется, особенно в оппозитных двигателях и V-образных двигателях [8].
    2. Двойная спираль — Имеют двойное впускное отверстие для газа. Меньшие имеют более безудержную реакцию по сравнению с более крупными. Для достижения максимальной производительности двойные прокрутки настроены на разные временные конфигурации.Это делается на распределительном валу и в каждом выпускном клапане. Время обычно настраивается, чтобы система могла быстро восстановиться после потери генерируемой энергии.
    3. Турбосистема с регулируемым соплом — в них используются лопасти для регулировки потока воздуха. Они имеют комбинацию размеров, которые были созданы для обеспечения оптимальной выходной мощности двигателя. Лопасти вставлены в передней части турбины так, что они слегка перекрывают друг друга.

    Угол перекрытия соединен с исполнительными механизмами, которые действуют как устройства управления.Изменчивость, возникающая из-за такого расположения, создает противодавление во время работы двигателя. Примечательно, что это важно для того, чтобы двигатель стал более экономичным [10]. Рост турбо-лага также значительно сведен к минимуму.

    Компрессор

    Двигатель оснащен центробежным компрессором. Компрессор состоит из четырех частей. К ним относятся коллектор, диффузор, ротор и вход. Этот компонент представляет собой камеру для работы с газом. Когда газы проходят через компрессор, последующая энергия отводится в осевом направлении слева направо.Рабочее колесо стратегически расположено ниже по потоку от нагнетательного конуса. Четыре компонента описаны ниже.

    1. Коллектор – может принимать различные формы. Его форма также выбрана в связи с центробежным сжатием. Коллектор турбонагнетателя имеет пустые камеры для сбора. Он имеет прямое соединение с диффузором, так что собирает весь поток диффузора. Коллектор содержит множество клапанов, которые управляют им.Специально адаптированные клапаны называются продувочными клапанами.
    2. Вход – имеет простую структуру трубы. Он питает компрессор. Он состоит из стационарных воздушных лопастей и клапанов. Фольга приспособлена для управления потоком жидкости. Они закручивают поток таким образом, что и температура, и давление находятся под контролем. Следует отметить, что вход играет центральную роль в управлении компрессором. Именно по этой причине он имеет такие специализированные функции [13].
    3. Ротор – ключевой элемент центробежного компрессора турбонагнетателя.Он также называется рабочим колесом и имеет вращающийся набор деталей. Он имеет лопасти, которые расположены равномерно. Эти лопасти вращаются и определяют энергию рабочего газа. Он напоминает осевые компрессоры тем, что его радиус увеличивается, вызывая ускорение уровней энергии и скорости газов. Инновации были внедрены в современные компрессоры. Хорошим примером является производство высокоэффективных компрессоров. Роторы высокоскоростных компрессоров способны выпускать газ со скоростью, близкой к скорости звука, который они производят [13].
    4. Диффузор – Устанавливается после ротора. Он расположен на пути потока, поэтому он может иметь возможность превращать кинетическую энергию рабочего газа в силу, которая оказывает давление. Это достигается за счет диффузии газа со скоростью, меньшей, чем его первоначальная. Диффузор имеет различные формы и комбинации чередующихся лопаток. Комбинации иногда делают гибридными за счет включения швеллеров и клиньев.
    Вращающийся узел

    Вращающийся узел имеет вал, который соединяет турбину и рабочее колесо компрессора [12].Он содержит систему подшипников, которые поддерживают вал. Это позволяет валу вращаться с максимальной скоростью без особого сопротивления.

    Во вращающемся узле используются специальные шариковые подшипники, работающие на масле под давлением. Он имеет охлаждающую жидкость, которая окружает его. Это может быть вода, нефть или газ, в зависимости от тепла, ожидаемого от турбины.

    Используемые шарикоподшипники очень важны. Они должны быть толкнуты, чтобы максимизировать их долговечность. Это потому, что они играют тяжелую задачу.Приборы охлаждающей жидкости почитаются в каждом сегменте, потому что производимое тепло передается по всей системе.

    Работа двигателя с турбонаддувом

    Как отмечалось ранее, мощность двигателя с турбонаддувом прямо пропорциональна количеству воздуха и топлива, подаваемых в цилиндры. Поскольку они равны, разница в размере двигателя имеет решающее значение для количества энергии, которую производит двигатель [6].

    Это означает, что чем больше поток воздуха, тем больше их мощность.Меньшие двигатели можно заставить работать аналогично большим по мощности. Это может быть достигнуто путем подачи большего количества воздуха в цилиндр. Для резкого увеличения мощности и производительности двигателя на многие двигатели устанавливают турбокомпрессор Гаррета [2].

    Турбонагнетатель состоит из нескольких компонентов, которые включают (см. Рисунок ниже):

    1. Компрессор вход
    2. Компрессорный разряд
    3. Охладитель зарядного воздуха
    4. Впускной клапан
    5. Выпускной клапан
    6. Turbine вход
    7. Выход из турбины

    Рис. 1: Турбосистема

    Как показано на схеме, окружающий воздух проходит через воздушный фильтр и направляется в компрессор, который увеличивает свою плотность после сжатия объема воздуха.Эффект охлаждения двигателя приводит к сильному сопротивлению детонации и увеличению плотности (масса/объем воздуха).

    Четвертый компонент на схеме образует впускной коллектор, участок, через который проходит воздух перед поступлением в цилиндр. Масса и скорость потока воздуха в цилиндре в норме увеличены. Это объясняется повышенной плотностью сжатого и охлажденного воздуха, а также фиксированным объемом воздуха в цилиндре.

    Как указывалось ранее, когда массовая скорость потока воздуха высока, скорость потока топлива также увеличивается при том же соотношении топлива и воздуха.Эффект потока воздуха и последующего сгорания топлива заключается в увеличении мощности двигателя для каждого рабочего объема или размера двигателя.

    Кроме того, сгорание топлива, приводящее к его полному сгоранию, позволяет выпускать продукт через выпускной коллектор. Турбина получает высокую температуру от сгорания и создает противодавление.

    Это важно в том смысле, что показывает, что давление выхлопа двигателя выше атмосферного давления.Падение температуры и давления вызывает расширение турбины, которое, в свою очередь, использует энергию выхлопных газов. Энергия очень важна для обеспечения достаточного запаса мощности для привода компрессора двигателя.

    Турбокомпрессоры различаются по размеру и предназначены для конкретных двигателей. Это качество позволяет ему обеспечить реакцию быстрого потока воздуха при низких оборотах двигателя, когда есть потребность в ускорении. Воздух, поступающий в цилиндр двигателя, вызывает увеличение расхода топлива и крутящего момента двигателя.

    Этот эффект обычно достигается, когда проходное сечение турбины мало [3]. Размер увеличивает увеличение давления в коллекторе от выхлопной трубы, фактор, который увеличивает выработку мощности. Последнее, будучи функцией турбины, приводит к увеличению расхода топлива.

    Контроль повреждений двигателей с турбонаддувом

    Здесь следует отметить, что двигатель с турбонаддувом может быть поврежден при экстремальных условиях потока воздуха. При больших нагрузках и оборотах двигателя создается чрезмерная разница давлений во впускном коллекторе и на выпуске [14].

    Это, в свою очередь, увеличивает давление во впускном коллекторе, что приводит к повреждению двигателя. Чтобы избежать таких повреждений и других связанных с ними негативных последствий, двигатель с турбонаддувом должен быть оборудован вестгейтом [9]. Последний обычно открывается, когда двигатель работает на высоких оборотах. Его открытие жизненно важно в том смысле, что оно позволяет перепускать выхлопные газы в турбину.

    Вестгейт важен, потому что он помогает контролировать давление наддува двигателя. внутреннее и внешнее использование некоторыми дизельными и бензиновыми двигателями обеспечивает обход потока выхлопных газов двигателя.Это процесс, который происходит на турбинном колесе и согласовывает мощность, приводящую в движение турбину, с заданным уровнем наддува.

    В соответствии с теорией управления наддувом, вестгейты уменьшают поток выхлопных газов, аналогичную функцию выполняет BOV, который использует силу пружины и давление наддува для регулирования потока выхлопных газов, минуя турбину.

    Рисунок 2: Схема, показывающая вестгейт

    Рисунок 3: Схема, показывающая вестгейт

    Внутренний вестгейт

    Внутренний вестгейт является важным компонентом, встроенным и расположенным на турбине.Он имеет привод с диафрагмой, который управляет заслонкой, ведущей к турбинному колесу. Расположение внутреннего перепускного клапана, как следует из названия, находится внутри корпуса турбины [4].

    Перепускной клапан состоит из пневматического привода, конца троса, кривошипа и клапана. Некоторые из основных преимуществ вестгейта заключаются в том, что он не требует впускного коллектора и очень компактен. Тем не менее, многие аналитики считают, что у него есть свои плюсы, но его минусы могут привести к повреждению двигателя.

    Одно из таких ограничений заключается в том, что он предназначен для размещения внутри корпуса турбины, что лишает его возможности обеспечить максимальный поток выхлопных газов CFM. Кроме того, расположение внутри турбины вызывает турбулентность и ограничивает производительность турбины.

    Рисунок 4: Схема, показывающая внутренний вестгейт

    Внешний вестгейт

    Внешний вестгейт — это компонент, установленный на коллекторе или выпускном коллекторе. Этот, в отличие от внутреннего коллектора, не выполнен внутри корпуса турбины.Таким образом, его производительность повышается. Внешний вестгейт позволяет повторно вводить перепускной поток в потоки выхлопных газов и турбины.

    Другим подходом к защите от повреждений является использование зарядного устройства с изменяемой геометрией (VGT). Этот компонент обеспечивает большую гибкость, ограничивает использование вестгейта, формирует реакцию двигателя на крутящий момент, снижает выбросы и улучшает экономию топлива. Турбокомпрессор с изменяемой геометрией имеет статор турбины с поворотными направляющими лопатками [1].

    Рисунок 5: Рисунок, показывающий компоненты турбонагнетателя

    Основной принцип работы

    Двигатель с турбонагнетателем имеет повышенный объемный КПД двигателя, который достигается за счет плотности поступающего в него воздуха.Окружающий воздух всасывается в компрессор с каждым тактом всасывания, всасывающим массу воздуха. Кинетическая энергия, необходимая для вращения центробежного компрессора, поступает от выхлопных газов двигателей.

    Для увеличения мощности двигатель с турбонаддувом восстанавливает отработанную энергию и возвращает ее обратно в двигатель. Стоит отметить, что при сгорании топлива; выделяется много энергии. Это увеличивает температуру, приводя к эффективности Карно.

    Выводы

    Подводя итог, двигатель с турбонаддувом демонстрирует большую мощность и повышенную топливную экономичность двигателя.Как отмечается в документе, достижения в создании транспортных средств с включением современных технологий сыграли решающую роль в разработке передовых аппаратных компонентов, которые многие производители использовали для создания двигателей внутреннего сгорания, обеспечивающих управляемость, улучшенную экономию топлива и более строгие требования к выбросам. правила. Турбокомпрессорам помогают такие компоненты, как шарикоподшипники, лопатки турбины и перепускные клапаны.

    Список литературы

    1. Баратта, М., Спесса, Э.и Майрон, П., «Численное исследование снижения турбонаддува в двигателях HD CNG с помощью регулируемого срабатывания выпускного клапана и управления моментом зажигания», International Journal of Automotive Technology, 11 (3): 289-306, 2010, doi : 10.1007/s12239-010-0037-x
    2. Капюс, Дж. М., «SAE 2001: индустрия ПМ все еще в движении, несмотря на замедление», Порошковая металлургия, 44(2): 113-113, 2001.
    3. Капюс, JM, «Всемирный конгресс SAE 2002: лучшие времена впереди?» Порошковая металлургия, 45(2): 110-111, 2002.
    4. Эроглу М. и Оналп С., «Модификация поверхности стали SAE 4140 вольфрамовым инертным газом», Материаловедение и технология, 18(12): 1544-1550, 2002.
    5. Галиндо, Дж., Климент , H., Guardiola, C., и Doménech., «Стратегии улучшения перехода режима в последовательном параллельном автомобильном дизельном двигателе с турбонаддувом», International Journal of Automotive Technology, 10(2): 141-149, 2009, doi : 10.1007/s12239-009-0017-1.
    6. Хунзикер Р., Х.-П. Дикманн и Эммрих., «Численное и экспериментальное исследование центробежного компрессора с системой выпуска воздуха из кожуха индуктора», Труды Института инженеров-механиков, 215(6): 783-783, 2001.
    7. Илардо, Р. и Уильямс, CB, «Проектирование и производство впускной системы Formula SAE с использованием моделирования методом наплавления и армированных волокном композитных материалов», Rapid Prototyping Journal, 16(3): 174-179, 2010 г.
    8. Ким, Х.Г. и Чон, С.И., « Влияние вязкости моторного масла на трение сальника двигателя», International Journal of Automotive Technology, 9(5): 601-606 2008, doi: 10.1007/s12239-008-0071-0.
    9. Ким, Дж. Н., Ким, Х.И., Юн, С.С. и Са, С.Д., «Влияние завихрения впускного клапана на смешивание топливного газа и последующее сгорание в двигателе CAI», International Journal of Automotive Technology, 9(6 ): 649-657, 2008, doi: 10.1007/s12239-008-0077-7.
    10. Кирк Р. Г., Алсаид А. А. и Гюнтер Э. Дж., «Анализ стабильности высокоскоростного автомобильного турбокомпрессора», Tribology Transactions, 50(3): 427-434, 2007.
    11. Ракопулос, К.Д. и Джакумис, Э. Г. Обзор термодинамического моделирования дизельного двигателя в переходных режимах работы. Документ SAE 2006-01-0884. Также Транс. SAE, J. Engines, 2006, 115, 467-504.
    12. Ракопулос, С. Д., Гиакумис, Э. Г., Хоунталас, Д. Т., и Ракопулос, Д. С. Влияние различных динамических, термодинамических и конструктивных параметров на характеристики дизельного двигателя с турбонаддувом, работающего в условиях переходной нагрузки. Документ SAE 2004-01-0926, 2004 г.
    13. Серрано, Дж. Р., Арнау, Ф.Дж., Дольц В., Тисейра А., Лежен М. и Оффрет Н., «Анализ возможностей двухступенчатой ​​системы турбонаддува для выполнения директивы США по борьбе с загрязнением окружающей среды 2007 года для дизельных двигателей большой мощности, International Journal of Automotive Technology, 9(3): 277-288, 2008, doi: 10.1007/s12239-008-0034-5.
    14. Тараза Д., Хенейн Н. и Брызик В. Потери на трение в многоцилиндровых дизельных двигателях. Документ SAE 2000-01-0921, 2000.
    15. Тернер, Дж. В. Г., Пирсон, Р. Дж., и Бассет, М.D. «Повышение производительности и экономии топлива двигателей SI с наддувом за счет турбодетандера — предварительное исследование». Документ SAE 2003-01-0401, 2003 г.

    Двигатели внутреннего сгорания с турбонаддувом

    Необходимость контролировать выбросы и поддерживать экономию топлива приводит к использованию передовой технологии турбонаддува как в дизельных, так и в бензиновых двигателях. По мере увеличения использования дизельных двигателей в бензиновых и дизельных двигателях легковых автомобилей все большее внимание уделяется передовым технологиям турбонаддува, чтобы воспользоваться преимуществами, полученными от турбонаддува и уменьшения размеров двигателя.

    Этот семинар охватывает основные концепции турбонаддува бензиновых и дизельных двигателей (легких и тяжелых), включая согласование турбонагнетателя и охлаждение наддувочного воздуха и EGR, а также соответствующие элементы управления. Будут рассмотрены ограничения и будущие возможности современных систем, а также подробности о том, как новые технологии повлияют на характеристики двигателя/автомобиля. Основное внимание на семинаре уделяется взаимодействию турбокомпрессора и двигателя (такие темы, как согласование, преимущества, ограничения и новые технологии), а не детальной аэродинамике и конструкции турбокомпрессора.Обсуждаются передовые технологии, такие как изменяемая геометрия и многоступенчатый турбонаддув, системы EGR контура высокого и низкого давления, вспомогательный турбонаддув и турбокомпаундирование. Студенты будут иметь возможность выполнять практические упражнения, чтобы получить представление о параметрических эффектах в широком диапазоне двигателей.

    ** Ожидается, что участники принесут на семинар портативный компьютер с установленным Excel для выполнения классных упражнений.

    Цели обучения

    Посещая этот семинар, вы сможете:

    • Описать термодинамические принципы, управляющие турбонаддувом двигатели внутреннего сгорания
    • Сформулировать решающий вклад турбонаддува в производительность современных дизельных двигателей и контроль выбросов.
    • Определение возможных преимуществ турбонаддува для конкретных бензиновых и дизельных двигателей большой и малой мощности
    • Оцените соответствующие характеристики турбокомпрессора для конкретного приложения, основанные на системных требованиях двигателя
    • Опишите ограничения существующих технологий и оцените новые технологии и их возможная роль в будущих системах двигателя/автомобиля вызовы
    • Применить основные принципы согласования турбокомпрессора с двигателем и оптимизация всей системы для достижения желаемой производительности и уровня выбросов
    Кто должен участвовать

    Этот семинар предназначен для инженеров, менеджеров и другого технического персонала из OEM и вспомогательных отраслей, занимающихся проектированием и разработкой оптимизированных систем дизельных двигателей и двигателей с искровым зажиганием, включая производительность, экономию топлива и выбросы для легковых автомобилей, легких грузовиков и большегрузных автомобилей. двигатели.Некоторые сведения по термодинамике, характеристикам двигателей внутреннего сгорания и выбросам будут полезны. Лицам, которым требуется дополнительная подготовка, следует подумать о посещении курса «Технология дизельных двигателей» (PD730812) или «Основы двигателей внутреннего сгорания» (ID# C0103) или курса по запросу.

    Отзывы

    «Обеспечивает хорошее базовое понимание истории турбо и того, куда она движется в будущем. Это того стоит.»
    Роберт Парди
    Специалист по техническому развитию
    Wescast Industries

    «Этот семинар превзошел все мои ожидания.Материал был очень актуальным и практичным, и представлен очень ясно и лаконично.»

    Дэвид Хайцманн
    Главный инженер
    MOR/ryde International

     

    «Курс на высшем уровне. Рой и Кевин проделали отличную работу, представив обширный материал, который охватывает все, от уравнений стехиометрии до современных турбометодов и стратегий.

    Добавить комментарий

    Ваш адрес email не будет опубликован.