Як працює турбонаддув в машині?
Сучасним трендом в автомобілебудуванні став перехід з атмосферних двигунів на більш малооб'ємні турбовані. Використання турбонаддува дозволяє одночасно вирішити цілий ряд завдань, які відповідають вимогам часу: значно підвищити показники потужності та динамічні характеристики двигунів з одночасним зниженням витрати палива в порівнянні з атмосферними двигунами аналогічної потужності, домогтися високого ККД, спільно з іншими технічними рішеннями знизити токсичність відпрацьованих газів.
Принцип дії турбонаддува в двигуні
Очевидним способом підвищення потужності будь-якого двигуна є збільшення кількості згорає в ньому палива і створення оптимальних умов для його горіння в різних режимах роботи. Подати багато палива в циліндро-поршневий двигун в будь-який момент його роботи проблеми не становить, чого не скажеш про відповідний для його згоряння кількості повітря. Повітря засмоктується у двигун під час його роботи за рахунок руху поршнів в циліндрах і його кількість можна вважати умовно постійним і залежних насамперед від обсягу мотора, тобто суми робочих обсягів усіх його циліндрів. Щоб збільшити кількість повітря, що подається, необхідно насамперед збільшити розміри двигуна за рахунок збільшення діаметра циліндрів, їх кількості або робочого ходу поршнів. Цілком логічно, що даний спосіб вирішення не завжди допустимо і прийнятний, а іноді й просто виключений.
Для вирішення проблеми насичення двигуна великою кількістю повітря застосовувалися різні технічні рішення, але найефективнішим і кардинальним, що сприяє значному збільшенню потужності двигуна, став саме турбонаддув.
Принцип дію турбонаддува дуже простий.
- Частина відпрацьованих газів, що надійшли у випускну систему, подається на лопатеве колесо, яке розкручується під їх дією.
- На одному валу з лопатевим колесом розташована крильчатка компресора, яка стискає повітря і подає його у впускний колектор двигуна.
- Одна умовна одиниця стисненого повітря, містить набагато більше молекул кисню, ніж такий же об'єм повітря при атмосферному тиску. Отже, великою кількістю молекул кисню можна окислити (спалити) більша кількість палива в циліндрах і отримати збільшення потужності двигуна.
- Чим більше обертів, які розвиває під дією відпрацьованих газів ротор з крильчаткою, тим більше стискується повітря і тим більша кількість кисню надходить в циліндри. Частота обертання ротора турбокомпресора у сучасних двигунів може досягати величини 250000 оборотів в хвилину. Обертається ротор в підшипниках ковзання на масляній плівці. Звідси випливають підвищені вимоги турбированних двигунів до якості мастила. Варто лише на секунду порушити умови мастила і миттєвий вихід з ладу дорогого вузла гарантований.
- Ще одним недоліком турбонаддува є так звані «турбояма». Щоб розкрутити ротор турбіни необхідні оберти двигуна від 1500-2000 оборотів. До зазначеної величини турбіна практично не працює і різниця в потужності двигуна між цими двома режимами, як правило, досить відчутна. У сучасних двигунах різними допоміжними системами навчилися нівелювати даний ефект і робити його практично непомітним.
- В силу фізичних законів під час стиснення повітря крильчаткою компресора турбонагнетателя відбувається його нагрівання. А як відомо, нагрівання повітря супроводжується його розширенням, а отже зменшенням кількості кисню в одиниці об'єму повітря. Щоб уникнути даної зворотної реакції в деяких випадках вдаються до використання охолодження наддувочного повітря в спеціальному пристрої - інтеркулере.
- Крім «класичних» турбонагнетателей, що працює на енергії відпрацьованих газів, в деяких випадках застосовують аналогічні пристрої з механічним приводом. Істотним недоліком подібного рішення є те, що для його роботи необхідно відбирати деяку кількість потужності двигуна.
Чим відрізняється бензин АІ-95 від АІ-92 Бензин - основний вид палива, використовуваний для заправки автомобілів. Отримують його шляхом перегонки нафти, під час якої утворюється кілька фракцій, однією з яких і є бензин. Автомобільний бензин згідно ГОСТу підрозділяється на чотири…
Чим відрізняється двигун tsi від fsi. Що краще? На щастя чи ні, але радянські часи давно пройшли. Зараз кожен може вибрати і купити автомобіль до душі, були б гроші. Асортимент пропонованих силових установок вражає уяву! Серед них є два варіанти під абревіатурами tsi і fsi. Ці латинські букви ні…
Чим відрізняється моновприск від інжектора Купівля автомобіля - дороге придбання і дуже відповідальний процес. Він полягає не тільки у виборі марки і моделі автомашини, а й в обліку цілого ряду інших параметрів і характеристик. До числа таких особливостей належить вибір системи подачі…
Чим відрізняється турбіна від компресора Найчастіше перед автомобілістом виникає питання: що краще вибрати - турбіну або компресор? Обидва пристрої мають як певні переваги, так і недоліки, що безпосередньо впливають на вибір. Наприклад, їх відмінності можна помітити не тільки в зовнішньому…
Чим відрізняються іридієві свічки від звичайних Останнім часом виробники просто засипали світовий авторинок різноманітними типами свічок запалювання. Однак вітчизняні водії звикли до звичайних свічок і традиційно насторожено ставляться до інновацій. Серед них особливої уваги заслуговують…
Чим відрізняються масляні фільтри Для зменшення тертя між рухомими частинами двигунів і механізмів застосовуються різні види моторних масел. З плином часу і в міру витрати палива масло забруднюється продуктами зносу самого масла і працюючого двигуна, що сприяє його передчасного…
Що краще, дизельний або бензиновий двигун? Цілком резонне питання, винесене в заголовок, часто не має однозначної відповіді. Звичайно, обговорюючи конкретну ситуацію, завжди можна знайти якийсь кращий варіант. Але він щоразу буде свій. Тому однозначно визначити, що краще, дизельний або…
Як знизити витрату палива В даний час, коли вартість усіх видів моторного палива неухильно підвищується, кожен автовласник напевно хоча б один раз задавався питанням зниження витрати пального. Багато в чому даний параметр залежить від типу машини і двигуна, встановленого на…
Як збільшити потужність двигуна Один з перших питань, яке задають при знайомстві з новим автомобілем, - а яка в нього потужність мотора? Давно відомо, що зайвої потужності не буває. Незалежно від застосованого силового агрегату, проблема, як збільшити потужність дизельного двигуна…
Чим відрізняється дизельний двигун від бензинового Кожен з нас прагне до економії, тому, одним із критеріїв вибору особистого транспорту, який, як ми знаємо, давно перестав бути розкішшю, є його двигун. Тисячі людей щодня вирішують важливу дилему, який двигун вибрати: бензиновий або дизельний. Ті,…
Чим відрізняється інжектор від карбюратора Всі знають, що бензинові двигуни або мають паливний інжектор, або оснащуються карбюратором. Але якщо першого ліпшого автолюбителю поставити запитання, чим відрізняється інжектор від карбюратора, то навряд чи можна отримати чітку відповідь. Багато…
Чим відрізняється синтетичне масло від мінерального «Не підмажеш - не поїдеш» - ця приказка частіше вживається в переносному сенсі, але пряме її значення не втрачає актуальності. Для будь-якого механізму, де є тертьові деталі, масло є невід'ємним атрибутом. Воно знижує коефіцієнт тертя між деталями…
У чому відмінність двигуна 406 від двигуна 405 Сімейства двигунів 406 і 405 - справжня гордість компанії ЗМЗ (Заволзький моторний завод) - основного постачальника мотора для моделей Горьковського автозаводу. Обидва двигуни мають безліч подібностей і відмінностей, які потрібно знати кожному…
У чому відмінність двотактного мотора від чотиритактного Хід поршня між двома мертвими точками називається тактом, який дорівнює повороту колінчастого вала на 180 градусів. Відповідно, розрізняють двотактні мотори (робочий цикл відбувається за один такт) і чотиритактні (цикл за два такти). Відмінності між…
Як часто міняти свічки запалювання? Свічки запалювання в двигунах внутрішнього згоряння запускають процес згоряння паливо-повітряної суміші в циліндрах і від їх працездатності безпосередньо залежить відповідність експлуатаційних характеристик мотора заявленим виробником. Пропуски…
Як заощадити бензин на автомобілі? Питання зниження витрати палива, або кажучи іншими словами способи економії бензину на автомобілі, завжди розбурхували допитливі розуми автолюбителів та автовласників. Дане питання стало для багатьох з них бажаним дивом, з яким мало хто стикався на…