1 Устройство и особенности турбины

Агрегат состоит из 2-ух устройств — турбины и компрессора. Задачка первой преобразовывать энергию выхлопных газов, а второго — подавать сжатый воздух в цилиндры. «Крыльчатки» — главные составляющие части этой системы, представляют собой два лопастных колеса (компрессорное и турбинное).

По собственной сущности компрессор — это насос, его единственная задачка заключается в подаче сжатых атмосферных воздушных масс в цилиндры. Кислород нужен для сжигания горючего, чем больше его поступит, тем больше агрегат сумеет спалить. В итоге это приводит к значительному повышению мощности движка без физического роста объёма либо количества цилиндров. Система турбонаддува состоит из последующих компонент:

• корпус компрессора;
• корпус турбины;
• корпус подшипников;
• компрессорное колесо;
• турбинное колесо;
• ось либо вал ротора.

В турбонаддуве главным элементом выступает ротор, который защищается корпусом и крепится к специальной оси. И сам ротор, и корпус турбины делаются из теплостойких сплавов — это нужно из-за того, что они находятся в неизменном контакте с газами высочайшей температуры.

Ротор и крыльчатка крутятся в различных направлениях с большой скоростью — такое решение обеспечивает их плотный прижим друг к другу. Механизм работы в последующем:

1. Переработанные газы поступают в выпускной коллектор.
2. Потом — в особый канал, расположенный в корпусе нагнетателя, который выполнен в форме улитки.
3. В «улитке» газы разгоняются до большой скорости и подаются на ротор.

Благодаря такому принципу и обеспечиваются вращение турбины. Что касается оси турбонагнетателя, то она крепится на особых подшипниках скольжения и смазывается за счёт поступления воды из моторного отдела. Утечка смазочной воды предотвращается благодаря наличию прокладки и уплотнительным кольцам. Не считая того, дополнительную герметизацию обеспечивают смешанные и отдельные потоки отработанных газов и воздуха. Такое технологическое решение не обеспечивает гарантии в 100%, что выброс не попадёт в сжатый воздух, но система этого и не просит.

к меню ↑

1.1 Что такое турбокомпрессор

Турбокомпрессор — это агрегат, назначением которого является обеспечение высочайшего давления газов, прошедших путь через поршневую систему, для увеличения мощности автомобиля. Благодаря этому улучшается динамика автомобиля при разгоне без увеличения рабочего объема цилиндров.

Расход горючего также остается на прежнем уровне. Существует два типа выполнения турбованного компрессора.

1-ый, устанавливаемый на силовые установки с малой мощностью, имеет центробежный тип вращения потока выхлопных газов. Во 2-м эти газы движутся по осевой линии движения. Радиус компрессорного колеса для легковых автомобилей составляет 25 мм.

к меню ↑

1.2 Турбованный мотор: плюсы и недочеты

Популярность турбодвигателей вызвана их преимуществами перед обыкновенными, заключающимися в:

• увеличении мощности до 30% и уменьшении расхода горючего (турбомотор будет потреблять меньше горючего, ежели ДВС аналогичной мощности, но без турбины);
• уменьшении загрязнения среды;
• наилучшем соотношении веса агрегата к развиваемой мощности;
• более тихой работе механизма;
• способности улучшить другие характеристики мотора.

Но есть и свои минусы:

• требовательность к качеству масла и бензина, что в итоге увеличивает расходы на эксплуатацию авто;
• непростой ремонт, требующий внедрения специального оборудования, выполнить который своими силами маловероятно. Часто турбина и совсем оказывается неприменимой к ремонту, а её полная подмена приметно ударяет по кошельку автолюбителя.

к меню ↑

1.3 Где употребляется

В главном, таковой агрегат можно повстречать на современных автомобилях. Но употребляется данный нагнетатель не на всех ДВС. Сдерживающим фактором внедрения турбины на бензиновых моторах является высочайшая степень детонации. Она связана с повышением частоты вращения ДВС и большой температурой выхлопных газов (до тыщи градусов). Ввиду этого нередко употребляется турбина на дизельном движке. Механизм работы такового ДВС несколько другой. Тут наименьший риск детонации, а температура газов не превосходит 600 градусов. В особенности нередко компрессоры встречаются на коммерческом транспорте. Нереально представить современный автобус либо магистральный тягач, не снаряженный таковой турбиной. Если гласить о марках, то турбина устанавливается на последующие авто:

• «Фольксваген».
• «Мерседес».
• «Вольво».
• «Мазда».
• «Ауди».
• «Рено».
• «Тойота».

Есть и другие сферы, где применяется схожий элемент. К примеру, это электростанции и ДВС кораблей. Но тут употребляется уже паровая турбина, механизм работы которой мы разглядим незначительно позднее.

к меню ↑

1.4 Механизм работы мотора с турбонаддувом

Работа системы турбонаддува базирована на использовании энергии отработавших газов. Отработавшие газы крутят турбинное колесо, которое через вал ротора крутит компрессорное колесо. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему. Подогретый при сжатии воздух охлаждается в интеркулере и поступает в цилиндры мотора.

Невзирая на то, что турбонаддув не имеет жесткой связи с коленчатым валом мотора, эффективность работы системы почти во всем находится в зависимости от числа оборотов мотора. Чем выше частота вращения коленчатого вала мотора, тем выше энергия отработавших газов, резвее крутится турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры мотора.

В силу конструкции, турбонаддув имеет ряд негативных особенностей, посреди которых с одной стороны задержка роста мощности мотора при резком нажатии на педаль акселератора — турбояма, с другой — резкое повышение давления наддува после преодоления турбоямы — турбоподхват.

Система с 2-мя параллельными турбокомпрессорами применяется в главном на массивных V-образных движках (по одному на каждый ряд цилиндров). Механизм работы системы основан на том, что две мелкие турбины владеют наименьшей инерцией, чем одна большая.

При установке на движок 2-ух поочередных турбин наибольшая производительность системы получается из-за использования различных турбокомпрессоров на различных оборотах мотора. Некие производители идут еще далее и устанавливают три поочередных турбокомпрессора — triple-turbo и даже четыре турбокомпрессора — quad-turbo.

Комбинированный наддув соединяет воединыжды механический и турбонаддув. На низких оборотах коленчатого вала мотора сжатие воздуха обеспечивает механический нагнетатель. С ростом оборотов подхватывает турбокомпрессор, а механический нагнетатель отключается. Примером таковой системы является двойной наддув моторов TSI от Фольксваген.

Минусы мотора с турбонаддувомО плюсах мы побеседовали сначала статьи, сейчас поведаем про минусы мотора с турбонаддувом. Оборотная сторона увеличения мощности мотора при сохранении общих черт, другими словами форсирования, – более насыщенный износ узлов, как следствие, понижение ресурса силовой установки. Не считая того, турбины требуют внедрения особых видов моторных масел и серьезного соблюдения рекомендуемых изготовителем сроков обслуживания. Еще больше требователен к вниманию обладателя воздушный фильтр.

Очередной очевидный недочет системы турбонаддува – она очень чувствительна к износу поршневой группы. Возрастание давления картерных газов осязаемо понижает ресурс турбины. При длительной работе в таких критериях наступает «масляное голодание» и поломка турбокомпрессора. При этом повреждение этого агрегата полностью может привести к выходу из строя всего мотора.

Наличие на техническом уровне сложного турбонаддува мотора делает мотор автомобиля более сложным, увеличивая число деталей, а означает, снижая общую надежность. К тому же, ресурс самого турбокомпрессора существенно меньше, чем аналогичный показатель мотора в целом.

к меню ↑

1.5 Устройство турбонаддува

Турбина мотора, работающего на бензине, состоит из таких частей:

1. Корпус подшипников, размещающий внутри себя ротор с валом и кольцами с лопастями. Вращаясь, они перенаправляют воздух в цилиндры.
2. Каналы, проходящие через весь корпус. Их функция заключается в доставке масла к вращающимся и трущимся друг о друга элементам, что содействует повышению срока их службы.
3. Подшипник скольжения, гарантирующий плавную работу ротора, смазываемого и охлаждаемого маслом.
4. Корпус, по форме кое-чем напоминающий улитку, защищающий составные элементы механизма от механических повреждений.

Интеркулер

Интеркулер – воздушный либо жидкостной радиатор, который применяется для своевременного остывания за ранее сжатого воздуха, вследствие чего происходит возрастает давление и плотность воздушного потока.

Регулятор давления наддува

Главным элементом управления турбонаддувом является регулятор давления наддува, который на самом деле собственной является перепускным клапаном. Главным предназначением клапана является сдерживание и перенаправление части вырабатываемых газов в обход турбинного колеса для понижения давления наддува.

Перепускной клапан может быть обустроен приводом электронного либо пневматического типа. Активация клапана происходит вследствие приема сигналов от датчика давления.

Предохранительный клапан

Клапан предохранительный употребляется для предотвращения скачков давления воздушной массы, которое нередко появляется при резвом закрытии дроссельной заслонки. Лишнее давление или стравливается в атмосферу, или переподается на вход компрессора.

Корпус подшипников.

Служит для размещения ротора, представленного валом несущим на для себя турбинные и компрессорные кольца, оборудованные лопастями. Конкретно они при вращении захватывают воздуха и направляют его в цилиндры мотора.

Масляные каналы.

Пронизывают корпус турбины как будто кровяные сосуды на человеческом теле. Служат для своевременной доставки моторного масла к трущимся и вращающимся элементам. Понижают тем износ рабочих частей бензиновой турбины.

Подшипник скольжения.

Его основная задачка обеспечить свободное и плавное вращение ротора турбины с его лопастями для захвата достаточного количества воздуха. Его смазку и остывание обеспечивает циркулирующее в турбине моторное масло.

Корпус.

Корпус турбины, имеющий форму улитки обеспечивают защиты от наружных механических воздействий рабочие элементы устройства для нагнетания воздуха.

Привод турбины бензинового мотора осуществляется за счёт подачи отработанного газа энергия которого принуждает ротор крутить лопасти. Сложного в конструкции и работе ничего нет всё понятно и довольно легко.

При запуске бензинового мотора переработанные газы и цилиндров мотора направляются прямиком в турбину. Они приводят в движение ротор, отдавая ему свою энергию. Дальше, через приёмную трубу они поступают в глушитель и выводятся в окружающую среду.

Вал ротора раскручивает колесо компрессора и лопаточное колесо. Они захватывают воздух из среды, поступающий через воздушный фильтр мотора. Он принудительно подаётся в цилиндры мотора. Компрессор турбины может увеличивать давление воздуха до 80%.

Работа турбины бензинового мотора позволяет обогащённую кислородом топливно-воздушную смесь заполнять цилиндры в большенном количестве. Объём мотора остаётся постоянным, но его мощность значительно растет. В среднем внедрение турбины даёт возможность прирастить мощность силовой установки машины на 20-30%.

к меню ↑

1.6 Черта

Турбина – это элемент впускной системы мотора, который служит для роста давления воздуха за счет внедрения энергии отработавших газов. Благодаря ее работе, растет масса воздуха в камере сгорания.

Чтобы избавиться от турбоямы, производители повсевременно улучшают конструкцию турбины на дизеле. Механизм работы ее остается прежним, но изменяются последующие моменты:

• Масса компрессора. Турбина делается из сразу легких и крепких материалов (к примеру, из керамики).
• Конструкция подшипников. Чем меньше утраты на трение, тем выше производительность турбины. Колесо легче раскручивается до номинальных значений.

к меню ↑

1.11 Что ещё заходит в систему турбонаддува

Турбина — непростой агрегат, инженерам потребовалось несколько десятилетий, чтоб довести систему до разума. Лишь на 1-ый взор решение восполнить утраты КПД за счёт выхлопных газов кажется обычный. Даже после сотворения устройства у него длительное время наблюдались определённые препядствия.

К примеру, не удавалось решить делему турбоямы — задержки после нажатия на педаль акселератора и пуском ротора. Решение нашлось в виде использования 2-ух клапанов. Какой-то из них употреблялся для вывода избыток воздуха, а 2-ой предназначался для выхлопных газов. Не считая того, современные турбины имеют изменённую геометрию лопаток, что серьёзно их отличает от схожих устройств 2-ой воловины XX столетия.

Можно выделить ещё одну делему, которая заключалась в лишней детонации — с ней тоже удачно совладали современные инженеры. Неувязка заключалась в том, что температура в рабочих секторах цилиндров резко увеличивалась во время нагнетания воздуха, в особенности в последней стадии такта. Решение нашлось в установке интеркулера (промежного охладителя воздуха).

Интеркулер — устройство для остывания наддувочного воздуха. Он делает сходу две функции — препятствует детонации и не даёт уменьшиться плотности воздуха. В итоге удалось сохранить работоспособность всей системы.

Регулировочный клапан. Отвечает за поддержание данного уровня давления, избытки давления поступают в приёмную трубу.

Перепускной клапан. Употребляется для вывода лишних воздушных масс назад во впускные патрубки — это необходимо для понижения мощности при её излишке.

Стравливающий клапан. Если дроссель запирается и нет датчика массового расхода воздуха, клапан будет возвращать избытки воздуха назад в атмосферу.

Патрубки. Герметичные отрезки трубы. Одни употребляются для подачи воздуха, 2-ые для подачи смазочного масла.

Выпускные коллекторы. Должны быть совместимы с турбокомпрессором.

к меню ↑

1.12 Механизм изменяемой геометрии

Таковой механизм позволяет дозировать подачу отработавших газов на колесо в турбине (ротор). Тем, позволяет улучшить работу турбокомпрессора на разных оборотах.

Турбокомпрессор довольно надежный агрегат, но если Вы столкнулись с его поломкой, решить делему Вам посодействуют спецы ТурбоМикрон. Мы производим подмену турбины на автомобиле, также ремонт снятых с авто турбокомпрессоров.

к меню ↑

1.13 Достоинства турбонаддува

В техническом отношении этот процесс не представляет ничего сложного. Нагнетатель представляет собой устройство, состоящее из 2-ух колес – компрессорного и турбинного. Турбинное колесо захватывает выхлопные газы, приводящие его в движение. В итоге начинает крутиться и компрессорное колесо, которое и служит для сжатия воздуха.

Компрессор в неотклонимом порядке контактирует с охлаждающей системой, так как в процессе деяния его температура подымается достаточно высоко. Сила наддува регулируется при помощи перепускного клапана. В случае необходимости он может переводить часть выхлопа мимо турбины, чтоб снизить внутрисистемное давление.

Увеличение мощности мотора без роста его объема и массы. Разработка турбонаддува позволяет увеличивать мощность мотора без роста объема цилиндров и их количества. В итоге легкие и маленькие по размеру моторы получают хорошие свойства, и, не считая этого, сокращается общая масса автомобиля, уменьшаются тормозной путь и время разгона.

Экономичность. Расход горючего у движков, снаряженных системой турбонаддува, в разы меньше, ежели расход горючего у мотора таковой же мощности с обычным атмосферным нагнетанием воздуха. Это разъясняется тем, что в цилиндрах с турбонаддувом на один ход поршня тратится намного меньше горючего за счет полного его сгорания. Другими словами, бедная смесь компенсируется дополнительным напором воздуха, и в итоге мощность возрастает.

к меню ↑

1.14 Недочеты

Сейчас имеются последующие методы решения задачи инертности турбонаддува:

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

При двойном турбонаддуве используются две маленькие турбины, которые в совокупы работают намного резвее, чем одна с номинальным размером. Число цилиндров распределяется меж этими турбинами поровну. Аналогом таковой системы может быть применение нескольких компрессоров, которые приходят в движение на различных оборотах мотора, каждый в собственном режиме.

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

Комбинированный наддув состоит из турбокомпрессора и механического нагнетателя. Нагнетатель делает необходимое давление на малых оборотах, но как обороты растут до определенной величины, в работу врубается турброкомпрессор.

Высочайшая температура. Как уже было сказано, сжатие воздуха тянет за собой его нагрев, что отражается на работе мотора не самым наилучшим образом. Потому часто приходится подключать дополнительное остывание, и на это уходит часть энергии.

Но невзирая на перечисленные недочеты, турбонаддув – это хорошее средство для увеличения мощности и эффективности ДВС, также его экономичности. Не считая того, долголетний опыт профессионалов указывает, что варианты усовершенствования этой системы еще не исчерпаны.

к меню ↑

1.15 Главные неисправности — признаки и предпосылки

Сходу стоит обмолвиться, что основная причина поломок — это несвоевременное техническое сервис агрегата, его рекомендуется проводить минимум один раз в год. Последующая причина — низкое качество масла, или его несвоевременная подмена. 3-я — попадание в устройство сторонних предметов (к примеру, маленьких камушков). В конце концов, четвёртая — очевидный износ отдельных компонент турбины, ведь у каждого оборудования есть собственный срок эксплуатации. Сейчас опишем признаки, которые могут гласить о неисправности.

Чёрный дым из выхлопной трубы. Горючее сгорает в интеркулере либо нагнетающей магистрали. Вероятнее всего — неисправность системы управления.

Сизый дым. Может быть, из-за нарушения герметизации турбины масло проникает в камеру сгорания.

Белоснежный дым. Сливной маслопровод загрязнился, будет нужно его очистка.

Завышенный расход горючего. Воздух не доходит до компрессора.

Увеличен расход масла. Необходимо проверить соединения патрубков — может быть, нарушена плотность.

Уменьшение динамики разгона. Вероятнее всего вышла из строя система управления, из-за чего появился недочет кислорода.

Сторонний свист, скрежет либо шумы. Это может быть изменение зазора ротора, недостаток в корпусе, утечка воздуха меж движком и турбиной, или загрязнение маслопровода.

Всегда необходимо соблюдать правила эксплуатации агрегата — это понизит возможность возникновения поломки и продлит срок службы устройства. Следует придерживаться нескольких обычных правил:

• смотрите за качеством горючего и масла;
• не запамятовывайте впору поменять масло и фильтры;
• начинайте движение только после того, как движок прогреется;
• после прекращения движения необходимо дать мотору поработать на холостых, а не сходу его выключать.

И, конечно, следует часто проходить ТО.

Воздушный фильтр автомобиля откручивается и снимается

при помощи рожковых ключей откручиваются все воздушные патрубки и промываются в керосине (если эта операция невозможна, снятые патрубки можно протереть тряпкой, смоченной в бензине, но керосин всё же лучше);

Воздушные патрубки машины снимаются и очищаются керосином

при помощи проволоки прочищаются все каналы, по которым в движок поступает воздух;

Трубки воздушных каналов мотора очищаются проволокой

турбокомпрессор подключается к системе подачи воздуха и надёжно фиксируется;

Турбокомпрессор устанавливается на систему подачи воздуха

патрубки для нагнетания воздуха и для выхода отработанных газов также фиксируются особыми хомутами;

Патрубки входной и выхлопной систем фиксируются хомутами

вал турбокомпрессора пару раз проворачивается вручную, сразу с этим в устройство заливается незначительно турбинного масла. Ротор турбины при всем этом не должен останавливаться;

Масло в турбокомпрессор заливается при помощи воронки

воздушный фильтр, карбюратор и патрубки инсталлируются на штатные места, после этого движок автомобиля запускается на низких оборотах. Машине нужно дать поработать как минимум 15 секунд, после этого провести повторный осмотр мотора; если никаких заморочек не выявлено, установку турбокомпрессора можно считать удачной;

к меню ↑

2.3 Приводной нагнетатель своими руками – из КИТ-набора

Да, есть в продаже такие комплекты, дозволяющие своими руками воплотить режим турбо в автомобилях ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112. Обычно, он содержит в себе все необходимое для сборки и установки подобного устройства на автомобиль – сам компрессор, ремни, приводной узел, крепления и воздуховоды. Что собой представляет схожий набор, позволяет осознать приведенное фото.

В качестве плюсов реализации режима турбо таким макаром, необходимо отметить его заточенность конкретно на авто ВАЗ той либо другой модели (2107, 2106, 2114, 2112). К преимуществам подобного подхода следует также отнести то, что при неких критериях, когда уровень создаваемого дополнительного давления не более половины бара, не требуется вмешательства в топливную систему автомобиля.

Расписывать порядок реализации режима турбо из подобного набора нецелесообразно, в каждом из их есть своя аннотация по сборке. К недочетам можно отнести страну-изготовителя, но тут уж как повезет. Как смотрится автомобиль после доработки и как ее выполнить, дополнительно поможет осознать видео » alt=»»> Один из доступных автовладельцам методов форсировать мотор старенького автомобиля и придать ему новейшую жизнь – поставить нагнетатель воздуха. Эту работу можно выполнить и своими руками, если использовать имеющиеся в продаже КИТ-наборы на авто ВАЗ.

к меню ↑

3 Как настроить и отрегулировать турбину

Верная регулировка турбины с изменяемой геометрией очень принципиальна для действенной работы, и для того, чтоб предупредить резвый износ деталей и понизить потребление горючего. Если отрегулировать турбину некорректно, то в предстоящем это воздействует на работу всего автомобиля и удобство его управления.

Хоть какой современный автолюбитель малость разбирается в устройстве собственного автомобиля и даже может убрать определенные маленькие поломки. Но, чтоб сделать суровый ремонт автомобиля, нужен особый инструмент и оборудование, которого у обыденного потребителя может и не быть.

Потому, если вы желаете, чтоб работа турбины была действенной и высококачественной – обращайтесь за помощью к спецам, которые верно настроят механизм и скажут, как идеальнее всего за ним ухаживать. Также, не следует забывать о своевременных диагностиках и профилактике.

к меню ↑

3.1 Как почистить турбину своими руками

Устройство турбины повсевременно сталкивается с непрерывной нагрузкой, подвергается воздействиям товаров горения масла и горючего, потому нуждается в постоянной очистке для профилактики разных поломок, которые могут быть с этим связаны. Часто, довольно обработать турбину особым средством и изгнать его через механизм для высококачественной чистки. Но, время от времени придется приложить побольше усилий для того, чтоб удалить все загрязнения с устройства. Также стоит держать в голове о том, что турбина не просит нередкой очистки, потому если она очень загрязняется за куцее время, означает есть проблемы в ее работе либо настройке.

Причинами сильных загрязнений могут выступать:

• Повышение нормы давления газов.
• Износ лопастей турбины.
• Превышение нужного срока эксплуатации поршневого отсека.
• Засора сапуна.
• Износ прокладок.

Вот поэтому каждый автолюбитель должен осознавать, что сделать доброкачественную очистку без помощи других может быть, но далековато не всегда итог таких действий благоприятно влияет на работу механизма, а в неких случаях может и совсем усугублять ситуацию.

Отсутствие соответствующего опыта, испытанных чистящих средств, особых инструментов – все это может плохо сказаться на итоге вашей очистки, потому идеальнее всего обращаться в спец центры, где таковой работой занимаются мастера.

Как выяснить номер турбины?

Для того,чтоб идентифицировать турбокомпрессор,нужно верно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.

Ниже приведены фото информационных табличек более всераспространенных турбокомпрессоров — Garrett,Митсубиши,IHI,KKK,Holset с описанием нанесенной на их инфы.