Что такое турбокомпрессор в автомобиле – Для чего нужна турбина в автомобиле и как она работает

Что такое автомобильный турбокомпрессор | Как работает?

Многие слышали слово «турбо», но толком не представляют — что это такое? Это обозначение скрывает наличие автомобильного турбокомпрессора под капотом машины. Расскажем, что такое автомобильный турбокомпрессор и для чего нужен.

Что это такое и как работает
Турбокомпрессор — это устройство для увеличения мощности мотора за счет большего подаваемого воздуха в цилиндры.

Принцип работы турбокомпрессора в следующем: в мотор попадает топливовоздушная смесь, которая сгорая уходит в выхлопную трубу. На входе выпускного коллектора стоит крыльчатка, которая жестко соединена с другой крыльчаткой, которая находится уже впускном коллекторе. Когда, выхлопные газы выходят из мотора, они раскручивают крыльчатку, которая находится в выпускном коллекторе. Та в свою очередь раскручивает крыльчатку в впускном коллекторе.

В итоге получается, что в двигатель поступает больше воздуха, а соответственно и топлива. Как мы знаем, чем больше сгорает топлива, тем больше мощность. И чтобы сжечь больше топлива, нам нужно больше воздуха. Турбокомпрессор поставляет в мотор больше воздуха, в результате чего получаем существенную прибавку в мощности.

Что такое интеркулер? Он нужен для охлаждения подаваемого воздуха в впускной коллектор. Мы не можем бесконечно много подавать воздуха, т.к повышается его плотность при нагреве. Для охлаждения поступаемого воздуха используют интеркулер — дополнительный радиатор.

Что такое турбояма?
Следует отметить, что крыльчатка турбокомпрессора может развивать до 200 000 оборотов в минуту. Вследствие этого, у турбокомпрессора имеется большая инерционность, которая получила в народе название «турбояма».

Суть турбоямы в следующем. При резком нажатии на педаль газа, крыльчатка очень медленно набирает обороты и оттого приходиться ждать несколько секунд, когда начнет поступать воздух в двигатель. Благо, сейчас производители в той или иной степени избавились от эффекта турбоямы, а именно стали устанавливать два перепускных клапана.


Первый перепускной клапан предназначен для отработавших газов, а второй чтобы перепускать излишний воздух из впускного коллектора двигателя в трубопровод до турбокомпрессора. Что получается? При сбросе газа обороты крыльчатки турбокомпрессора уменьшаются очень медленно. А если будет резко нажата педаль газа, то воздух в впускной коллектор поступит в полном объеме. Эффект турбоямы в таком случае равен времени открытии перепускного клапана.
Что такое перепускной клапан турбины?
Цель перепускного клапана — пустить часть выпускного газа в обход турбины, таким образом ограничив скорость вращения турбины и соответственно и давление на впускном коллекторе. Перепускные клапана бывают двух видов: внутренние и внешние. На большинстве турбокомпрессоров используются внутренние.

Внешние перепускные клапана, устанавливаются отдельно от турбины, такие ставятся на гоночные машины. Они более надежны, но их размер часто не способствует удачному расположению под капотом обычной гражданской машины. Одно из преимуществ внешнего клапана — это возможность регулировки механизма.

Подробнее как контролировать давление турбины: перепускной клапан турбины.

Что такое битурбо или твинтурбо?
В первом случае, это означают наличие двух турбокомпрессоров, установленных параллельно, а втором — наличие трех турбокомпрессоров. Часто «битурбо» или «твинтурбо» используют лишь на спортивных автомобилях, а также на гражданских машинах со спортивными характеристиками.

Применение нескольких турбокомпрессоров выгодно из-за того, что они отличаются размерами. Один будет обладать большей инерцией, а другой — меньшей. В итоге, первый турбокомпрессор будет работать при малых и средних оборотах двигателя, а второй при оборотах близких к максимальным.

amastercar.ru

Турбокомпрессор автомобильный, устройство, как он работает

Многие двигатели современных автомобилей оснащаются турбокомпрессорами. Главная задача, которую пытаются решить путем установки турбокомпрессора — это повышение мощности двигателя, повышение его эффективности и экономичности.

Установка турбокомпрессора на автомобильный двигатель позволяет повысить его мощность, более чем на 30 — 50%. Например, при установке компрессора на обычный четырехцилиндровый мотор, его мощность станет сравнима с шести или даже с восьмицилиндровым агрегатом.

В таком двигателе улучшаться условия сгорания топлива, то есть оно будет сгорать полнее, в результате возрастет экономичность двигателя и его стабильность работы.

Каким образом турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя

Что же происходит в двигателе, на котором установлен турбокомпрессор, и каким образом он увеличивает мощность? Как известно, мощность любого двигателя внутреннего сгорания в большой степени зависит от количества поступаемой в камеры сгорания топливо – воздушной смеси.

То есть, увеличив количество поступаемого в цилиндры воздуха можно увеличить и количество поступаемого топлива, не нарушая баланс соотношения «воздух – топливо».

Нельзя просто увеличить подачу топлива, без увеличения подачи воздуха, ведь для сгорания топлива необходим кислород, который содержится в воздухе.

Именно установка турбокомпрессора и позволяет увеличить количество поступающего в цилиндры воздуха, в свою очередь, обеспечивая возможность подачи большего количества топлива, в результате чего мощность двигателя возрастает.

Устройство турбокомпрессора

По конструкции автомобильные турбокомпрессоры могут различаться. Обычно турбокомпрессор состоит из турбины, вращающейся под давлением выходящих выхлопных газов, и центробежного воздушного насоса, связанного с турбиной, и подающего дополнительное количество воздуха в двигатель.

Устройство турбокомпрессора: 1 — корпус компрессора; 2 — вал ротора; 3 — корпус турбины; 4 — турбинное колесо; 5 — уплотнительные кольца; 6 — подшипники скольжения; 7 — корпус подшипников; 8 — компрессорное колесо.

И турбина и центробежный насос вращаются с большой скоростью, около 100 тыс. оборотов в минуту в одном направлении. Бывают турбокомпрессоры и иных конструкций, например, приводящимися в действие не силой выхлопных газов, а путем механической связи с коленвалом двигателя. Но, такие решения встречаются редко, и их можно считать скорее экзотическими.

Видео: как работает турбина.

На какие двигатели устанавливают турбокомпрессоры

Сегодня турбокомпрессоры чаще можно встретить на дизельных двигателях, но, на самом деле, вполне возможно устанавливать их на любой автомобильный двигатель внутреннего сгорания, причем, не зависимо от его рабочего объема, количества цилиндров, а также от того, двухтактный этот двигатель или четырехтактный.

Обслуживание турбокомпрессора

По технологии производства турбокомпрессоры довольно сложны, но по конструкции эти простые устройства, и практически не требуют какого – либо особого обслуживания.

Турбокомпрессоры вполне надежны, если остальные системы двигателя, а в первую очередь система смазки, исправны. Как правило, поломки турбокомпрессоров случаются именно из-за недостаточного количества поступающей смазки.

Ремонт любого турбокомпрессора требует опыта, знаний и соответствующего оборудования. Такой ремонт должны выполнять специалисты.

Загрузка…

avto-i-avto.ru

Зачем нужен турбокомпрессор в автомобиле, принцип его работы

Что такое турбокомпрессор – известно многим, а вот принцип его работы знают не все. Но чтобы избежать серьезных поломок в будущем, необходимо знать не только принцип его работы. Для своевременного выявления всех неисправностей необходимо знать, что входит в его комплект и как это все работает.

Турбированный двигательТурбированный двигатель

Зачем нужен турбокомпрессор

Есть несколько способов увеличить мощность автомобиля. Например, увеличить количество или объем цилиндров ДВС, вследствие чего, соответственно, увеличится и объем самого двигателя или камер сгорания горючего.

Но такие методы нельзя назвать оптимальными. Дело в том, что при таком решении проблемы недостаточной мощности может привести к не самым положительным результатам. Во-первых, существенно повысится расход горючего.

Во-вторых, это отрицательно скажется на экологии, так как количество вредных выбросов из выхлопной трубы тоже увеличится.

В то же время автомобиль, оборудованный турбированным двигателем, при хорошей мощности характеризуется незагрязненным выхлопом и небольшим расходом горючего.

Из чего состоит турбокомпрессор

Начнем с комплектации турбокомпрессора. Итак, основными его составляющими являются:

  1. Турбина;
  2. Центробежный компрессор;
  3. Центральный корпус.

Каждая из этих деталей в отдельности отвечает за определенный процесс. Например, турбина служит для преобразования кинетической энергии, полученной путем захвата отработанных двигателем выхлопных газов, в механическое движение.

Центробежный компрессор повышает давление за счет сжатия газообразной среды.

В центральном корпусе размещается вал, который способен вращаться с большой скоростью и минимальным трением.

В сборе турбокомпрессор представляет собой устройство, обеспечивающее повышение давления во впускной системе. В результате этого увеличивается количество воздуха в цилиндрах, что приводит к увеличению мощности двигателя.

Функция турбины в турбокомпрессоре

Турбина одна из составляющих компрессора, от ее работы зависит многое. Основные требования, применяемые при изготовлении турбин, это:

  • удароустойчивость,
  • стабильность работы при высоких температурах,
  • большая прочность под воздействием этих самых температур,
  • устойчивость к окислениям.

Каждая деталь турбины изготавливается из жаропрочного материала и проходит специальную обработку. Но даже все эти технологии не могут гарантировать бесперебойную работу устройства.

От постоянного движения детали изнашиваются, и их приходится заменять на новые. Комплектующие для турбин можно найти на сайте интернет-магазина «Мастер Сервис». Здесь представлен широкий выбор запчастей необходимых для ремонта.

Из чего состоит турбина

В состав турбины входит:

  • Вестгейт, он выполняет защитную функцию, оберегая турбину от перегрузок;
  • Картридж, который в принципе и является турбокомпрессором, за исключением трех деталей;
  • Сопловой аппарат, называемый геометрией турбины и предназначенный для регулирования потока газовой смеси;
  • Подшипники, служащие уплотнением и обеспечивающие герметичность.

Все эти составляющие играют важную роль в работе турбокомпрессора в целом. Своевременное выявление неполадок поможет значительно сэкономить средства, продлив при этом жизнь уже существующего турбокомпрессора.

prem-motors.ru

Турбокомпрессор — это… Что такое Турбокомпрессор?

Турбокомпрессор или газотурбинный нагнетатель — центробежный или осевой компрессор, работающий в паре с турбиной.[1] Являются основным конструктивным элементом газотурбинных двигателей.

[2]

Газотурбинные двигатели

Схема двигателя с турбовентилятором.
1 — Вентилятор.
2 — Компрессор низкого давления.
3 — Компрессор высокого давления.
4 — Камера сгорания.
5 — Турбина высокого давления.
6 — Турбина низкого давления.
7 — Сопло.
8 — Вал ротора высокого давления.
9 — Вал ротора низкого давления.

Основной агрегат, состоящий из центробежного или осевого компрессора и газовой турбины для его привода, установленных на одном валу, называется турбокомпрессором. Основным назначением турбокомпрессора является повышения давления рабочего тела газотурбинного двигателя за счет его нагнетания компрессором, который получает мощность от турбины. Турбокомпрессор в совокупности с камерой сгорания, расположенной между турбиной и компрессором, называется газогенератором. Турбокомпрессор низкого давления турбореактивного двигателя (ТРДД), состоящий из компрессора низкого давления (вентилятора) и турбины, иногда называют турбовентилятором.[2][3]

Автомобильные

Разрез автомобильного турбокомпрессора

В автомобилях турбокомпрессор, используется для нагнетания воздуха или топливовоздушной смеси в двигатель внутреннего сгорания за счет энергии выхлопных газов для повышения его характеристик.

Для двигателей малой мощности[источник не указан 402 дня] применяют турбокомпрессоры с центростремительной турбиной, а на двигателях большой мощности[источник не указан 402 дня] (тракторные, тепловозные, судовые) — с осевой турбиной.[источник не указан 402 дня] Компрессор всегда центробежный,[источник не указан 402 дня] так как осевой компрессор имеет более сложную конструкцию и склонность к помпажу. Наименьшие размеры имеют турбокомпрессоры для двигателей легковых автомобилей — диаметр их колес порядка 50 мм. Наибольшие размеры у судовых турбокомпрессоров — диаметр колес — до 1,2 м.

Примечания

См. также

Ссылки

Турбины и механизмы с турбинами в составе

 

biograf.academic.ru

Отправить ответ

avatar
  Подписаться  
Уведомление о