Что такое турбонаддув в автомобиле: Двигатели автомобиля с турбонаддувом — плюсы и минусы, принцип работы турбокомпаунда

Содержание

Принцип работы турбонаддува в автомобиле

На чтение 5 мин. Просмотров 607

Турбонаддув на автомобиле как вид тюнинга. Что он дает и как он работает. Основные моменты конструкции, работы и установки турбин на автомобиле.

Любого автовладельца хотя бы раз в жизни посещала мечта о повышении мощности и рабочих характеристик своего железного коня, причем рождаются такие мысли не только у владельцев бюджетных автомобилей, она посещает головы и владельцев мощных спортивных суперкаров. И эту мечту можно осуществить. Технические прогресс принес в нашу жизнь возможность выполнить тюнинг и модернизацию любой техники. Увеличение мощности двигателя возможно за счет установки дополнительного оборудования в виде турбины, или как её еще называют – система турбонаддува. Она может быть установлена на любой двигатель, независимо от типа и марки. Если турбонаддув уже установлен, то тюнинг основывается на улучшении его рабочих характеристик.

Турбина в разрезе

Турбонаддув – что он дает

Выполнить тюнинг двигателя с получением увеличения мощности можно выполнить различными способами. В случае с турбиной, происходит интенсивное наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью. Всасывание воздуха выполняется в автоматическом режиме. Если не устанавливать турбонаддув, то повысить мощность можно только за счет увеличения объемов цилиндров. При этом будет наблюдаться повышенный расход топлива, а сам двигатель на автомобиле должен быть массивнее.

Чтобы избежать увеличения массы двигателя и расхода топлива, надо увеличить интенсивность подачи топливно-воздушной смеси. Для этих целей и устанавливается турбина, которая выполняет роль нагнетателя.

В зависимости от того, какого типа установлен турбонаддув и какой двигатель, этот тюнинг позволяет достичь увеличения мощности 1,5-2 раза. При этом, не смотря на расхожее мнение, вреда для мотора не будет никакого, особенно если правильно настроить работу систем охлаждения и подачи масла. Чтобы это понять, стоит рассмотреть как работает турбонаддув.

Виды систем турбонаддува

Турбонаддув, устанавливающийся на современные двигателя, можно разделить на 3 вида:

  • Резонансный. Особое распространение получил на двигателях с распределенным впрыском. Работа основана на кинетической энергии объема воздуха, при этом происходит повышение давления воздушно-топливной смеси в момент открытия впускного клапана;
  • Газотурбинный. Является более популярным и приводится в действие выхлопными газами;
  • Объемный нагнетатель. Привод таких турбин выполняется в основном ременной передачей, а работает она по принципу обычного механического компрессора.

Так как наиболее распространенным видом является все-таки газотурбинные системы, то и рассмотрим конструкцию принцип работы турбонаддува именно этого типа. Итак, турбина – это механизм, состоящий из корпуса, в котором вращаются вал с крыльчаткой. На конструкции навешен пневмопривод, роль которого состоит в активации перепускного клапана, который необходим для регулировки вращения турбины. То есть это выглядит следующим образом: в процессе нагнетания воздуха компрессором происходит повышение давления, пневмопривод в этот момент открывает клапан и выбрасывает часть газов в выхлопную систему, тем самым уменьшая скорость вращения турбины.

Турбонаддув

Турбонаддув работает по такой схеме: отработанные газы выводятся из выпускного коллектора на лопасти турбинного колеса, оно приводит в движение, находящееся с ним на одном валу, компрессионное колесо, которое, в свою очередь,во время вращения создает большое давление воздуха и подает его во впускной коллектор двигателя. Увеличенное количество воздушно-топливной смеси. Этот процесс в конечном итоге приводит к повышению мощности двигателя автомобиля.

 Особенности тининга двигателей

Такое вмешательство в работу двигателя любого автомобиля – дело довольно серьезное. Такой тюнинг требует достаточного количества времени и средств, ведь типового решения этого вопроса не существует и в большинстве случаев многие детали выполняются на заказ в единичном исполнении.

К тому же, если установить на автомобиле турбину и не позаботиться о установке коллектора, интеркуллера и других элементов, то такое изменение конструкции особо ничего хорошего не принесет.Довольно часто тюнинг двигателя требует установки двух турбин, с низкими и высокими оборотами. Борьбу с задержкой реакции осуществляют установкой турбины с наклонным ротором и турбокомпрессорами с керамическими лопастями. Какими элементами будет наделен турбонаддув очень сильно зависит от характера езды, под который автомобиль готовится.

Установленный на автомобиле турбина, вынуждает владельцев выполнить тюнинг трансмиссии, ходовой части и тормозной системы. Дополнительно стоит выполнить тюнинг сцепления, привести в соответветствие новым параметрам и элементы подвески.

Если же на автомобиль установить двойной турбонаддув, способный работать на низких оборотах, следует приготовиться к серьезным изменениям динамики машины. Поэтому обязательно потребуется доводка остальных систем суперкара.

Эксплуатация авто с турбиной

Турбина

Такой тюнинг также требует особых условий эксплуатации. При соблюдении некоторых правил можно продлить срок работы турбины:

  • Своевременно проводить очистку масляных и воздушных фильтров;
  • Чтобы турбонаддув можно было эксплуатировать на протяжении длительного времени, необходимо периодически смазывать его и не допускать перегрева;
  • Перед началом движения «прогнать» двигатель на холостом ходу; эксплуатировать двигатель в оптимальном режиме

Рекомендации к установке турбины

Для того чтобы тюнинг посредством установки турбины радовал вас длительный срок, необходимо поддерживаться основных правил при установке и работе:

  • Выпускной коллектор.Основным компонентом турбины для авто является выпускной коллектор, снабженный фланцами, совместимыми с «посадочным местом» турбокомпрессора.  Для вывода отработанного газа в выхлопную магистраль необходим даунпайп (фланец), к которому необходимо приварить специальную гайку под лямбда зонд.Для уплотнения зазоров в местах соединения выпускного коллектора и даунпайпа необходимо использовать специальные прокладки.
  • После охлаждения турбины охлаждающая жидкость должна быть возвращена в емкость, откуда она была взята. Для этого к турбокомпрессору подводятся маслослив и магистраль отвода жидкости.

Несоблюдение данных рекомендаций может привести к выходу турбокомпрессора из строя, снижению давления в системе смазки, нарушениям в работе мотора и появлению очагов возгорания под капотом автомобиля.

Что такое турбонаддув в автомобиле и как он работает

Главная » Разное » Что такое турбонаддув в автомобиле и как он работает

Что такое турбонаддув — ДРАЙВ

  • Войти
  • Регистрация
  • Забыли пароль?
Пройти опрос Найти ДРАЙВ
  • Наши
    тест-драйвы
  • Наши
    видео
  • Цены и
    комплектации
  • Сообщество
    DRIVE2
  • Новости
  • Наши тест-драйвы
  • Наши видео
  • Поиск по сайту
  • Полная версия сайта
  • Войти
  • Выйти
  • Acura
  • Alfa Romeo
  • Aston Martin
  • Audi
  • Bentley
  • Bilenkin Classic Cars
  • BMW
  • Brilliance
  • Cadillac
  • Changan
  • Chery
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Datsun
  • Dodge
  • Dongfeng
  • DS
  • FAW
  • Ferrari
  • FIAT
  • Ford
  • Foton
  • GAC
  • Geely
  • Genesis
  • Great Wall
  • Haima
  • Haval
  • Hawtai
  • Honda
  • Hummer
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • JAC
  • Jaguar
  • Jeep
  • KIA
  • Lada
  • Lamborghini
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lifan
  • Maserati
  • Mazda
  • Mercedes-Benz
  • MINI
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Porsche
  • Ravon
  • Renault
  • Rolls-Royce
  • Saab
  • SEAT
  • Skoda
  • Smart
  • SsangYong
  • Subaru
  • Suzuki
  • Tesla
  • Toyota
  • Volkswagen
  • Volvo
  • Zotye
  • УАЗ
  • Kunst!
  • Тесты шин
  • Шпионерия
  • Автомобизнес
  • Техника
  • Наши дороги
  • Гостиная
  • Автоспорт
  • Авторские колонки
  • Acura
  • Alfa Romeo
  • Aston Martin
  • Audi
  • Bentley
  • BCC
  • BMW
  • Brilliance
  • Cadillac
  • Changan
  • Chery
  • Chevrolet
  • Chrysler
  • Citroen
  • Daewoo
  • Datsun
  • Dodge
  • Dongfeng
  • DS
  • FAW
  • Ferrari
  • FIAT
  • Ford
  • Foton
  • GAC
  • Geely
  • Genesis
  • Great Wall
  • Haima
  • Haval
  • Hawtai
  • Honda
  • Hummer
  • Hyundai
  • Infiniti
  • Isuzu
  • JAC
  • Jaguar
  • Jeep
  • KIA
  • Lada
  • Lamborghini
  • Land Rover
  • Lexus
  • Lifan
  • Maserati
  • Mazda
  • Mercedes-Benz
  • MINI
  • Mitsubishi
  • Nissan
  • Opel
  • Peugeot
  • Porsche
  • Ravon
  • Renault
  • Rolls-Royce
  • Saab
  • SEAT
  • Skoda
  • Smart
  • SsangYong
  • Subaru
  • Suzuki
  • Tesla
  • Toyota
  • Volkswagen
  • Volvo
  • Zotye
  • УАЗ
Как работают турбокомпрессоры? | Кто изобрел турбокомпрессоры?

Крис Вудфорд. Последнее обновление: 6 января 2020 г.

Нет такого понятия, как совершенное изобретение: мы всегда можем сделать что-то лучше, дешевле, более эффективный или более экологичный. Возьми внутренний двигатель внутреннего сгорания. Вы можете подумать, что это замечательно, что машина приведенный в действие жидкостью может швырнуть Вас по шоссе или ускорить Вас через небо во много раз быстрее, чем вы могли бы путешествовать.Но это всегда можно построить двигатель, который будет двигаться быстрее, дальше или использовать меньше топлива. Один из способов улучшить двигатель — это использовать турбокомпрессор

-a. пара вентиляторов, которые используют отработанную выхлопную мощность в задней части двигателя, чтобы втиснуть больше воздух впереди, доставляя больше «ооо», чем вы в противном случае получить. Мы все слышали о турбинах, но как именно они работают? Давайте присмотрись!

Фото: типичный автомобильный турбонагнетатель использует пару вентиляторов в форме улитки, как это.Здесь вы видите Garrett GT2871R, который вот-вот будет установлен на двигатель Pontiac G8. Фото Райана С. Делькора любезно предоставлено ВМС США.

Что такое турбокомпрессор?

Фото: два вида безмасляного турбонагнетателя, разработанного НАСА. Фото предоставлено Исследовательский центр Гленна НАСА (NASA-GRC).

Вы когда-нибудь видели, как мимо вас проносятся машины с дымящимися выхлопными газами? Очевидно, что выхлопные газы вызывают загрязнение воздуха, но это гораздо меньше Очевидно, что они тратят энергию в то же время.Выхлоп есть смесь горячих газов, откачивающихся со скоростью и всей энергии содержит — тепло и движение (кинетическая энергия) — исчезают бесполезно в атмосферу. Не было бы аккуратно, если бы двигатель Можно ли использовать эту затраченную энергию для ускорения движения машины? Это именно то, что делает турбокомпрессор.

Автомобильные двигатели получают мощность, сжигая топливо в прочных металлических банках, называемых цилиндрами. Воздух входит каждый цилиндр смешивается с топливом и горит, чтобы произвести небольшой взрыв который выталкивает поршень, поворачивая валы и шестерни, которые вращают колеса автомобиля.Когда поршень возвращается назад, он откачивает отработанный воздух и топливная смесь из цилиндра в качестве выхлопа. Количество силы автомобиль может производить напрямую связан с тем, насколько быстро он сжигает топливо. Чем больше у вас баллонов и чем они больше, тем больше топлива автомобиль может гореть каждую секунду и (теоретически, по крайней мере) быстрее можешь идти.

Один из способов сделать машину быстрее, это добавить больше цилиндров. Вот почему супер-быстрые спортивные автомобили как правило, имеют четыре и двенадцать цилиндров вместо четырех или шести цилиндры в обычной семейной машине.Другой вариант заключается в использовании турбокомпрессор, который каждую секунду нагнетает больше воздуха в цилиндры, они могут сжигать топливо с большей скоростью. Турбокомпрессор простой, относительно дешевый, дополнительный немного комплекта, который может получить больше мощности от того же двигателя!

Как работает турбокомпрессор?

Если вы знаете, как работает реактивный двигатель, вы на полпути к пониманию турбокомпрессора автомобиля. реактивный двигатель всасывает холодный воздух спереди, сжимает его в камеру где он горит топливом, а затем выбрасывает горячий воздух из спины.Так как горячий воздух уходит, он ревет мимо турбины (немного похоже на очень компактная металлическая ветряная мельница), которая приводит в движение компрессор (воздушный насос) спереди двигателя. Это бит, который выталкивает воздух в двигатель заставить топливо гореть правильно. Турбокомпрессор на автомобиль наносит очень принцип, аналогичный поршневому двигателю. Он использует выхлопные газы для водить турбину. Это раскручивает воздушный компрессор, который выталкивает дополнительный воздух (и кислород) в цилиндры, позволяя им сжигать больше топлива каждый второй. Вот почему автомобиль с турбонаддувом может производить больше мощности (что это еще один способ сказать «больше энергии в секунду»).Нагнетатель

(или «нагнетатель с механическим приводом», чтобы дать ему полное название) очень похож на турбонагнетатель, но вместо того, чтобы приводиться в движение выхлопными газами с помощью турбины, он питается от вращающегося коленчатого вала автомобиля. Обычно это недостаток: если турбонагнетатель работает от ненужной энергии в выхлопе, нагнетатель фактически крадет энергию от собственного источника питания автомобиля (коленчатого вала), что, как правило, бесполезно.

Фото: сущность турбокомпрессора: два газовых вентилятора (турбина и компрессор), установленные на одном валу.Когда один поворачивается, другой поворачивается тоже. Фото любезно предоставлено NASA Glenn Research Center (NASA-GRC).

Как работает турбонаддув на практике? Турбокомпрессор — фактически два маленьких воздушных вентилятора (также названный рабочими колесами или газовые насосы) сидят на одном металлическом валу так, что оба вращаются вокруг все вместе. Один из этих вентиляторов, называемый турбиной , находится в поток выхлопных газов из цилиндров. Как цилиндры дуют горячий газ мимо лопасти вентилятора, они вращаются и вал, к которому они подключены (технически называется вращающийся узел центральной ступицы или CHRA) вращается также.Второй вентилятор называется компрессором и, поскольку он сидит на одном валу с турбиной, он тоже вращается. Он установлен внутри воздухозаборника автомобиля, поэтому при вращении он притягивает воздух в машину и выталкивает его в цилиндры.

Теперь здесь есть небольшая проблема. Если вы сжимаете газ, вы делаете его горячее (вот почему велосипедный насос прогревается, когда вы начинаете накачивать шины). Hotter воздух менее плотный (поэтому теплый воздух поднимается над радиаторами) и меньше помогает сжигать топливо, поэтому было бы гораздо лучше, если бы воздух, поступающий из компрессора, охлаждался до его поступления цилиндры.Чтобы охладить его, выход компрессора проходит через теплообменник, который удаляет дополнительный нагрев и каналы его в другом месте.

Как работает турбокомпрессор — внимательнее

Основная идея заключается в том, что выхлоп приводит в движение турбину (красный вентилятор), которая напрямую подключен (и питает) компрессор (синий вентилятор), который направляет воздух в двигатель. Для простоты мы показываем только один цилиндр. Итак, вот как это все работает:

  1. Холодный воздух поступает в воздухозаборник двигателя и направляется к компрессору.
  2. Вентилятор компрессора помогает всасывать воздух.
  3. Компрессор сжимает и нагревает поступающий воздух и снова выдувает его.
  4. Горячий сжатый воздух из компрессора проходит через теплообменник, который охлаждает его.
  5. Охлажденный сжатый воздух поступает в воздухозаборник цилиндра. Дополнительный кислород помогает сжигать топливо в цилиндре с большей скоростью.
  6. Поскольку цилиндр сжигает больше топлива, он вырабатывает энергию быстрее и может передавать больше энергии колесам через поршень, валы и шестерни.
  7. Отработанный газ из цилиндра выходит через выпускное отверстие.
  8. Горячие выхлопные газы, проходящие мимо вентилятора турбины, заставляют его вращаться с высокой скоростью.
  9. Вращающаяся турбина установлена ​​на том же валу, что и компрессор (показана здесь бледно-оранжевой линией). Таким образом, когда турбина вращается, компрессор тоже вращается.
  10. Выхлопные газы покидают автомобиль, тратя меньше энергии, чем в противном случае.

На практике компоненты могут быть подключены примерно так.Турбина (красная справа) забирает отработанный воздух через воздухозаборник, приводя в действие компрессор (синяя слева), который забирает чистый наружный воздух и закачивает его в двигатель. Эта конкретная конструкция оснащена электрической системой охлаждения (зеленого цвета) между турбиной и компрессором.

Artwork: Как турбина и компрессор соединены в турбонагнетателе с электрическим охлаждением. Из патента США №7946118: охлаждение турбонагнетателя с электрическим управлением, выполненного Уиллом Хиппеном и др., Ecomotors International, выданным 24 мая 2011 года.Произведение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

Откуда берется дополнительная сила?

Турбокомпрессоры дают автомобилю большую мощность, но эта дополнительная мощность не поступают непосредственно из отработанного выхлопного газа — и это иногда смущает людей. С турбокомпрессором, мы используем часть энергии в выхлопе для привода компрессора, что позволяет двигателю сжигать больше топлива каждую секунду. Это дополнительное топливо, где автомобиль имеет дополнительную мощность происходит от. Все выхлопные газы питают турбокомпрессор и, потому что турбокомпрессор не связан с коленчатым валом или колесами автомобиля, это не непосредственно , добавляя к движущей силе автомобиля любым способом.Это просто позволяет Тот же двигатель для сжигания топлива с большей скоростью, что делает его более мощным.

Сколько дополнительной мощности вы можете получить?

Если турбокомпрессор даст двигателю большую мощность, больший и лучший турбокомпрессор даст это еще большая сила. Теоретически, вы можете продолжать улучшать турбокомпрессор сделать ваш двигатель все более и более мощным, но в конечном итоге вы достигнете предела. Цилиндры очень большие, и они могут сжечь столько топлива. Там только столько воздуха, что вы можете нагнетать в них через впуск определенного размера, и только столько выхлопных газов, которые вы можете выбросить, что ограничивает энергию, которую вы можете использовать для управления турбонагнетателем.Другими словами, в игру вступают другие ограничивающие факторы, которые вы должны принять во внимание. счет также; Вы не можете просто турбировать свой путь в бесконечность!

Преимущества и недостатки турбокомпрессоров

Вы можете использовать турбокомпрессоры как с бензиновыми, так и с дизельными двигателями и на более или менее любых тип транспортного средства (автомобиль, грузовик, корабль или автобус). Основное преимущество использования турбокомпрессора заключается в том, что вы получаете больше мощности для двигателя одинакового размера (каждый такт поршня в каждом цилиндре вырабатывает больше энергии, чем в противном случае).Тем не менее, чем больше мощность, тем больше энергии и выработки в секунду, и закон сохранения энергии говорит нам, что это означает, что вам также нужно вкладывать больше энергии, поэтому вы должны сжигать соответственно больше топлива. Теоретически это означает, что двигатель с турбонагнетателем не более экономичен, чем двигатель без него. Однако на практике двигатель, оснащенный турбонагнетателем, намного меньше и легче, чем двигатель, вырабатывающий ту же мощность без турбонагнетателя, поэтому автомобиль с турбонагнетателем может обеспечить лучшую экономию топлива в этом отношении.Производители теперь часто могут сойти с рук, установив гораздо меньший двигатель на тот же автомобиль (например, V6 с турбонаддувом вместо V8 или четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом вместо V6). И здесь автомобили с турбонаддувом получают свое преимущество: работая хорошо, они могут сэкономить до 10 процентов вашего топлива. Поскольку они сжигают топливо с большим количеством кислорода, они имеют тенденцию сжигать его более тщательно и чисто, производя меньше загрязнения воздуха.

« Большинство экспертов отрасли ожидают, что к 2027 году более половины автомобилей, продаваемых в Соединенных Штатах, будут оснащены одним.

Нью-Йорк Таймс, 2018

Больше мощности для двигателя того же размера звучит замечательно, так почему же не все двигатели с турбонаддувом? Одна из причин заключается в том, что преимущества экономии топлива, обещанные ранними турбокомпрессорами, не всегда оказывались столь впечатляющими, как того требовали производители (стремящиеся воспользоваться какими-либо маркетинговыми преимуществами по сравнению с конкурентами). В одном из исследований Consumer Reports 2013 года были обнаружены небольшие двигатели с турбонаддувом, обеспечивающие значительно более низкую экономию топлива, чем их «безнаддувные» (обычные) аналоги, и сделан вывод: «Не принимайте эко-хвастуны с двигателями с турбонаддувом по номинальной стоимости.Существуют более эффективные способы экономии топлива, в том числе гибриды, дизели и другие передовые технологии ». Надежность также часто была проблемой: турбокомпрессоры добавляют еще один уровень механической сложности обычному двигателю — короче говоря, есть еще немало вещей, которые можно Неправильно. Это может сделать обслуживание турбин значительно дороже. По определению, турбонаддув — это все, что нужно для получения большего от той же базовой конструкции двигателя, и многие компоненты двигателя должны испытывать более высокие давления и температуры, что может привести к преждевременному выходу деталей из строя; поэтому, вообще говоря, двигатели с турбонаддувом не работают так долго.Даже вождение может быть разным с турбинами: поскольку турбонагнетатель работает на выхлопных газах, часто существует значительная задержка («турбо-запаздывание») между моментом, когда вы нажимаете ногу на акселератор, и когда включается турбина, и это может привести к турбокомпрессору. автомобили очень разные (а иногда и очень сложные) для вождения. В последние несколько лет ведущие производители, такие как Garrett и BorgWarner, активно разрабатывали частично или полностью электрические турбонагнетатели для решения этой проблемы; Предложение Гарретта называется E-Turbo, а предложение Borg — eBooster®.

Кто изобрел турбокомпрессор?

Кого мы благодарим за турбокомпрессоры? Альфред Дж. Бючи (1879–1959), автомобильный инженер, работающий в компании Gebrüder Sulzer Engine Company, Винтертур, Швейцария. Как и турбокомпрессор, который я проиллюстрировал выше, его оригинальная конструкция использовала вал турбины с приводом от выхлопа для питания компрессора, который нагнетал больше воздуха в цилиндры двигателя. Первоначально он разработал турбокомпрессор за годы до Первой мировой войны и запатентовал его в Германии в 1905 году, но продолжал работать над улучшенными конструкциями до своей смерти четыре десятилетия спустя.

Однако

Бючи была не единственной важной фигурой в истории. Несколькими годами ранее сэр Дугальд Кларк (1854–1932), шотландский изобретатель двухтактного двигателя, экспериментировал с разделением ступеней сжатия и расширения внутреннего сгорания с использованием двух отдельных цилиндров. Это работало как наддув, увеличивая как поток воздуха в цилиндре, так и количество топлива, которое можно было сжечь. Другие инженеры, включая Луи Рено, Готлиба Даймлера и Ли Чедвик также успешно экспериментировал с системами наддува.

Произведение искусства: один из проектов турбокомпрессора Альфреда Бучи с конца 1920-х годов (патент был подан в 1927 году и выдан в апреле 1934 года). Я раскрасил его, чтобы вы могли быстро разобраться в этом. Вы можете увидеть один цилиндр (желтый) и поршень, кривошип и шатун (красный) слева. Выхлопной газ из цилиндра подается вокруг трубы (зеленого цвета), которая приводит в движение турбину. Это связано с оранжевым «нагнетателем» (компрессор) и охладителем (синяя коробка), который выталкивает воздух в цилиндр через синюю трубу.Существуют и другие сложные элементы, но я не буду вдаваться во все детали; если вам интересно, взгляните на патент США №1955620: двигатель внутреннего сгорания (подается через патенты Google). Произведение любезно предоставлено Управлением по патентам и товарным знакам США.

.

Как это работает: турбонаддув | Вождение

Раньше турбокомпрессоры использовались в основном на спортивных автомобилях с высокими эксплуатационными характеристиками. Они по-прежнему дают быстродействующим автомобилям дополнительный прирост мощности, но все чаще автопроизводители используют их на двигателях меньшего размера для повышения мощности при необходимости, но с большей общей экономией топлива. Они также используются практически на всех дизельных двигателях для увеличения мощности.

Турбокомпрессор — это, по сути, воздушный насос, который подает дополнительный кислород в двигатель по мере необходимости, так что он может сжигать больше топлива для увеличения мощности.

Двигатели содержат поршни, которые перемещаются вверх и вниз в цилиндрах. Они поворачивают тяжелый центральный коленчатый вал, так же, как ваши ноги двигаются вверх и вниз, приводя в движение велосипед. Вращательное движение коленчатого вала используется для поворота колес автомобиля.

Двигатель Audi 3.0-L V6 с двумя турбонагнетателями, установленными последовательно.

Что заставляет все это двигаться, так это пары воздуха и бензина в верхней части поршня. Когда это зажигается свечой зажигания, сила сгорания толкает поршень вниз, чтобы повернуть рукоятку.Сгоревшие газы затем удаляются в виде выхлопных газов.

Каждый поршень смещается вниз в начале своего цикла, создавая вакуум. В нетурбинном двигателе, известном как безнаддувный, воздух приливается, когда открывается впускной клапан, но он может заполнять цилиндр только при атмосферном давлении. Сжигание большего количества топлива приводит к большей мощности, но поскольку топливно-воздушная смесь должна быть точной, чтобы двигатель работал правильно, добавление большего количества бензина не будет работать, и цилиндр не сможет втянуть дополнительный воздух.

В двигателе с турбонаддувом турбонагнетатель нагнетает больший объем воздуха под давлением, и компьютер автомобиля отвечает, добавляя правильное количество дополнительного топлива.

Турбо работает от выхлопных газов. Одна сторона турбины расположена у выпускного коллектора, другая — у воздухозаборника двигателя и содержит два небольших вентилятора, соединенных валом. Когда выхлоп проходит через турбо, он вращает один вентилятор, называемый турбиной. Это, в свою очередь, приводит в движение второй вентилятор, называемый компрессором, который всасывает свежий воздух, создает давление в нем и нагнетает его в двигатель. Разница между атмосферным давлением и величиной давления воздуха, которое обеспечивает турбонагнетатель, называется повышением и измеряется в фунтах на квадратный дюйм (фунт / кв. Дюйм).

Вместо турбонаддува некоторые автомобили используют нагнетатель, который также нагнетает воздух, но механически движется от коленчатого вала двигателя вместо потока выхлопных газов.

Вырез турбокомпрессора, показывающий вентиляторы турбины и компрессора, соединенные валом.

Одна из проблем, связанных с турбонаддувом, заключается в том, что воздух нагревается при сжатии, а это противоположно тому, что вы хотите. Холодный воздух более насыщен кислородом, поэтому его можно смешивать с большим количеством топлива и правильно сжигать в цилиндре.Автопроизводители добавляют теплообменник, называемый интеркулером, к турбосистеме, которая поглощает тепло и снижает температуру воздуха, поступающего в цилиндры двигателя.

Вентиляторы Turbo вращаются очень быстро — до 250 000 оборотов в минуту или более — и существует вероятность слишком высокого давления в двигателе при максимальной нагрузке. Если это произойдет, откроется клапан, называемый перепускным клапаном, который отводит некоторые выхлопные газы от турбины.

Турбокомпрессор не поддерживает двигатель все время.Если вы едете умеренно, достаточно воздуха, всасываемого при атмосферном давлении, и двигатель работает как атмосферный. Когда вы нажимаете на газ, двигатель работает тяжелее и создает большее давление выхлопных газов. Это раскручивает турбонагнетатель, который, в свою очередь, повышает мощность двигателя, который, в свою очередь, получает больше топлива — вот почему эти двигатели небольшого объема могут внезапно стать намного жаждущими, чем ожидалось, когда вы жестко управляете ими. (С другой стороны, дополнительный кислород способствует более полному сгоранию топлива в цилиндре, что повышает эффективность двигателя и снижает вредные выбросы.)

Турбокомпрессор также создает головную боль для инженеров, потому что он не сразу работает на полную мощность. Существует небольшая задержка между моментом, когда вы опускаете ногу, и когда турбонагнетатель разворачивается на достаточную скорость, чтобы обеспечить ускорение и дать вам желаемый импульс ускорения. Это известно как турбо лаг.

Раньше это было гораздо более заметно на старых автомобилях, но сегодня автопроизводители используют разные методы, чтобы уменьшить его. Используются легкие лопатки турбин, поэтому для их вращения требуется меньше давления.Турбокомпрессоры меньшего размера вращаются быстрее, и некоторые автопроизводители ставят два из них на двигатель, комбинируя маленький для быстрого начального ускорения с большим, который может обеспечить большую мощность при более высоких оборотах двигателя. Для достижения этого несколько автопроизводителей, включая Volvo, используют как нагнетатель с механическим приводом, так и турбонагнетатель с выхлопом.

Другой технологией является изменяемая геометрия, которая автоматически регулирует поток выхлопных газов в колесо турбины в зависимости от частоты вращения двигателя и требований к мощности.

Двигатели с турбонаддувом

, как правило, не требуют дополнительного обслуживания, за исключением случаев, когда автомобиль выполняет замену масла и замену свечи зажигания. Некоторые более новые турбодвигатели работают нормально на бензине обычного качества, но проверьте руководство своего владельца на предмет требований премиум-класса.

Большинство автопроизводителей просто говорят «с турбонаддувом», но некоторые используют фирменные названия, такие как TFSI от Audi (для многослойного впрыска с турбонаддувом) или Ford EcoBoost. Если вы не уверены, спросите, если это турбо, прежде чем купить.

Что такое турбодвигатель и как он работает?

Мы все слышали о турбодвигателях, но сколько вы знаете о том, как они работают? В этом руководстве мы рассмотрим все плюсы и минусы турбокомпрессоров, от их преимуществ и недостатков до того, как они отличаются от двигателей без наддува.

Что такое турбокомпрессор?

Турбокомпрессор — это компонент, состоящий из турбины и воздушного компрессора, который используется для сбора выхлопных газов, выбрасываемых из двигателя.Он нагнетает больше воздуха в цилиндры, помогая двигателю вырабатывать больше энергии.

Как они работают?

Турбины

состоят из вала с турбинным колесом на одном конце и компрессорного колеса на другом. Они закрыты корпусом в форме улитки с впускным отверстием, в которое отработавшие выхлопные газы попадают под высоким давлением. Когда воздух проходит через турбину, турбина вращается, и компрессор вращается вместе с ней, всасывая огромное количество воздуха, который сжимается и выходит из выпускного отверстия.

Труба подает этот сжатый воздух обратно в цилиндры через промежуточный охладитель, который охлаждает воздух до того, как он достигает цилиндров. Поскольку турбины работают на таких высоких скоростях (до 250 000 об / мин), они, как правило, имеют систему масляного охлаждения, чтобы они не работали слишком жарко. Большинство систем также содержат клапан, известный как «перепускной клапан», который используется для отвода избыточного газа из турбонагнетателя, когда двигатель создает слишком большую форсировку, предотвращая повреждение турбины путем ограничения ее скорости вращения.

Двигатели с турбонаддувом

отличаются от стандартных двигателей тем, что в них используется отработанный выхлопной газ для подачи большего количества воздуха во впускной клапан. В то время как двигатели без наддува полагаются на естественное давление воздуха для всасывания воздуха в двигатель, турбины ускоряют этот процесс, производя энергию более экономно.

Каковы преимущества турбо?

Турбокомпрессоры

обладают рядом преимуществ, поэтому они так популярны на современных автомобилях. Здесь мы перечислим основные плюсы двигателя с турбонаддувом.

Мощность

Turbos вырабатывают больше энергии в двигателе того же размера. Это потому, что каждый ход поршня генерирует больше мощности, чем в безнаддувных двигателях. Это означает, что теперь все больше автомобилей оснащаются двигателями меньшего размера с турбонаддувом, заменяя более крупные и менее экономичные агрегаты. Хорошим примером этого является решение Ford заменить свой стандартный бензиновый двигатель объемом 1,6 л на 1-литровый турбированный агрегат, который он называет EcoBoost.

Экономия

Поскольку турбонагнетатели могут вырабатывать такую ​​же мощность, что и более крупные двигатели с наддувом, это открывает путь для использования более мелких, более легких и экономичных двигателей.Теперь все современные дизельные автомобили оснащены турбокомпрессором, что повышает экономию топлива и снижает выбросы.

Крутящий момент и производительность

Даже на самых маленьких двигателях турбокомпрессоры производят больший крутящий момент, особенно ниже диапазона оборотов. Это означает, что автомобили извлекают выгоду из сильной, быстрой работы, которая хороша в городе и помогает двигателю чувствовать себя более усовершенствованным на более высоких скоростях на автомагистралях и дорогах. На низких скоростях небольшие двигатели с турбонаддувом могут опережать автомобили, оснащенные большими, безнаддувными двигателями из-за крутящего момента, который они производят.

Тихие двигатели

Поскольку воздух в двигателе с турбонаддувом фильтруется через большее количество труб и компонентов, шум на впуске и выпуске уменьшается и улучшается, что делает его более тихим и плавным — возможно, это одно из самых неожиданных преимуществ двигателя с турбонаддувом.

А каковы недостатки?

Хотя турбины становятся все более популярными, у них есть некоторые подводные камни, которые мы перечислили ниже.

Дорогой ремонт стоит Турбокомпрессоры

увеличивают сложность двигателя с целым рядом других компонентов под капотом, которые могут выходить из строя или приводить к неисправностям.Эти проблемы могут быть дорогостоящими, чтобы решить их, и могут оказать влияние на другие компоненты, если они выходят из строя.

Turbo Lag

Turbo Lag — это кратковременная задержка реакции после нажатия дросселя, которая может возникнуть, когда двигатель не вырабатывает достаточно выхлопных газов для достаточно быстрого вращения турбины на впуске турбины. Это действительно происходит только тогда, когда автомобиль движется агрессивно или из закрытого положения дроссельной заслонки. В автомобилях с высокими эксплуатационными характеристиками производители предотвращают отставание от турбокомпрессора, добавляя два турбонагнетателя различной геометрии, а не один большой с одной турбиной.

Эффективность и стиль вождения

Достижение заявленных показателей эффективности двигателя с турбонаддувом требует тщательного управления дроссельной заслонкой, при котором акселератор не нажимается слишком сильно. Когда турбокомпрессор находится в режиме «наддува», цилиндры сжигают топливо быстрее, что приводит к снижению эффективности. Водителям, переезжающим из безнаддувного автомобиля на модель с турбонаддувом, может потребоваться изменить стиль вождения, чтобы сохранить хорошую эффективность, особенно при первом запуске.

Откуда берутся турбокомпрессоры?

Первый турбокомпрессор был изготовлен в конце 19 -го -го века немецким инженером Готлибом Даймлером, но он не получил известность до окончания Первой мировой войны, когда производители самолетов начали добавлять их в самолеты для обеспечения двигателями, работающими на больших высотах где воздух тоньше.

Турбокомпрессоры

не добавлялись в автомобильные двигатели до 1961 года, когда американский производитель Oldsmobile использовал простую турбину для повышения мощности 3.Двигатель V8 5л. В 1984 году Saab разработал новую, более эффективную турбо-систему, и эта конструкция, с некоторыми изменениями и модификациями, остается самой популярной конфигурацией турбокомпрессора сегодня.

В Redex наши присадки к топливной системе улучшают рабочие характеристики дизельных и бензиновых двигателей с турбонаддувом и безнаддувными. Используя Redex в каждом топливном баке, вы можете наслаждаться улучшенными характеристиками и здоровьем двигателя. Для получения дополнительной информации посетите домашнюю страницу Redex .

,

Что такое турбонаддув, как работает, плюсы, минусы

Турбонаддув – это особая система, в работе которой задействована энергия отработанных газов. Известна науке она уже более 100 лет, так как была запатентована в США Альфредом Бюхи еще в 1911 году.

Сейчас турбонаддув считается наиболее эффективным методом повышения мощности двигателя автомобиля (неважно, бензинового или дизельного). Помимо этого, он способствует снижению токсичности выхлопных газов и уменьшению расхода топлива. Однако назвать такую систему идеальной тоже нельзя, так как она имеет свои недостатки и накладывает на водителя некоторые дополнительные обязательства.

Как устроена система турбонаддува

Система турбонаддува включает в себя такие основные узлы, как:

  • турбокомпрессор – служит для повышения давления;
  • интеркулер (жидкостный или воздушный радиатор) – служит для снижения температуры сжатого воздуха, что способствует увеличению его плотности и повышению давления;
  • предохранительный клапан – служит для защиты системы от резких скачков давления;
  • регулятор давления наддува, который может быть оснащен пневматическим или электрическим приводом – служит для регулировки давления.

В системе имеется также входной коллектор, патрубки и прочие детали.

Принцип работы автомобильного двигателя с турбонаддувом

Механизм работы системы довольно прост. Он наглядно показан на схеме.

Включая турбонаддув, вы запускаете в моторе авто следующие процессы:

  • выхлопные газы из двигателя автомобиля подаются на турбину, придавая ей импульс вращения;
  • с турбины крутящий момент передается компрессору;
  • компрессор засасывает воздух и производит его сжатие;
  • сжатый воздух проходит через интеркулер, охлаждаясь и уплотняясь при этом;
  • сжатый охлажденный воздух подается на цилиндры двигателя.

Тем, кому знаком принцип работы классического двигателя внутреннего сгорания, понятен смысл подачи дополнительного воздуха в цилиндры. Ведь в цилиндры подается воздушно-топливная смесь в строго определенном соотношении. И обычно, для того чтобы увеличить мощность двигателя, приходится изменять конструкцию – увеличивать объем цилиндров.

Включая турбоподдув в автомобиле, можно добиться увеличения мощности двигателя при тех же объемах. Происходит это за счет подачи уплотненного (сжатого) воздуха.

Плюсы и мунусы турбонаддува

Достоиствами применения турбонаддува считаются:

  1. Возможность увеличения мощности двигателя авто без изменения его объема и массы.
  2. Снижение показателей расхода топлива.

Недостатки двигателя с турбонаддувом:

  1. Более интенсивный износ деталей и механизмов.
  2. Необходимость применения специальных сортов масла.
  3. Строгое соблюдение сроков и рекомендаций по техническому обслуживанию.
  4. Снижение общей надежности двигателя за счет включения в систему дополнительных элементов (турбокомпрессора и пр.).

Каким должно быть масло для турбонаддува

Масло в двигателях с турбонаддувом работает в более жестких условиях. Поэтому продукт, предназначенный для обычных атмосферных агрегатов, в этом случае не подходит.

Масло для турбированных бензиновых двигателей – это отдельная группа ГСМ. Марки, подходящие для конкретного автомобиля, обычно указываются производителем в руководстве по эксплуатации транспортного средства. В эту категорию входят лишь дорогие синтетические масла.

Нужно также помнить, что машина, у которой двигатель оснащен турбоподдувом, возлагает некоторые дополнительные обязательства на своего владельца. Такое авто нужно обязательно прогревать перед поездкой, нельзя резко глушить после остановки. Также необходимо строго следить за уровнем масла, так как в смазке таких автомобилей больше появляется угара из-за особенностей работы системы турбонаддува.

Что такое турбина в автомобиле

На чтение 16 мин. Просмотров 119 Обновлено

В массовом сознании слова «турбо», «турбонаддув», «турбированный двигатель» прочно ассоциируются со спортивными машинами и мощными двигателями. При этом, немногие представляют себе устройство и принцип работы турбонаддува. Хотя ничего особенного сложного в нём нет.

Что такое турбонаддув в автомобиле

Турбонаддув это специальная система, которая закачивает (наддувает) дополнительный воздух в цилиндры двигателя. Такая система используется не только в автомобильных двигателях, но и в авиационных, тепловозных, корабельных, и многих других. Широкое распространение турбонаддува вызвано тем, что это очень простой и дешёвый способ повышения мощности двигателя. Турбировать можно почти любой автомобильный двигатель, даже если это изначально не предусмотрено конструкцией.

Устройство турбонаддува относительно простое:

  • турбокомпрессор;
  • охладитель воздуха;
  • набор патрубков;
  • выпускной коллектор;
  • ряд датчиков и клапанов.

Полный комплект не занимает много места, его установка не требует серьезной переработки силового агрегата. Поэтому поставить турбонаддув на свою машину может любой желающий. Цены на турбосистемы сильно разнятся, в зависимости от мощности, эффективности, фирмы-производителя.

Принцип работы турбонаддува

Принцип работы турбонаддува достаточно прост. Выхлопные газы, которые выбрасывает двигатель, попадают на турбину и придают ей вращение. Турбина, в свою очередь, передаёт крутящий момент компрессору, он засасывает воздух и сжимает его. После этого сжатый воздух направляется в цилиндры двигателя. Опционально в эту схему вносится промежуточный охладитель воздуха — интеркулер. Он снижает температуру сжатого компрессором воздуха, соответственно уменьшая его объём. Это избавляет от неприятных эффектов вроде детонации, и повышает общую эффективность системы.

Смысл закачивания дополнительного воздуха становится ясен, если вспомнить принцип работы двигателя внутреннего сгорания. В его цилиндрах сгорает топливо-воздушная смесь, этот процесс толкает поршень, который проворачивает коленвал. Но, для эффективного сгорания смеси важно соблюдать правильное соотношение топлива и воздуха, поэтому нельзя повысить мощность просто добавив в смесь больше топлива. Вместе с увеличением количества топлива нужно увеличивать и количество воздуха.

Это можно сделать увеличив объём цилиндра, чтобы в него помещалось побольше воздуха. Но можно пойти другим путём — повысить плотность воздуха, загоняемого в цилиндры. Тогда с той же единицы рабочего объёма двигателя можно снимать ощутимо большую мощность. Хороший пример — спорткары, где каждый литр объёма может выдавать более 150 л.с. Конечно, помимо турбонаддува там используют ещё массу ухищрений. Но вполне реально получить 105-115 л.с. на литр с помощью одного только турбирования.

Что такое турбояма или турболаг

Принцип работы турбонаддува заключается в том, что двигатель «разгоняет» себя за счёт своей же работы. Эта особенность вызывает появление такой проблемы как турбояма или турболаг. Она проявляется в виде провала мощности, который появляется после резкого нажатия на педаль газа.

На заре турбированных моторов доходило до смешного — слишком резко и сильно нажав на педаль «газа», можно было полностью заглушить его. Сейчас сложная механическая и электронная начинка не даст этому произойти, но эффект турбоямы с неприятным провалом мощности всё равно остаётся. Особенно этим страдают дешевыё турбо-системы или неправильно установленные и настроенные.

Чтобы сгладить турболаг, используют хитрые электронные системы упреждающего наращивания оборотов. Они регистрируют резкие нажатия на педаль акселератора и раскручивают компрессор электроприводами, не дожидаясь, когда «проснётся» турбина. Цена таких решений, как правило, немаленькая, поэтому они встречаются в осномном только на спортивных авто.

Читайте также: Чем отличается турбина от компрессора и что лучше?.

Плюсы и минусы турбонаддува

Использовать турбонаддув имеет смысл только в том случае, если крайне необходимо придать автомобилю более динамичный, спортивный характер. Это действительно отличный способ минимальными затратами повысить мощность двигателя. Турбирование увеличивает максимальную скорость машины и улучшает ее динамику.

При этом турбонаддув позволяет обходиться меньшим объемом топлива по сравнению с двигателем такой же мощности и большего объёма . На эту деталь нужно обратить самое пристальное внимание, так как сам по себе турбонаддув не уменьшает, а увеличивает расход топлива. Потому что при росте количества воздуха в цилиндрах нужно соответствующе нарастить подачу топлива.

Помимо увеличенного расхода горючего, турбонаддув имеет следующие недостатки:

  • турбокомпрессор вращается на огромных оборотах и сильно нагревается, что отрицательно сказывается на его долговечности;
  • непредусмотренное изначально увеличение мощности усиливает износ всех частей двигателя;
  • турбонаддув предъявляет повышенные требования к качеству топлива и моторных масел;
  • турбирование включает в себя изменения настроек работы двигателя, фаз газораспределения;

Читайте также: Что такое турботаймер и для чего он нужен.

Основы турбо-наддува. Часть 1.

Основные принципы работы турбо двигателя.

Как известно, мощность двигателя пропорциональна количеству топливо-воздушной смеси попадающей в цилиндры. При прочих равных, двигатель большего объема пропустит через себя больше воздуха и, соответственно, выдаст больше мощности, чем двигатель меньшего объема. Если нам требуется что бы маленький двигатель выдавал мощности как большой или мы просто хотим что бы большой выдавал еще больше мощности, нашей основной задачей станет поместить больше воздуха в цилиндры этого двигателя. Естественно, мы можем доработать головку блока и установить спортивные распредвалы, уеличив продувку и количество воздуха в цилиндрах на высоких оборотах. Мы даже можем оставить количество воздуха прежним, но поднять степень сжатия нашего мотора и перейти на более высокий октан топлива, тем самым подняв КПД системы. Все эти способы действенны и работают в случае когда требуемое увеличение мощности составляет 10-20%. Но когда нам нужно кардинально изменить мощность мотора — самым эффективным методом будет использование турбокомпрессора.

Каким же образом турбокомпрессор позволит нам получить больше воздуха в цилиндрах нашего мотора? Давайте взгянем на приведенную ниже диаграмму:

Рассмотрим основные этапы прохождения воздуха в двигателе с турбокомпрессором:

— воздух проходит через воздушный фильтр (не показан на схеме) и попадает на вход турбокомпрессора (1)
— внутри турбокомпрессора вошедший воздух сжимается и при этом увеличивается количество кислорода в единице объема воздуха. Побочным эффектом любого процесса сжатия воздуха является его нагрев, что несколько снижает его плотность.
— Из турбокомпрессора воздух поступает в интеркулер (3) где охлаждается и в основной мере восстанавливает свою температуру, что кроме увеличения плотности воздуха ведет еще и к меньшей склонности к детонации нашей будущей топливо-воздушной смеси.
— После прохождения интеркулера воздух проходит через дросеель, попадает во впускной коллектор (4) и дальше на такте впуска — в цилиндры нашего двигателя.
Объем цилиндра является фиксированной величиной, обусловленной его диаметром и ходом поршня, но так как теперь он заполняется сжатым турбокомпрессором воздухом, количество кислорода зашедшее в цилиндр становится значительно больше чем в случае с атмосферным мотором. Большее количество кислорода позволяет сжечь большее количество топлива за такт, а сгорание большего количества топлива ведет к увеличению мощности выдаваемой двигателем.
— После того как топливо-воздушная смесь сгорела в цилиндре, она на такте выпуска уходит в выпускной коллекторе (5) где этот поток горячего (500С-1100С) газа попадает в турбину (6)
— Проходя через турбину поток выхлопных газов вращает вал турбины на другой стороне которого находится компрессор и тем самым совершает работу по сжатию очередной порции воздуха. При этом происходит падение давления и температуры выхлопного газа, поскольку часть его энергии ушла на обеспечение работу компрессора через вал турбины.

Ниже приведена схема внутреннего устройства турбокомпрессора:

В зависимоти от конкретного мотора и его компоновки под капотом, турбокомпрессор может иметь дополнительные встроенные элементы, такие как Wastegate и Blow-Off. Рассмотрим их подробнее:

Blow-off
Блоуофф (перепускной клапан) это устройство установленное в воздушной системе между выходом из компрессора и дроссельной заслонкой с целью недопустить выход компрессора на режим surge. В моменты когда дроссель резко закрывается, скорость потока и расход воздуха в системе резко падает, при этом турбина еще некоторое время продолжает вращаться по инерции со скоростью не соответствующей новому упавшему расходу воздуха. Это вызывает циклические скачки давления за компрессором и слышимый характерный звук прорывающегося через компрессор воздуха. Surge со временем приводит к выходу из строя опорных подшипников турбины, в виду значительной наргрузки на них в этих переходных режимах. БлоуОфф использует комбинацию давлений в коллекторе и установленной в нем пружины что бы определить момент закрытия дросселя. В случае резкого закрытия дросселя блоуофф сбрасывает в атмосферу, возникающий в воздушном тракте избыток давления и тем самым спасает турбокомпрессор от повреждения.

Wastegate:
Представляет собой механический клапан устанавленный на турбинной части или на выпускном коллекторе и обеспечивающий контроль за создаваемым турбокомпрессором давлением. Некоторые дизельние моторы используют турбины без вейстгейтов. Тем не менее подавляющее большинство бензиновых моторов обязательно требуют его наличия. Основной задачей вейстгейта является обеспечивать выхлопным газам возможность выхода из системы в обход турбины. Пуская часть газов в обход турбины, мы контролируем количество энергии газов которое уходит через вал на компрессор и тем самым управляем давлением наддува, создаваемое компрессором. Как правило вейстгейт использует давление наддува и давление встроенной пружины что бы контролировать обходной поток выхлопных газов.
Встроенный вейстгейт состоит из заслонки встроенной в турбинный хаузинг (улитку), пневматического актуатора и тяги от актуатора к заслонке.
Внешний гейт представляет собой клапан устанавливаемый на выпускной коллектор до турбины. Преимуществом внешнего гейта является то, что сбрасываемый им обходной поток может быть возвращен в выхлопную систему далеко от выхода из турбины или вообще сброшен в атмосферу на спортивных автомобилях. Все это ведет к улучшению прохождения газов через турбину в виду отсутствия разнонаправленных потоков в компактном объеме турбинного хаузинга.

Водяное и маслянное обеспечение:
Шарикоподшипниковые турбины Garrett требуют значительно меньше масла чем втулочные аналоги. Поэтому установка маслянного рестриктора на входе в турбину крайне рекомендована если давление масла в вашей системе привышает 4 атм. Слив масла должен быть заведен в поддон выше уровня масла. Поскольку слив масла из турбины происходит естественным путем под действием гравитации, крайне важно что бы центральный картридж турбины был ориентирован сливом масла вниз.
Частой причиной выхода из строя турбин является закоксовка маслом в центральном картридже. Быстрая остановка мотора после больших продолжительных нагрузок ведет к теплообмену между турбиной и нагретым выпускным коллектором, что в отсутствии притока свежего масла и поступления холодного воздуха в компрессор ведет к общему перегреву картриджа и закоксовке имеющегося в нем масла.
Для минимизации этого эффекта турбины снабдили водяным охлаждением. Водные шланги обеспечивают эффект сифона снижая температуру в центральном картридже даже после остановки двигателя, когда нет принудительной циркуляции воды. Желательно так же обеспечить минимум неравномерности по вертикали линии подачи воды, а так же несколько развернуть центральный картридж вокруг оси турбины на угол до 25 градусов.

Правильный подбор турбины является ключевым моментом в постройке турбо-мотора и основан на многих вводных данных. Самым основным фактом выбора является требуемая от мотора мощность. Важно также выбирать эту цифру максимально реалистично для вашего мотора. Поскольку мощность мотора зависит от количества топливо-воздушной смеси которая через него проходит за единицу времени, опредлив целевую мощность мы приступим к выбору турбины способной обеспечить необходимый для этой мощности поток воздуха.

Другим крайне важным фактором выбора турбины является скорость ее выхода на наддув и минимальные обороты двигателя на которых это происходит. Меньшая турбина или меньший горячий хаузинг позволяют улучшить эти показатели, но максимальная мощность при этом будет снижена. Тем не менее за счет большего рабочего диапазона работы двигателя и быстрого выход турбины на наддув при открытии дросселя в целом результат может быть значительно лучше, чем при использовании большей турбины с большой пиковой мощностью, но в узком верхнем диапазоне работы мотора.

Втулочные и шарикоподшипниковые турбины.
Втулочные турбины были самыми распространенными в течении долгого времени, тем не менее новые и более эффективные шарикоподшипниковые турбины используются все чаще. Шарикоподшипниковые турбины появились как результат работы Garrett Motorsport во многих гоночных сериях.
Отзывчивость турбины на дроссель очень зависит от конструкции центрального картриджа. Шарикоподшипниковые турбины Garrett обеспечивают на 15% более быстрый выход на наддув относительно их втулочных аналогов, снижая эффект турбо-ямы и приближая ощущение от турбо-мотора к атмосферному большеобъемнику.
Шарикоподшипниковые турбины так же требуют значительно меньшего потока масла через картридж для смазки пошипников. Это снижает вероятность утечек масла через сальники. Так же такие турбины менее требовательны к качеству масла и менее склонны к закоксовке после глушения двигателя.

Турбонаддув — один из методов агрегатного наддува, основанный на использовании энергии отработавших газов. Основной элемент системы — турбокомпрессор.

Содержание

История изобретения [ править | править код ]

Принцип турбонаддува был запатентован Альфредом Бюхи в 1911 году в патентном ведомстве США [1] .

История развития турбокомпрессоров началась примерно в то же время, что и постройка первых образцов двигателей внутреннего сгорания. В 1885—1896 г. Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель проводили исследования в области повышения вырабатываемой мощности и снижения потребления топлива путём сжатия воздуха, нагнетаемого в камеру сгорания. В 1905 г. швейцарский инженер Альфред Бюхи впервые успешно осуществил нагнетание при помощи выхлопных газов, получив при этом увеличение мощности до 120 %. Это событие положило начало постепенному развитию и внедрению в жизнь турботехнологий.

Сфера использования первых турбокомпрессоров ограничивалась чрезвычайно крупными двигателями, в частности, корабельными. В авиации с некоторым успехом турбокомпрессоры использовались на истребителях с двигателями Рено ещё во время Первой Мировой войны. Ко второй половине 1930-х развитие технологий позволило создавать действительно удачные авиационные турбонагнетатели, которые у значительно форсированных двигателей использовались в основном для повышения высотности. Наибольших успехов в этом достигли американцы, установив турбонагнетатели на истребители P-38 и бомбардировщики B-17 в 1938 году. В 1941 году США был создан истребитель P-47 с турбонагнетателем, обеспечившим ему выдающиеся летные характеристики на больших высотах.

В автомобильной сфере первыми начали использовать турбокомпрессоры производители грузовых машин. В 1938 г. на заводе «Swiss Machine Works Sauer» был построен первый турбодвигатель для грузового автомобиля. Первыми массовыми легковыми автомобилями, оснащенными турбинами, были Chevrolet Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire, вышедшие на американский рынок в 1962—1963 г. Несмотря на очевидные технические преимущества, низкий уровень надежности привел к быстрому исчезновению этих моделей.

Начало использования турбодвигателей на спортивных автомобилях, в частности, на Formula 1, в 70-х годах привело к значительному увеличению популярности турбокомпрессоров. Приставка «турбо» стала входить в моду. В то время почти все производители автомобилей предлагали как минимум одну модель с бензиновым турбодвигателем. Однако, по прошествии нескольких лет мода на турбодвигатели начала проходить, так как выяснилось, что турбокомпрессор, хотя и позволяет увеличить мощность бензинового двигателя, сильно увеличивает расход топлива. На первых порах задержка в реакции турбокомпрессора была достаточно большой, что также являлось серьёзным аргументом против установки турбины на бензиновый двигатель.

Коренной перелом в развитии турбокомпрессоров произошёл с установкой в 1977 г. турбокомпрессора на серийный автомобиль Saab 99 Turbo и затем в 1978 г. выпуском Mercedes-Benz 300 SD, первого легкового автомобиля, оснащенного дизельным турбодвигателем. В 1981 г. за Mercedes-Benz 300 SD последовал VW Turbodiesel, сохранив при этом значительно более низкий уровень расхода топлива. Вообще, дизельные двигатели имеют повышенную степень сжатия и, вследствие адиабатного расширения на рабочем ходу, их выхлопные газы имеют более низкую температуру. Это снижает требования к жаропрочности турбины и позволяет делать более дешёвые или более изощрённые конструкции. Именно поэтому турбины на дизельных двигателях встречаются гораздо чаще, чем на бензиновых, а большая часть новинок (например, турбины с изменяемой геометрией) сначала появляется именно на дизельных двигателях.

Принцип работы [ править | править код ]

Принцип работы основан на использовании энергии отработавших газов. Поток выхлопных газов попадает на крыльчатку турбины (закреплённой на валу), тем самым раскручивая её и находящиеся на одном валу с нею лопасти компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя. Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно (под давлением), а не только за счёт разрежения, создаваемого поршнем (это разрежение способно взять только определённое количество смеси воздуха с топливом), то в двигатель попадает большее количество смеси воздуха с топливом. Как следствие, при сгорании увеличивается объём сгораемого топлива с воздухом, образовавшийся газ находится под большим давлением и соответственно возникает большая сила, давящая на поршень. [ стиль ]

Как правило, у турбодвигателей меньше удельный эффективный расход топлива (грамм на киловатт-час, г/(кВт·ч)) и выше литровая мощность (мощность, снимаемая с единицы объёма двигателя — кВт/л), что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.

Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации. Поэтому конструкцией турбодвигателей предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, предусмотрен промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер), представляющий собой радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт. [ стиль ] Турбонаддув особенно эффективен в дизельных двигателях тяжёлых грузовых автомобилей. Он повышает мощность и крутящий момент при незначительном увеличении расхода топлива. [ источник не указан 238 дней ] Находит применение турбонаддув с изменяемой геометрией лопаток турбины в зависимости от режима работы двигателя.

Наиболее мощные (по отношению к мощности двигателя) турбокомпрессоры применяются на тепловозных двигателях. Например, на дизеле Д49 мощностью 4000 л.с. установлен турбокомпрессор мощностью 1100 л.с. [ источник не указан 238 дней ]

Наибольшей (по абсолютной величине) мощностью обладают турбокомпрессоры судовых двигателей, которая достигает нескольких десятков тысяч киловатт (двигатели MAN B&W). [ источник не указан 238 дней ]

Состав системы [ править | править код ]

Кроме турбокомпрессора и интеркулера в систему входят: регулировочный клапан (wastegate) (для поддержания заданного давления в системе и сброса давления в приёмную трубу), перепускной клапан (bypass valve — для отвода наддувочного воздуха обратно во впускные патрубки до турбины в случае закрытия дроссельной заслонки) и/или «стравливающий» клапан (blow-off valve — для сброса наддувочного воздуха в атмосферу с характерным звуком, в случае закрытия дроссельной заслонки, при условии отсутствия датчика массового расхода воздуха), выпускной коллектор, совместимый с турбокомпрессором, а также герметичные патрубки: воздушные для подачи воздуха во впуск, масляные для охлаждения и смазки турбокомпрессора.

Задержка турбокомпрессора [ править | править код ]

Задержка турбокомпрессора — это время, необходимое для изменения выходной мощности после изменения состояния дроссельной заслонки, проявляющееся в виде замедленной реакции на открытие дроссельной заслонки по сравнению с поведением безнаддувного двигателя. Это связано с тем, что выхлопной системе и турбонагнетателю требуется время для раскрутки, чтоб обеспечить требуемый поток нагнетаемого воздуха. Инерция, трение и нагрузка на компрессор являются основными причинами задержки турбокомпрессора.

Что такое турбонаддув в автомобиле и как он работает

Турбонаддув современной конструкции – это сложное в техническом замысле устройство. Первые совокупности для наддува двигателей показались еще в начале XX века. Громаднейшее же распространение взяла конструкция наддува, компрессор которой приводится от турбины, раскручиваемой выхлопными газами авто до высоких оборотов.

Энергия выхлопных газов бесплатна, исходя из этого мощность мотора при применении турбокомпрессора существенно поднимается без ухудшения экономичности, а обычно, экономичность двигателя кроме того улучшается (рекомендации как уменьшить расход горючего). Из-за применения в конструкции турбины, таковой вид наддува двигателя именуется турбонаддувом.

Воздушное пространство при сжатии компрессором нагревается, плотность падает, и в цилиндры его помещается меньше, исходя из этого, частенько, по окончании турбокомпрессора нагнетаемый воздушное пространство пропускают через особый радиатор – интеркулер, в котором он охлаждается.

Частота вращения турбины и связанного с ней компрессора турбонаддува весьма громадна (больше ста тысяч оборотов в 60 секунд), исходя из этого в них используются подшипники скольжения с весьма мелкими зазорами. Соответственно возрастает требовательность двигателя с турбонаддувом к чистоте и качеству масла. Само собой разумеется, цена этого агрегата также немаленькая.

Большим недочётом турбонаддува можно считать эффект так называемой ”турбоямы”. Он проявляется при резком нажатии на педаль акселератора – двигатель вначале ”вспоминает” и лишь затем начинает разгонять автомобиль.

Разъясняется это тем, что турбине нужно какое-то время для раскрутки до рабочих оборотов, и дабы его уменьшить, на некоторых моделях турбокомпрессоров (в большинстве случаев, предназначенных для автомобилей ) устанавливают особый клапан, что перепускает часть воздуха с выхода компрессора обратно на его вход. Так, при закрытии дроссельной заслонки турбина вращаетсяс громадной скоростью, а турбокомпрессор сейчас трудится “вхолостую”, перегоняя воздушное пространство по кругу.

Нажатие на педаль газа закрывает данный клапан, и нагнетаемый воздушное пространство полностью опять поступает во впускной коллектор. В большинстве случаев управление перепускным клапаном турбонаддува возлагают на электронику.

Второй разновидностью наддува есть приводной компрессор, что, в отличии от турбонаддува, вращается коленчатым валом двигателя. Потому, что для его привода отбирается энергия у мотора, такие совокупности менее экономичны, чем подобные силовые агрегаты без компрессора либо с турбонаддувом. Но они надежнее, дешевле и не имеют ”турбоямы”, что крайне важно для спортивных машин, где при разгоне любая часть секунды на счету.

Такие компрессоры довольно часто применяют западные тюнинговые компании для повышения мощности моторов – это значительно дешевле, чем увеличивать рабочий количество, организуя мелкосерийное производство поршней, коленвалов и других технологически сложных подробностей. Их применяют такие автомобильные “гранды” как Mercedes, Дженерал моторс, Ford, Jaguar, Мазда и другие производители машин.

Автосправочник

  • Устройство автомобиля
  • ремонт и Диагностика
  • Техобслуживание
  • Рекомендации автолюбителям
  • Тюнинг машин
  • Автоликбез
Ближайшие записи:

Работа ДВС как трудится турбонаддув


Статьи по теме:
  • Турбонаддув в автомобиле

    Имеется большое количество способов повышения мощностных черт мотора. Одним из самых действенных есть установка турбонаддува. Причем возрастание мощности в…

  • Tsi – впрыск и турбонаддув горючего

    Созданный и удачно внедренный в производство автомобильным концерном Volkswagen, силовой агрегат TSI объединил два прогрессивных ответы в моторостроении –…

  • Турбонаддув

    Турбонаддув – это тип наддува, что применяет выхлопные газы для нагнетания воздуха в цилиндры мотора. Турбонаддув был создан еще в 1911 году…

Все о принципах работы турбонаддува (турбины)

Турбонаддув – это система, позволяющая увеличить максимальную мощность двигателя автомобиля, используя для этого энергию выхлопных газов. Эту систему еще часто называют просто «турбина» – по названию основного агрегата, который под давлением нагнетает отработанные мотором газы в турбокомпрессор, а тот, в свою очередь, подает в цилиндры двигателя большее количество воздуха, чем атмосферный мотор.

История

Многие водители полагают, что турбированные моторы появились относительно недавно — во второй половине ХХ века, когда турбонагнетателями стали оснащать силовые установки автомобилей немецких марок Mercedes-Benz и BMW. На самом деле датой рождения турбированного двигателя считают 1911 год, когда американец Альфред Бюхи получил патент на промышленное изготовление системы, позволявшей в несколько раз увеличить мощность обычного двигателя. Надо отметить, что за 15 лет до этого события двое немцев, Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель уже проводили испытание агрегатов, которые помогали более эффективно нагнетать воздух в цилиндры двигателя, но да патентования этой технологии дело так и не дошло.

Впрочем, первые турбины хотя и давали весьма ощутимую прибавку в мощности, но из-за своей громоздкости во много раз увеличивали и без того немаленький вес двигателей автомобилей тех лет. Так что распространение технологии турбонаддува для легковых автомобилей застопорилось на долгие годы, тогда как турбины довольно активно применялись на грузовом и специальном транспорте. В США, фактической и юридической родине турбонагнетательной системы, производители легкового транспорта не спешили применять ее в серийном производстве, сделав ставку на большие по объему и прожорливые атмосферные моторы. Хотя первые серийные модели, на которых устанавливался турбонаддув, появились именно в Соединенных Штатах – это были Chevrolet Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire.

Chevrolet Corvair Monza 1961 год

Более экономная Европа, по которой, к тому же, в середине ХХ века ударил бензиновый кризис, начала склоняться к популярной ныне идее даунсайзинга – уменьшения рабочего объема двигателя с одновременным повышением его мощности. Добиться такого результата помогала система турбонаддува. За прошедшие с момента изобретения системы годы конструкторы усовершенствовали технологию, сделав элементы системы более легковесными, одновременно повысив ее производительность. Но одним из существенных недостатков, который так и не был искоренен по прошествии времени, являлся повышенный расход топлива. И именно поэтому модели, оборудовавшиеся турбированными бензиновыми моторами, не снискали популярности в народе.

Выход из ситуации был найден в 1970-х годах, когда компания Mercedes-Benz выпустила на рынок свою первую модель, оснащенную дизельным двигателем с турбонаддувом – 300 SD.

Mercedes-Benz 300SD

Конструкторам удалось решить одну из главных проблем турбодвигателя – расход топлива, ведь, как известно, дизельный агрегат менее «прожорливый», чем бензиновый. Еще один несомненный плюс дизельного топлива – его отработанные газы имеют температуру ниже, чем бензиновые, стало быть, основные агрегаты системы турбонаддува можно было производить из менее тяжеловесных и жаростойких материалов. А это, в свою очередь, влияло на конечную стоимость автомобиля, что довольно скоро оценили покупатели.

В чем отличия?

Системы турбонаддува для бензинового и дизельного моторов конструктивно практически не имеют отличий. В эту систему входят такие компоненты: турбина, турбокомпрессор и интеркулер (промежуточный охладитель). Некоторые водители ошибочно считают, что между турбонаддувом и турбокомпрессором есть какая-то разница. Ее нет, так как компрессор – лишь составляющий элемент системы наддува.

Турбонаддув

Турбина представляет собой улиткообразный патрубок, в который попадают выхлопные газы. Они вращают крыльчатку находящегося в патрубке ротора, благодаря чему газы идут дальше в турбокомпрессор. Он также представлен в виде улиткообразного патрубка, в котором есть своя крыльчатка. Ротор турбины объединен с ротором турбокомпрессора, следовательно, чем быстрее вращается крыльчатка первого, тем быстрее крутится крыльчатка второго. Попадающая в турбокомпрессор воздушная смесь под давлением, которое создается вращением крыльчатки, подается к цилиндрам двигателя.

Интеркулер

На входе в цилиндры стоит третий основной компонент турбонаддува – интеркулер, который охлаждает поступающий из турбокомпрессора воздух, чтобы повысить его плотность и уменьшить объем – тогда в цилиндры попадет больше воздуха, который, смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. А эффективное сгорание топлива позволяет поднять мощность двигателя, при этом расход топлива, идущий на образование топливовоздушной смеси в цилиндрах уменьшается.

Вот так устроена турбина

Еще один немаловажный компонент системы турбонаддува – приводной нагнетатель (либо малый турбокомпрессор), который создает давление в турбине на малых оборотах и помогает избежать такого явления как турбояма (когда двигатель не может развить мощность на малых оборотах из-за недостаточного поступления в систему турбонаддува выхлопных газов).

Помимо указанных выше основных компонентов турбонаддува, в систему входят еще такие элементы как регулировочный, перепускной и стравливающий клапаны, а также выпускной коллектор, воздушные и масляные патрубки.

Регулировочный клапан помогает поддерживать давление в системе на установленном уровне и при необходимости сбрасывать его в трубу приемки. Функция перепускного клапана состоит в нагнетании воздуха обратно во впускные патрубки, откуда он снова попадает в турбину – это происходит, когда дроссельная заслонка закрыта. Стравливающий клапан отводит избыточный воздух из системы турбонаддува при закрытой дроссельной заслонке. Воздушные патрубки подают воздух в турбину, а по масляным патрубкам подается жидкость для смазки и охлаждения системы турбонаддува.

Разновидности

В настоящее время производится два основных вида турбин: одинарные и двойные. Первые устанавливаются в основном на рядные двигатели: они используют энергию выхлопных газов от всех цилиндров мотора и подают воздух во все цилиндры. Вторыми комплектуются силовые установки с V-образным расположением цилиндров. Они имеют два турбокомпрессора, которые подают воздух в определенные цилиндры. Иногда для повышения мощности двигателя на таких турбинах используют так называемый перекрестный выпускной коллектор, который аккумулирует выхлопные газы из всех цилиндров мотора и направляет этот, более мощный поток к компрессорам, что повышает давление в турбине, и, соответственно, мощность двигателя.

Революционной в деле турбонаддува стала идея применения изменяемой геометрии турбины. Она позволяет регулировать геометрию сопла турбины, создавая более мощные потоки воздуха уже на низких оборотах, вследствие чего многократно повышается мощность двигателя.

История развития турбонаддува у Renault

При словах «Renault с турбомотором» сегодня мы, разумеется, вспоминаем о новинках вроде Arkana, представленной год назад. Турбомотор объемом 1,3 литра с индексом H5Ht, который назначили старшим в линейке, пришел на смену двухлитровому атмосфернику F4R. Он разработан концерном Renault-Nissan совместно с Daimler и роднит Arkana не только с Nissan X-Trail и Qashqai, но и, например, с Mercedes-Benz А-, B- и C-класса, а также CLA.

С точки зрения технологичности это шаг вперед: плазменное напыление стенок цилиндров для снижения трения, система изменения фаз газораспределения на впуске и выпуске, непосредственный впрыск и собственно турбонаддув. Мощность уложили в налогово удобные 150 л.с., при этом крутящий момент у двигателя на треть выше, чем у предшественника – 250 Нм против 190, а полка этого момента достигается уже на 1700 об/мин. К нам привезли версию мотора, соответствующую стандарту Евро-5: здесь нет фильтра твердых частиц, а сертифицированное топливо – АИ-95. А еще инженеры Renault обещают, что у старого и нового моторов схожий ресурс – но об этом мы еще поговорим в отдельном материале. Кстати, этот же двигатель теперь устанавливается и на новый Kaptur, который после обновления разделил платформу с Arkana.

Однако Arkana и Kaptur – это представители современного турбомира: малообъемные, энергоэффективные, экологичные и экономичные. Строгий расчет и актуальные требования к выбросам играют сегодня не меньшую роль при разработке, чем удовольствие от вождения. Но полвека назад все было иначе: тогда французы принесли знамя турбонаддува в новый для него мир и показали всем, что хорошей инженерией и порцией дополнительного воздуха на впуске можно добиться большего, чем просто хорошей инженерией.

Renault Kaptur

От Ле-Мана к Формуле-1

К моменту дебюта первого в истории наддувного мотора в Формуле-1 у Renault уже был обширный гоночный опыт и соответствующие амбиции. Французы с 50-х годов успешно гонялись в ралли, а в 60-е заручились поддержкой «колдуна» Амадея Гордини, которому была по плечу разработка автомобилей для разных спортивных дисциплин. К середине 70-х официально сформировалось гоночное подразделение Renault Sport, куда помимо Gordini входила и Alpine. Круг интересов компании был широк: ралли, собственные монокубки, гонки на выносливость и, конечно же, Формула-1. Однако появлению турбонаддува в Формуле предшествовал его успех в одном из тяжелейших для техники соревнований, серии Ле-Ман.

В гонках на выносливость французы устроили полномасштабную схватку с немцами из Porsche, которые примерно в то же время осознали наддув как новый путь на подиум. В начале 70-х Renault заключила соглашение с нефтяным гигантом Elf о разработке программы для участия в гонках на выносливость, а на острие прогресса оказался мотор V6 объемом 2 литра. Агрегат с индексом CH разрабатывался командой специалистов из Renault-Gordini под руководством Франсуа Кастена, технического директора компании, которая позже войдет в подразделение Renault Sport. Мотор имел актуальную и по сей день конструкцию: два распредвала в головке блока и четыре клапана на цилиндр, а с учетом того, что раскручивать его можно было до 10 000 об/мин, он выдавал почти 300 лошадиных сил. Свою гоночную жизнь двигатель сразу начал с побед: в кузовном чемпионате Ch2, установленный в прототип Alpine A441, помог команде выиграть все 7 гонок. Однако для Ле-Мана мощности атмосферного Ch2 было недостаточно, и вместо разработки более объемного безнаддувного мотора в Renault-Gordini решили пойти другим путем: снять в полтора раза больше мощности с того же объема, добавив турбину.

Renault Alpine A441 1974

Чтобы понимать степень авантюризма инженеров, нужно помнить, что технология наддува в гоночных автомобилях к тому моменту хоть и применялась, но не была ни слишком популярна, ни достаточно отработана. За самим нагнетателем французы обратились в американскую фирму Garrett, которая предоставила им турбину от… грузовика. Да-да, это сейчас американцы предлагают ассортимент «улиток» на любой вкус, а в те годы ситуация обстояла иначе: в самом начале мы не зря говорили, что наддув был уделом рабочих лошадок, а не гоночных болидов. Тем не менее турбина от дизельного грузовика себя полностью оправдала: огромный турболаг в длительных гонках уходил на второй план, а надежность позволила французам из Alpine завоевать восемь призовых мест в серии Ле-Ман, два из которых были отмечены золотом. Мотор с индексом CHS крутился до 9500 об/мин и выдавал 500 лошадиных сил – почти столько же, сколько у «воздушника» Porsche чуть большего объема. Попутно инженеры доводили и отлаживали технологию – экспериментировали с размером и интеркулеров и давлением наддува, хотя до эффективных жидкостных интеркулеров и двойного наддува дело дошло только в Формуле-1.

Зато до самой Формулы дело дошло быстро: успехи в кузовных чемпионатах и Формуле-2, в которой блистал атмосферный Ch2, вдохновили французов на новую авантюру. Справедливости ради стоит отметить, что штучные и неудачные попытки применения наддува в Формуле-1 были и раньше, в 50-е годы: с тех пор в регламенте поселилось правило о том, что вместо 3-литрового атмосферного мотора можно использовать турбированный 1,5-литровый. Это же правило было и одним из ключевых ограничений для внедрения турбин: технологии тех лет не позволяли сделать вдвое меньший по объему двигатель столь же мощным, надежным и эффективным в гонке. По крайней мере, до тех пор, пока за дело не взялись в Renault.

Для самих французов задача оказалась действительно сложной: на практике сделать из успешного двухлитрового мотора столь же идеальный 1,5-литровый было сложнее, чем просто удлинить шатуны или уменьшить диаметр цилиндра. К тому же турбояма в несколько секунд, приемлемая в Ле-Мане, в формульных условиях была куда более критичной. Тем не менее уже в первом сезоне болид Renault RS01 с двигателем EF1, разработанным Бернаром Дюдо на основе мотора CHS, смог набрать свои первые очки.

Renault RS01 1977–79

1 / 4

Renault RS01 1977–79

2 / 4

Renault RS01 1977–79

3 / 4

Renault RS01 1977–79

4 / 4

В следующем году помимо жидкостного интеркулера в системе наддува появились две «нормальные» турбины от компании KKK: они были не грузовыми, а гоночными, обеспечивали меньший турболаг и уже несколько лет использовались немцами из Porsche. Результат упорной работы принес свои плоды: в 1979 году новая машина с индексом RS10 взяла золото на домашнем Гран-при Франции, вписав в гоночную историю Renault еще одно уникальное достижение.

Своим первым же экспериментом Renault доказала, что будущее Формулы – за турбированными моторами. Французы не отказались от своей идеи и продолжили упорную работу над повышением надежности, сокращением турболага и увеличением мощности. На рубеже семидесятых-восьмидесятых годов Renault Sport продолжала успешно составлять конкуренцию носителям «традиционных» агрегатов, попутно стимулируя развитие технологии наддува. Так, к началу 80-х в игру включилась компания Garrett, чьи турбины вновь заняли место на моторах Renault. Неудивительно, что к середине восьмидесятых в турбонаддув поверили все, и в Формуле-1 не осталось ни одного атмосферного болида. Мощности тоже росли как на дрожжах: если в семидесятых речь шла о полутысяче лошадиных сил, то десять лет спустя моторы выдавали тысячу, а в коротких квалификационных заездах – до 1200 сил! Renault как первопроходец и лидер поставляла свои двигатели другим командам – французскими моторами оснащались болиды Ligier, Lotus и Tyrell.

Ралли: от заднемоторных машин к заднемоторным монстрам

В ралли французы участвовали с незапамятных времен: еще в 50-е годы совершенно не гоночные на первый взгляд заднемоторные бюджетники Renault Dauphine занимали призовые места в европейских и не только соревнованиях. 

Renault Dauphine 1956–67

1 / 3

Renault Dauphine 1956–67

2 / 3

Renault Dauphine 1956–67

3 / 3

Но любопытно, что с точки зрения внедрения турбонаддува Renault и в этой дисциплине оказалась пусть и не первой, но одной из первых компаний. Наддув пришел в ралли почти в то же время, что и в Формулу: турбированный Saab завоевал победу на домашнем ралли Швеции, а в 1981 году на ралли Монте-Карло первым приехал экипаж уже на Renault 5 Turbo. В Renault с достаточным энтузиазмом подошли к разработке автомобилей для раллийного чемпионата, так что маленький хэтчбек был не единственным болидом компании. 

Renault 5 Turbo 1980–82

1 / 5

Renault 5 Turbo 1980–82

2 / 5

Renault 5 Turbo 1980–82

3 / 5

Renault 5 Turbo 1980–82

4 / 5

Renault 5 Turbo 1980–82

5 / 5

До него омологацию в Группу 4 прошел Renault-Alpine A310 с расположенным сзади 290-сильным мотором V6 с индексом PRV, но то была атмосферная машина, которая к началу восьмидесятых оказалась не так актуальна. Ведь все мы помним, к чему шло дело: в 1982 году была официально утверждена Группа Б.

Renault Alpine A310 V6 ‘1976–85

1 / 4

Renault Alpine A310 V6 ‘1976–85

2 / 4

Renault Alpine A310 V6 ‘1976–85

3 / 4

Renault Alpine A310 V6 ‘1976–85

4 / 4

Группу Б фанаты классического ралли помнят как самую безлимитную и безумную за всю историю этих гонок. В ней в одночасье сошлось все: именно в эти годы производители распробовали полный привод, а с учетом отмены практически всех технических ограничений в угоду зрелищности и скорости раллийные машины превратились практически в формульные болиды. Турбонаддув, разумеется, из категории «потенциально перспективной технологии» перешел в статус «обязательно к применению». А с учетом того, что для омологации гоночного болида было достаточно выпустить всего 200 серийных машин, французы не стали ограничивать себя в желаниях и выкатили «маленькое зло». Взяв за основу переднемоторный переднеприводный хэтчбек Renault 5, они создали среднемоторный болид, поставив перед задней осью свой проверенный 1,4-литровый мотор семейства Cleon-Fonte и снабдив его турбонагнетаталем Garrett. В результате немолодой уже двигатель нижневальной конструкции с приводом клапанов коромыслами стал выдавать 160 л.с. Но если вам кажется, что это много, не обольщайтесь: это было только начало.

Renault 5 Turbo Group B 1980–82

1 / 5

Renault 5 Turbo Group B 1980–82

2 / 5

Renault 5 Turbo Group B 1980–82

3 / 5

Renault 5 Turbo Group B 1980–82

4 / 5

Renault 5 Turbo Group B 1980–82

5 / 5

Французы прекрасно понимали, что выбранная ими заднеприводная схема не максимально конкурентна на фоне полноприводных Audi Quattro, Peugeot 205 и Ford RS200, а потому стремились выжать все из своего болида с самыми скромными габаритами и самым маленьким объемом двигателя. Вдобавок борьба шла за разрешенную ширину покрышек: коэффициент класса учитывал наличие наддува и объем двигателя, выдавая в результате вычислений максимально допустимое значение ширины шин. Для заднеприводного Renault 5 это было вопросом первостепенной важности, так что инженеры окончательно смели все ограничения, чтобы к середине 80-х выпустить на раллийные трассы нечто невообразимое даже по современным меркам.

Renault 5

Renault 5 Maxi Turbo, прошедший омологацию в 1985 году, полностью соответствовал своему названию: он действительно обеспечивал максимально возможную отдачу двигателя и шасси. Объем двигателя из все тех же шинных соображений увеличили до 1,5 литров, с которых сняли умопомрачительные 350 лошадиных сил. Доводке подвергся не только мотор: болид получил новый аэродинамический обвес, переработанное рулевое управление и переднюю подвеску, что вкупе с более широкими шинами позволяло выйти на новый конкурентный уровень. Первые результаты не заставили себя ждать – в том же 1985 году Жан Раньотти на Maxi Turbo выиграл ралли Корсики. Но продолжения дрессировки маленького заднеприводного зверя на грунтовых трассах для борьбы с полноприводными машинами не случилось: в том же 1985 году авария унесла жизнь пилота Lancia 037 Аттилио Беттега, а год спустя смертельная авария его товарища по команде Хенри Тойвонена окончательно поставила крест на будущем Группы Б.

Renault Maxi 5 Turbo 1985

1 / 5

Renault Maxi 5 Turbo 1985

2 / 5

Renault Maxi 5 Turbo 1985

3 / 5

Renault Maxi 5 Turbo 1985

4 / 5

Renault Maxi 5 Turbo 1985

5 / 5

Накопленный в Renault опыт обеспечил успех Renault 5 в гонках в руках частных пилотов на долгие годы вперед, а также лег в основу новых моделей. Так, Renault 11 Turbo, оснащенные все тем же 1,4-литровым мотором Cleon-Fonte, завоевали несколько первых мест в мировом раллийном чемпионате, где на смену Группе Б пришла более сдержанная Группа А. А вот наследники безумных раллийных болидов зачастую были атмосферными. Так, Renault Clio RS V6, оснащенный трехлитровым мотором L7X, помещенным, как у Renault 5 Turbo, перед задней осью, заручился рабочим объемом вместо наддува, и 250 сил было вполне достаточно, чтобы эпатировать публику и показывать отличную динамику на круге. 

Renault Clio V6 2003-05

1 / 2

Renault Clio V6 2003-05

2 / 2

Renault Clio Maxi, носящий ту самую приставку, что сделала Renault 5 столь яростным, оснащается доработанным двухлитровым атмосферником, что позволяет ему успешно участвовать в ралли. Преемником идеологии наддува же стал Megane RS, который нам больше известен не как раллийный болид, а как участник асфальтовых чемпионатов и монокубков. А еще как рекордсмен Нюрбургринга в своем классе и просто интересный гражданский автомобиль. Ведь история дорожных турбированных моделей Renault не ограничивается гражданскими версиями раллийных машин: она плавно расширялась от быстрых и мощных заряженных автомобилей до современных моделей, в которых наддув – это инструмент не только динамики, но и экологии. Давайте взглянем на самых интересных представителей этой когорты.

Renault Megane RS R26.R 2008, Renault Mégane R.S. N4 2011-н.в., Renault Mégane R.S. TCR 2019-н.в.

1 / 3

Renault Megane RS R26.R 2008, Renault Mégane R.S. N4 2011-н.в., Renault Mégane R.S. TCR 2019-н.в.

2 / 3

Renault Megane RS R26.R 2008, Renault Mégane R.S. N4 2011-н.в., Renault Mégane R.S. TCR 2019-н.в.

3 / 3

От гонок к гражданским машинам

Разумеется, хронологический список интереснейших дорожных машин Renault с турбонаддувом должен открывать Renault 5 Turbo. Гражданская (насколько это слово применимо к адаптации бескомпромиссной гоночной машины) версия заднемоторного хэтчбека оснащалась 1,4-литровым мотором мощностью 160 л.с. Устоявшегося понятия «хот-хэтч» тогда еще не существовало, но кто осмелится сказать, что 5 Turbo не таков?

Следующим автомобилем, заслуживающим повторного упоминания, мы назовем Renault 11 Turbo. Его можно назвать условным преемником 5 Turbo: он не только сменил его на раллийных допах, но и унаследовал 1,4-литровый турбомотор. Правда, здесь он располагался традиционно, спереди, и приводил в движение передние колеса, а мощность дорожных машин не превышала 115 л.с.

Renault 11 Turbo 1984–86

1 / 3

Renault 11 Turbo 1984–86

2 / 3

Renault 11 Turbo 1984–86

3 / 3

Принципиально новую концепцию французы реализовали в середине девяностых, представив Renault Safrane Biturbo. Во-первых, как несложно догадаться, это был автомобиль с двумя турбинами, которые добавили к трехлитровому мотору PRV от спорткупе Alpine A610. В доработке и доводке участвовали специалисты немецких тюнинг-ателье Hartge и Irmscher, а итоговая отдача составила свыше 260 л.с. Во-вторых, Safrane Biturbo оснащался исключительно механической коробкой передач – технически это было обусловлено отсутствием подходящей АКП для поперечно расположенного мотора такой мощности вкупе с полным приводом. А в-третьих – да-да, хэтчбек оснащался полным приводом с вязкостной муфтой в приводе задних колес, что обеспечивало ему не только динамику в 7,2 секунды до сотни, но и интересную управляемость.

Renault Safrane Bi-Turbo 1993–96
Renault Alpine A610 1991–95

В наши дни роль компактного и быстрого турбированного хот-хэтча выполняет Renault Clio RS. Только к четвертому поколению субкомпакт сменил двухлитровые атмосферные двигатели Renault на 1,6-литровый турбомотор MR16DDT концерна Renault-Nissan. На «обычных» Clio RS он выдает 200 лошадиных сил, а на версии Trophy его отдача поднята до 215. Обеспечивает это полный набор современных технологий: здесь и непосредственный впрыск, и фазорегуляторы на впуске и выпуске, и напыление стенок цилиндра, снижающее потери на трение. Кстати, этот мотор получил и гоночное применение: в 2012 году на прототипе Nissan DeltaWing он участвовал в 24 часах Ле-Мана.

Renault Clio R.S. 2006–09, Renault Clio R.S. 2009–12, Renault Clio R.S. Gordini 2010–12, Renault Clio R.S. 220 Trophy 2015–16, Renault Clio R.S. 200 2016–н.в., Renault Clio R.S. Line 2019–н.в.

1 / 6

Renault Clio R.S. 2006–09, Renault Clio R.S. 2009–12, Renault Clio R.S. Gordini 2010–12, Renault Clio R.S. 220 Trophy 2015–16, Renault Clio R.S. 200 2016–н.в., Renault Clio R.S. Line 2019–н.в.

2 / 6

Renault Clio R.S. 2006–09, Renault Clio R.S. 2009–12, Renault Clio R.S. Gordini 2010–12, Renault Clio R.S. 220 Trophy 2015–16, Renault Clio R.S. 200 2016–н.в., Renault Clio R.S. Line 2019–н.в.

3 / 6

Renault Clio R.S. 2006–09, Renault Clio R.S. 2009–12, Renault Clio R.S. Gordini 2010–12, Renault Clio R.S. 220 Trophy 2015–16, Renault Clio R.S. 200 2016–н.в., Renault Clio R.S. Line 2019–н.в.

4 / 6

Renault Clio R.S. 2006–09, Renault Clio R.S. 2009–12, Renault Clio R.S. Gordini 2010–12, Renault Clio R.S. 220 Trophy 2015–16, Renault Clio R.S. 200 2016–н.в., Renault Clio R.S. Line 2019–н.в.

5 / 6

Renault Clio R.S. 2006–09, Renault Clio R.S. 2009–12, Renault Clio R.S. Gordini 2010–12, Renault Clio R.S. 220 Trophy 2015–16, Renault Clio R.S. 200 2016–н.в., Renault Clio R.S. Line 2019–н.в.

6 / 6

Если отвлечься от заряженных моделей, то внимания, несомненно, заслуживает актуальное поколение Renault Twingo. Оно отличается от подавляющего большинства современных машин заднеприводной заднемоторной компоновкой, которая с учетом малокубатурного турбированного двигателя отсылает нас прямиком к истокам – Renault 5 Turbo. 

Renault Twingo 2019–н.в.

Тем, кто возразит, что его 900-кубовый мотор h5Bt мощностью 90 л.с., разработанный совместно с Nissan и Daimler, не слишком-то напоминает о былых ралийных победах, мы напомним о концепте Twin’Run, который в буквальном смысле возродил историческое прошлое. Это полноценный спортивный прототип, построенный на трубчатом каркасе, в котором на задней оси расположен 3,5-литровый V6 мощностью 320 л.с., работающий в паре с секвентальной шестиступенчатой коробкой передач. А номер 5, расположенный на боку уникальной машины, говорит сам за себя.

Renault Twin’Run Concept 2013

1 / 3

Renault Twin’Run Concept 2013

2 / 3

Renault Twin’Run Concept 2013

3 / 3

Ну а если говорить о турбированных Renault в России, то это Renault Arkana и Kaptur, о которых мы рассказали в самом начале. Их современный мотор H5Ht венчает долгую и успешную историю развития турбонаддува – от времен, когда к легковому спортивному мотору пристыковывали турбину от дизельного грузовика, до сегодняшних дней, когда турбокомпрессор стал неотъемлемым элементом современного двигателя. В нем воплощены все актуальные технологии: компактная турбина с быстрым откликом и быстрым выходом на рабочее давление, перепускной клапан с электронным управлением, система изменения фаз газораспределения на впуске и выпуске, а также непосредственный впрыск и столь любимый многими цепной привод ГРМ. Учитывая все это, можно полагать, что эксплуатационные характеристики мотора будут такими уже уверенными, как впечатления от него.

Краткая история турбокомпрессоров в автомобилях

При таком количестве автомобилей с турбонаддувом на дорогах в наши дни трудно поверить, что 50 лет назад о турбодвигателях почти ничего не было слышно. Вот усиленный урок истории о принудительной индукции

Предпочитаете ли вы естественную аспирацию или принудительную индукцию, невозможно отрицать, что появление турбокомпрессора оказало неизгладимое влияние на автомобили, которыми мы ездим сегодня.Вы можете найти турбины почти в каждом типе автомобилей, дизельных или бензиновых, от VW Golf до Ferrari 488 GTB. Однако не так давно о турбонаддуве в легковых автомобилях почти ничего не было слышно. Вот история о том, как все изменилось.

Первый двигатель с турбонаддувом?

BMW 2002 Turbo 1974 года гонщика IndyCar Грэма Рахала

Турбокомпрессор существует почти столько же, сколько и сам двигатель внутреннего сгорания, но потребуются десятилетия, чтобы кто-то на самом деле установил турбонаддув на двигатель легкового автомобиля.Хотя они широко использовались в авиационных двигателях на протяжении десятилетий, огромные размеры первых турбокомпрессоров делали их довольно непрактичными для использования в автомобилях. Однако очевидные преимущества турбонаддува означали, что появление турбонаддува под капотом автомобиля будет лишь вопросом времени.

Если бы вы думали о первых автомобилях с двигателями с турбонаддувом, вы могли бы подумать о классических автомобилях, сделанных в Европе. На самом деле многие ранние автомобили с турбонаддувом были европейскими — такие автомобили, как Porsche 930, Saab 99 Turbo и BMW 2002 Turbo.

Тем не менее, первый автомобиль, получивший наддув, был таким же американским, как яблочный пирог. Еще в 1962 году General Motors решила, что 3,5-литровому V8 под капотом Oldsmobile Cutlass просто не хватает мощности.Однако вместо того, чтобы обратиться к легендарному арсеналу GM с малыми и большими блоками V8, Oldsmobile решил сделать то, что никто другой не делал раньше. В сотрудничестве с производителем промышленных турбокомпрессоров Garrett компания Oldsmobile в 1962 году создала ныне легендарный двигатель JetFire V8. В том же году он был доступен в качестве опции для F-85 Cutlass.

В 1960-х инженерам было сложно поставить турбокомпрессор на массовый автомобиль. Двигатель JetFire имел степень сжатия 10.25:1, что делало его уязвимым для детонации двигателя без современного управления двигателем. Oldsmobile решил эту проблему, используя систему впрыска «турбо-ракетной жидкости» в цилиндры. Если вы заядлый турботюнер, это может звучать как набор для инъекций метамфетамина. На самом деле, это была Turbo-Rocket Fluid, на самом деле просто смесь 1:1 воды и метанола.

Хотя JetFire сделал Cutlass заметно быстрее своего безнаддувного близнеца, он так и не завоевал популярность у публики.Частично причина была в цене JetFire — премия в 300 долларов за принудительную индукцию в 1962 году была астрономической, что серьезно подорвало его коммерческую жизнеспособность. JetFire тоже не был слишком надежным; а система впрыска жидкости Turbo-Rocket оказалась непрактичной. Когда-либо было продано менее 4000 JetFire, и Oldsmobile отключил его всего через год существования.

Прогресс

Хотя JetFire потерпел неудачу на рынке, автомобильной промышленности не потребовалось много времени, чтобы понять неиспользованный потенциал турбонаддува.В 1965 году в продажу поступил второй массовый автомобиль с турбонаддувом. Хотя вы могли бы подумать, что это один из европейских спортивных автомобилей, о которых я упоминал ранее, на самом деле это был американский полноприводной автомобиль. International Harvester Scout был доступен с 2,5-литровым четырехцилиндровым двигателем с турбонаддувом с 1965 по 1967 год. Он производил около 110 л.с., что на 20 больше, чем безнаддувная версия того же двигателя. Однако, что еще более важно, он смог сделать все это на обычном бензине и без использования водометного комплекта.

Однако всего через два года компания IH решила, что замены рабочему объему нет, и отказалась от турбированного двигателя Comanche в пользу 3,2-литрового четырехцилиндрового двигателя без турбонаддува. Как оказалось, более крупный двигатель N/A мог производить такое же количество энергии при меньшем потреблении топлива, чем его кузен с турбонаддувом. С надвигающимся нефтяным кризисом 1974 года казалось, что экономика турбонаддува просто не имеет смысла. Пройдет еще 10 лет, прежде чем турбокомпрессор станет доступен на американском двигателе.

Повышение удара

К 1973 году автопроизводители начали понимать, что турбодвигатели могут сделать автомобили очень, очень быстрыми.В том же году был запущен в производство легендарный BMW 2002 Turbo. Несмотря на то, что Turbo 2002 года был очень быстрым, он не был без недостатков. Он страдал от жесткой турбо-задержки и низкого расхода топлива и даже считался угрозой безопасности. Как и JetFire, Turbo 2002 просуществовал всего один год, прежде чем был уничтожен.

Когда дни Turbo 2002 года подошли к концу, появился Porsche 911 Turbo. Когда в 1974 году была выпущена его первая версия, это был самый быстрый серийный автомобиль в мире. Возможно, это был самый важный коммерческий этап для двигателей с турбонаддувом.Будучи связан с самым экзотическим автомобилем мечты того времени, энтузиазм по поводу турбонаддува начал обретать форму. К 1978 году, через год после рождения Saab 99 Turbo, стало ясно, что турбокомпрессор не исчезнет.

Дизельный двигатель, встречайте турбокомпрессор

1978 год был важным годом для турбокомпрессора.Это был год, когда Buick начал оснащать Regal двигателем V6 с турбонаддувом, что в конечном итоге привело к созданию мощного Grand National. Однако более важно то, что 1978 год стал годом рождения турбодизеля. В том же году Mercedes-Benz выпустил 300SD для продажи в США. Модель 300SD, оснащенная турбокомпрессором Garrett, навсегда изменила дизельный двигатель.

Несмотря на то, что споры о бензиновых двигателях с турбонаддувом продолжаются, влияние турбонаддува на дизельный двигатель гораздо глубже.Поскольку цикл сгорания дизельного топлива зависит от высокой степени сжатия, принудительная индукция — это простой способ повысить мощность и эффективность дизельного двигателя. Вскоре стало очевидно, что турбодизели гораздо лучше подходят для использования в автомобилях, чем их безнаддувные аналоги. Возможно, неудивительно, что с момента появления турбодизеля Peugeot 604 в 1979 году турбодизели составляют около половины двигателей, используемых на дорогах Европы.

Зачем останавливаться на одном?

В 1981 году Maserati решила, что если на двигатель автомобиля можно поставить один турбонагнетатель, то, вероятно, можно поставить и два.Результатом стал метко названный Biturbo. Хотя это был не особенно хороший автомобиль, это был первый легковой автомобиль с двойным турбонаддувом, когда-либо проданный. Теория заключалась в том, что использование двух турбин, работающих параллельно друг с другом, уменьшит количество турбоям. На практике так происходило не всегда, но параллельный твин-турбо, несомненно, позволял двигателям выдавать невероятное количество лошадиных сил.

Однако, как показал Porsche в 1986 году с моделью 959, есть еще один способ установить два турбонагнетателя, чтобы уменьшить эффект запаздывания.Двойные турбины 959 установлены в последовательности друг с другом. В отличие от параллельной установки с двойным турбонаддувом, где два турбонагнетателя работают независимо и с одинаковой частотой вращения двигателя, последовательная установка включает в себя один турбонагнетатель, работающий на низких оборотах, а другой (или оба) на высоких оборотах. Хотя эта установка может быть менее надежной, сообщается, что последовательные твин-турбо Supra 4-го поколения имеют удивительно низкий уровень отказов — менее 1 процента.

Будущее турбонаддува

Прототип электронного турбокомпрессора производства Honeywell.

За последние 55 лет турбокомпрессоры претерпели значительные изменения.Сегодня турбокомпрессоры почти так же технически сложны, как и двигатели, на которые они устанавливаются. Турбины с двойной спиралью, турбины с изменяемой геометрией и даже двойные нагнетатели с ременным приводом — это лишь некоторые из достижений в области турботехнологий, которые мы видели до сих пор. Поскольку автомобили с турбонаддувом теперь чрезвычайно распространены благодаря тенденции к уменьшению размеров, вы должны задаться вопросом: куда мы идем дальше?

Следующая революция может быть на горизонте. Турбокомпрессоры с электроприводом открывают большие перспективы для автомобилей будущего.В то время как стандартные турбокомпрессоры преобразуют выхлопные газы в электричество, необходимое для питания компрессора, электронные турбонагнетатели отводят часть этой электроэнергии в конденсатор. Этот конденсатор хранит энергию так же, как система KERS Формулы-1, и используется для питания компрессора, в то время как турбонаддув не раскручивается на оптимальных оборотах. Теоретически это устранило бы последствия турбо-задержки.

Может пройти какое-то время, прежде чем мы увидим электронные турбины в мейнстриме. Однако, как показала история, автомобильная промышленность не склонна тратить много времени на то, чтобы сделать скромный турбокомпрессор лучше, чем когда-либо.

Основы турбонаддува – как определить, оснащен ли двигатель вашего автомобиля турбонаддувом

В AET мы действительно увлечены турбонаддувом, но мы понимаем, что не все думают одинаково, и что многие люди просто не интересуются технической стороной вождения.

Для некоторых автомобили являются необходимостью, они созданы для того, чтобы доставлять их из пункта А в пункт Б, и их не интересует, как они работают, лишь бы они работали исправно – и в этом нет абсолютно ничего плохого!

Однако, когда что-то пойдет не так, наличие некоторых знаний может помочь вам найти правильное и экономичное решение для вашего двигателя, а недобросовестные механики не будут пускать вам пыль в глаза.

В этом кратком вводном руководстве мы рассмотрим некоторые способы определения того, оснащен ли двигатель вашего автомобиля турбокомпрессором.

Все во имя

Один из самых простых способов узнать, оснащен ли ваш двигатель турбокомпрессором, — это посмотреть на значки на вашем автомобиле, поскольку они обычно дают вам представление о том, оснащен ли он турбонаддувом.

Взгляните на значки сзади вашего автомобиля и найдите слово «Turbo» или букву «T» в сочетании с другими буквами, которые обычно используются для обозначения слова «турбированный» (например,грамм. TDI, TSI, TFSI, TDCI).

Однако важно помнить, что из этого правила есть исключения (например, GTI, TT, GT), и возможно, что предыдущий владелец заменил значки на другой вариант или модель.

Если вы не уверены в том, что означают буквы на значке вашего автомобиля, быстрый поиск в Google, как правило, даст вам знать.

Проверьте свои документы

Если у вас есть справочник по транспортному средству, вы найдете там всю информацию о двигателе вашего автомобиля, в том числе о том, оснащен ли он турбокомпрессором.

Если вы не можете найти руководство по эксплуатации своего транспортного средства, проверьте его в Интернете, либо на веб-сайте производителя, либо на таких сайтах, как WhatCar, которые также могут помочь вам определить, какой вариант модели у вас есть и оснащен ли ваш двигатель турбонаддувом.

Под капотом

Вы также можете определить, оснащен ли ваш автомобиль турбонаддувом, открыв капот автомобиля и посмотрев, оснащен ли ваш двигатель турбокомпрессором.

Обратите внимание на характерную коническую форму и турбину (посмотрите на этом сайте множество изображений турбокомпрессоров!), соединенную с выпускным коллектором (ряд труб, сходящихся в одну трубу, вдали от двигателя) — это турбо .

К сожалению, на многих современных двигателях есть крышки, а это означает, что сам турбокомпрессор трудно увидеть. Однако на крышках двигателя часто есть этикетки, сообщающие о мощности (например, 1,6) и о том, оснащен ли он турбонаддувом (например, TDI, TSI).

Слушай внимательно

Двигатели с турбонаддувом издают характерный скулящий или свистящий звук, вызванный вращением лопастей турбины внутри турбокомпрессора.

Хотя вы, вероятно, не сможете различить звук при более низких оборотах, этот звук становится громче при более высоких оборотах двигателя, и в зависимости от модели автомобиля он может быть весьма заметным.

Как мы можем помочь

В AET мы работаем над автомобилями с турбонаддувом всех размеров и форм с 1974 года!

Если вы все еще не можете определить, оснащен ли ваш автомобиль турбокомпрессором, или если ваш автомобиль страдает от каких-либо проблем, связанных с турбонагнетателем, позвоните одному из наших экспертов сегодня по телефону 01924 588 266.

Можно ли поставить турбо на любой безнаддувный автомобиль?

Если вы хотите придать своему автомобилю больше лошадиных сил, модификации воздухозаборников и выхлопных газов — это далеко не все.И хотя шины и настройка подвески могут добавить скорости в поворотах, в какой-то момент требуется больше мощности, чтобы двигаться быстрее. Это часто достигается с помощью принудительной индукции, что обычно для тюнеров и OEM-производителей означает турбокомпрессор. Но так ли просто установить турбонаддув на безнаддувный автомобиль?

Турбокомпрессор является лишь частью процесса

Установка турбокомпрессора на безнаддувный двигатель принципиально не меняет работу двигателя.Воздух по-прежнему всасывается в камеру сгорания, где смешивается с топливом и сгорает. Разница в том, что турбина раскручивается выбрасываемыми выхлопными газами. Это позволяет ему сжимать больше свежего воздуха в камеру сгорания. Больше воздуха означает большую стрелу, что означает большую мощность.

Два турбокомпрессора Garrett GTX3582R Gen II | Гаррет из Instagram

Однако, несмотря на то, что в теории работа турбокомпрессора кажется простой, на деле она может быть довольно сложной. Например, турбины разного размера лучше работают в разных частях диапазона оборотов, объясняет Hot Rod .Кроме того, необходимо учитывать различные геометрические формы лопастей, сообщает CarThrottle , и где разместить сами турбины.

СВЯЗАННЫЕ: 2100-сильный R32 Skyline GT-R — самый быстрый полноприводной дрэг-кар в мире

Но для турбонаддува двигателя требуется больше, чем просто выбор типа турбонаддува, который вы хотите. Когда турбины начинают вращаться, они нагреваются, особенно со стороны выхлопа, объясняет Haynes . Это нагревает входящий воздух, делая его менее плотным и богатым кислородом, что снижает выходную мощность.Вот почему в двигателях с турбонаддувом есть промежуточные охладители — для охлаждения воздуха после его сжатия турбокомпрессором.

Также нужно убедиться, что в турбины попадает достаточно воздуха. Да, воздухозаборники и выхлопы на вторичном рынке мало что предлагают для безнаддувных двигателей. Однако для двигателей с наддувом все обстоит иначе.

Кроме того, для увеличения мощности требуется не только больше воздуха, но и дополнительное топливо. И работа ЭБУ автомобиля заключается в правильном измерении и контроле расхода воздуха и топлива.Итак, чтобы не отставать от поступающего воздуха, двигателю нужен модифицированный ЭБУ и модернизированные форсунки, объясняет ItStillRuns . Также может потребоваться модернизированный топливный насос.

И даже после этого есть потенциальные ловушки.

На что обратить внимание при сборке

Все детали и модификации, упомянутые до сих пор, относятся к максимизируя эффективность работы турбокомпрессора. Но, в то время как турбокомпрессор делает добавить мощности, он также может повредить или даже разрушить ваш двигатель при неправильном использовании.

СВЯЗАННЫЕ: Является ли наддув Toyota 86 хорошей идеей?

Дополнительная мощность исходит от более сильного взрыва в камерах сгорания вашего двигателя. И поршни, клапаны и другие внутренние компоненты вашего автомобиля могут не справиться с этим. Как объясняет TorqueCars , тюнеры нередко устанавливают более крупные клапаны, увеличивают размер порта и более прочные и дорогие поршни для компенсации. Кроме того, дополнительная мощность может увеличить износ сцепления.Вот почему ItStillRuns рекомендует устанавливать модернизированное или гоночное сцепление, если вы снабжаете свой автомобиль турбонаддувом.

Также есть вопрос самого процесса наддува. Один простой способ увеличить мощность двигателя с турбонаддувом — увеличить настройки наддува. Однако это не только увеличивает нагрузку на внутренние компоненты, но также увеличивает риск преждевременного воспламенения. Это страшный «стук» или «детонация», который возникает из-за неконтролируемого сгорания топлива.И это может повредить ваш двигатель еще больше.

1994 Toyota Celica GT4 моторный отсек | Принесите трейлер

СВЯЗАННЫЕ С: Почему одинаковые турбодвигатели имеют разные показатели мощности?

Чтобы избежать этого, в дополнение к промежуточным охладителям, иногда двигатели с турбонаддувом поставляются с впрыском воды. Его часто устанавливают на раллийные автомобили, но только недавно с завода стали поставляться высокопроизводительные автомобили. Вот почему Toyota Celica GT4 ST205 1994 года так широко известна тем, что в то время у нее была такая машина.Это еще больше охлаждает поступающий воздух, делая его более плотным и предотвращая детонацию.

Предотвращение детонации также является причиной того, почему автомобили с турбонаддувом часто требуют топливо с более высоким октановым числом. Октановое число является мерой детонационной стойкости: чем выше число, тем ниже вероятность детонации.

Уход за турбиной

СВЯЗАННЫЙ: Yamaha возвращается к мотоциклам с турбонаддувом

Короче, хотя теоретически можно добавить турбокомпрессор практически для любого безнаддувного двигателя это не процесс plug-and-play.Там много деталей, которые требуют тщательного рассмотрения. К счастью, немного тюнинга компании убрали часть догадок из процесса. Например, в Колорадо Flyin’ Miata предлагает полные турбо-киты, добавляющие заявленные 75-85 л.с. без модернизация форсунок.

После того, как вы установите турбокомпрессор и все необходимое оборудование, стоит обратить внимание на несколько дополнительных советов по уходу. Некоторые OEM-производители, например, указывают более частую замену свечей зажигания в своих турбокомпрессорах Cars.com сообщает. Вам также не следует тянуть двигатель или ехать на высокой передаче при низких оборотах, если он оснащен турбонаддувом, сообщает R&T .

Кроме того, турбокомпрессоры не только смазываются моторным маслом, но и могут оказывать на него сильное воздействие, сообщает Mobil . Низкокачественное масло и нечастая замена масла могут привести к выходу из строя турбины. Как и неспособность масла нагреться до температуры или выключение двигателя сразу после поездки. В последнем случае это может оставить некоторое количество масла в горячих частях турбины, где оно может сгореть и оставить вредные отложения.

Следите за новостями от MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Автомобильные турбокомпрессоры

: работа, преимущества и недостатки

Турбокомпрессор также называют турбодвигателем или турбокомпрессором. Турбокомпрессор, который часто используется для повышения мощности, использует выхлоп двигателя для увеличения мощности. Он используется для повышения экономии топлива и большей мощности от меньшего и легкого двигателя. Чтобы лучше понять их влияние на скорость и производительность, давайте посмотрим, как работает турбокомпрессор.

Общие сведения о турбокомпрессоре В автомобильном турбонагнетателе компрессор и турбинное колесо используются для сжатия выхлопных газов

Основная цель турбонагнетателя — увеличить мощность двигателя. Он работает как для дизельных, так и для бензиновых двигателей, с небольшой разницей в том, как он повышает производительность двигателя.

В стандартном 4-тактном дизельном двигателе воздух для сгорания нагнетается в цилиндры под действием атмосферного давления. По этой причине дизельные двигатели также известны как двигатели без наддува.При более высокой скорости атмосферное давление не может компенсировать более высокие обороты, и КПД дизельного двигателя снижается. Поэтому турбокомпрессоры используются для повышения эффективности двигателя. Поскольку бензиновые двигатели уже работают при более высоких оборотах и ​​температуре, турбокомпрессор позволяет двигателю быстрее набирать скорость по сравнению с дизельными двигателями.

Как работают турбокомпрессоры

Стандартный автомобильный турбокомпрессор состоит из вала, на одном конце которого находится колесо компрессора, а на другом — колесо турбины.Оба колеса выглядят одинаково и покрыты кожухом в виде катушки. Выхлопной патрубок соединен с впускным патрубком турбинного колеса. Тепловая энергия двигателя (горячие газы) преобразуется в кинетическую энергию, заставляя турбинное колесо вращаться и выходить через выпускное отверстие.

Турбокомпрессор использует выхлопные газы для повышения мощности двигателя и экономии топлива.

Поскольку колесо компрессора имеет тот же вал, что и колесо турбины, оно также вращается с той же скоростью. Вращение втягивает воздух для сжатия, направляя сжатый воздух в двигатель.

Еще одним ключевым компонентом турбокомпрессора является промежуточный охладитель. Турбокомпрессор сжимает воздух и увеличивает его плотность. Следовательно, больше воздуха нагнетается в цилиндры двигателя для сгорания. Процесс сжатия повышает температуру воздуха, что, в свою очередь, делает его менее плотным. Для снижения температуры сжатого воздуха между турбокомпрессором и двигателем подключается промежуточный охладитель.

Цена Турбокомпрессора

Турбокомпрессоры

довольно дороги, поскольку они рассчитаны на длительную работу в условиях высоких температур.Цена варьируется в зависимости от марки или модели автомобиля, для которого он предназначен. В среднем турбокомпрессор может стоить от 1500 до 3000 дирхамов ОАЭ для марок среднего класса. Однако для некоторых люксовых брендов цена может достигать 20 000 дирхамов ОАЭ. Таким образом, все сводится к тому, какой у вас автомобиль и какой импульс вы ищете.

Признаки неисправного автомобиля T Турбонагнетатель

Автомобиль со сгоревшим турбокомпрессором может иметь следующие признаки:

  • Потеря мощности: Если ускорение кажется вялым и вы не можете поддерживать высокую скорость, это указывает на неисправность турбонагнетателя.
  • Шумный двигатель: Турбокомпрессоры делают двигатель тише, заглушая всасываемый воздух. Если вы заметили свистящий звук двигателя, это может быть связано с неисправным турбокомпрессором.
  • Индикатор Check Engine: Проблема с турбонагнетателем также может привести к включению этого индикатора.

Причины отказа турбонагнетателя

Выход из строя турбокомпрессора часто является результатом либо чрезмерного износа, либо взаимодействия с посторонним элементом.Давайте рассмотрим некоторые распространенные причины, которые могут повредить автомобили с турбонаддувом:

  • Иностранные отложения: Турбокомпрессор содержит сборку компрессора и турбинного колеса. Посторонние элементы могут повредить эти колеса и снизить эффективность двигателя.
  • Износ: Турбокомпрессоры рассчитаны на срок службы около 24 000 км. Однако манера вождения или любое повреждение узла могут сократить срок службы.
  • Отсутствие масла: Как и двигатель, турбонагнетатель нуждается в масле надлежащего качества, чтобы предотвратить повреждение внутреннего механизма загрязнениями.
  • Поврежденные уплотнения и утечки: Трещина в уплотнении между двигателем и компрессором заставит турбонагнетатель работать с большей нагрузкой, что приведет к превышению скорости.

Плюсы и минусы автомобильного двигателя с турбонаддувом

Автомобильный турбокомпрессор имеет ряд преимуществ наряду с некоторыми недостатками. Давайте рассмотрим общие преимущества и возможные недостатки двигателя с турбонаддувом.

Преимущества
  • Мощность: Сжатый воздух означает, что каждый ход поршня генерирует большую мощность по сравнению с обычными безнаддувными двигателями.
  • Объем двигателя: Поскольку турбонагнетатели работают на выхлопных газах двигателя, более высокая выходная мощность может быть достигнута с меньшими и легкими двигателями.
  • Экономичный: Турбокомпрессор не использует ничего внешнего для увеличения мощности. Следовательно, вы можете ожидать от своего двигателя более высокой производительности и экономии топлива.

Недостатки
  • Стоимость ремонта: Добавление турбонагнетателя означает новые компоненты двигателя.Эта дополнительная сложность приводит к более высоким затратам на техническое обслуживание.
  • Турбо-лаг: Агрессивное вождение может привести к турбо-лагу, т. е. к задержке отклика дроссельной заслонки. В высокопроизводительных автомобилях такое отставание компенсируется добавлением двух турбонагнетателей разной конструкции.

Теперь вы знаете, как турбонагнетатели улучшают характеристики и эффективность двигателя за счет собственных выхлопных газов. Ознакомьтесь с нашими списками автомобильных аксессуаров и запчастей, выставленных на продажу в Дубае, где вы найдете все виды запасных частей для автомобилей.

Следите за новостями ведущих автомобильных блогов ОАЭ, чтобы узнать больше об автомобильных запчастях, тенденциях рынка и автомобильных технологиях.

Зачем нужны турбокомпрессоры? Тенденция роста на автомобильном рынке

НЬЮ-ДЕЛИ: более века назад швейцарский инженер считал, что двигатели внутреннего сгорания недостаточно эффективны. Его изобретение стало ключевой опорой для автомобилей с высокими ходовыми качествами, которые постепенно проникли и на массовый рынок.
Патент доктора Альфреда Бучи в 1905 году, который также известен как отец технологии турбонаддува, позволил увеличить выходную мощность, снизить выбросы и расход топлива.Как и современные турбокомпрессоры, его конструкция содержала турбину и компрессор, которые являются важными компонентами турбокомпрессора. Турбокомпрессор — это устройство, которое увеличивает выходную мощность двигателя, нагнетая дополнительный сжатый воздух в камеру сгорания блока внутреннего сгорания.
Chevy Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire были первыми легковыми автомобилями с турбонаддувом и дебютировали на рынке США в 1962-63 годах. Турбо-тренд в Индии запоздал. Запуск Polo TSI можно широко приписать началу эры турбонаддува в Индии, он производит колоссальные 103.5 л.с. при 5000-5500 об/мин и, как и ожидалось, привели к разработке и выпуску таких автомобилей, как i10 Nios Turbo, Tata Altroz ​​с его 1,2-литровыми турбобензиновыми двигателями Revotron, что дало экономному покупателю возможность выбора турбонаддува. Однако для энтузиастов такие автомобили, как Rapid, Vento и ограниченная серия Skoda Octavia VRS 245, а также вариант Kia Seltos G1.4 поставляются с двигателями с турбонаддувом.


Основным преимуществом турбокомпрессора является увеличение мощности двигателя. Установка турбокомпрессора на двигатель меньшего размера значительно увеличивает выходную мощность.Турбины также повышают эффективность использования топлива, поскольку двигатели с турбонаддувом можно сделать меньше, они будут иметь меньшую массу вращения и возвратно-поступательного движения, что увеличивает экономию топлива. Поскольку турбины работают на выхлопных газах, которые выбрасываются впустую, когда двигатель работает без наддува или с наддувом, это делает двигатель более эффективным.


Самым большим недостатком турбонагнетателя, однако, является турбозапаздывание: чем больше турбонагнетатель, тем больше времени требуется для его раскрутки, что дает водителю нелинейную подачу мощности.Турбины обычно рассчитаны на определенный диапазон оборотов, где поток выхлопных газов обеспечивает адекватный наддув, а это означает, что они не могут работать в широком диапазоне оборотов. Большие турбины могут мгновенно достичь порога наддува практически мгновенно, что ставит под угрозу стабильность и тягу в недорогих автомобилях для массового рынка.

Что касается принятия решений, то комплектации с турбонаддувом значительно дороже, чем безнаддувные. Разнице в ценах также можно противопоставить коэффициент производительности.Hyundai, Tata Motors, Kia, Mahindra, Renault и несколько других автопроизводителей вложили средства в аналоги с турбонаддувом и представили отделку салона в своем портфолио. Объяснение простое. Находя баланс между более строгими нормами выбросов и достижением большей производительности, двигатели с турбонаддувом, несомненно, будут играть более важную роль в ближайшие дни.

Турбокомпрессор Против. Нагнетатель: основы принудительной индукции

Есть большая вероятность, что в какой-то момент вашей жизни вы владели автомобилем с турбонаддувом или наддувом.Наличие турбонаддува или нагнетателя могло повлиять на ваше решение о покупке, но вы, тем не менее, пожинаете плоды лучшей производительности и экономии топлива. Хотя сегодня турбокомпрессоры широко распространены в автомобилях, это относительно недавняя разработка с точки зрения автомобильной истории. Давайте рассмотрим, почему автопроизводители используют турбокомпрессоры и нагнетатели, и поговорим о преимуществах, которые они могут предложить.

Зачем повышать?

На протяжении многих лет автопроизводители делали все возможное, чтобы сделать свои автомобили более мощными и экономичными.Очевидным решением проблемы большой мощности является более мощный двигатель. Старая поговорка о том, что «литраж ничем не заменишь», возникла потому, что большой двигатель обычно производит больше мощности, чем маленький. Маслкары 1960-х и 70-х годов являются прекрасными примерами этой школы мысли и поставлялись с двигателями, большими, чем у многих пикапов сегодня. Они звучат великолепно, обеспечивают мускулатуру, необходимую для впечатляющих выгораний, и могут оттолкнуть вас назад на сиденье, когда педаль матируется. Недостатком этих двигателей-монстров является экономия топлива, а точнее его отсутствие.В конечном счете, это был один из последних гвоздей в гроб нерегулярного использования двигателей с гигантским рабочим объемом.

Когда-то зарезервированный для дорогостоящего оборудования, турбонаддув теперь существует во всем автомобильном спектре, включая Kia Soul, изображенный здесь. Kia

По мере сокращения запасов топлива и цены подскочили во второй половине двадцатого века, производителям пришлось изо всех сил пытаются придумать способ привести свои автомобили в действие без необходимости большой блок V8 мощностью четыре фута на галлон. Сначала ответ был в том, чтобы делать маленькие автомобили с небольшими двигателями.Компакты Ford Pinto, Chevrolet Vega AMC Gremlin были все рождено этой стратегией. Вторая часть плана состояла в том, чтобы добавить меньший, менее мощный двигатель по сравнению с существующими автомобилями. Это и встреча с постоянно ужесточающиеся стандарты выбросов привели к тому, что машины, которые стоят целое десятилетие были медленными, шумными и совсем не интересными для вождения. Термин «Эпоха недомогания» используется для описывают американские автомобили с начала 70-х до начала 1980-х годов, в период с которыми многие модели было просто ужасно ездить и жить каждый день.

Как только производители разобрались со стандартами выбросов, они начали изучать широкое использование турбокомпрессоров и нагнетателей в транспортных средствах. (Хотя малообъемные автомобили с турбонаддувом от GM, Porsche и BMW, среди прочего, существовали десятилетиями, Saab 99 Turbo 1977 года часто называют первым коммерчески жизнеспособным серийным турбодвигателем современной эпохи; Volvo представила модель 240 Turbo в 1980 году. .)

Volvo 240 Turbo был первым массовым серийным автомобилем с турбонаддувом для многих людей, достигших совершеннолетия в 1970-х и 80-х годах. Volvo

В совокупности называются «принудительно индукция», добавление наддува с помощью турбо- или нагнетателя позволило уменьшить двигатели для производства большей мощности без ущерба для экономии топлива, что, в свою очередь, привело к появлению гораздо более привлекательных автомобилей.

Что такое турбокомпрессоры?

Турбокомпрессоры используют выхлопные газы для вращения турбины в потоке выхлопных газов, который вращает компрессор на стороне индукции. Затем этот компрессор раскручивает и нагнетает больше воздуха в двигатель; больше воздуха означает больше топлива, и это может увеличить мощность.Нагнетатели, с другой стороны, вращаются шестерней или ремнем. Если мы говорим о том, какой из них более эффективен, всегда будут побеждать турбо, потому что они повторное использование отработавших газов вместо их выброса в атмосферу. В Напротив, нагнетатель крадет часть мощности двигателя напрямую, чтобы раскрутить роторы.

На этом разрезе пятицилиндрового двигателя AUDI TTRS показано, как выхлопная турбина (слева) и вентилятор впускного компрессора (справа) соединены валом и размещены внутри замкнутой системы впуска/выпуска. Audi AG

Производительность и согласованность другие области, в которых две системы расходятся. Турбокомпрессорам нужен воздух, чтобы раскрутиться, что может занять время. Это явление известно как турболаг, когда турбокомпрессор не работает на полную мощность и поэтому не обеспечивая максимальную форсированную работу двигателя. Вот почему автомобиль с турбонаддувом может чувствую, как он вздымается, когда определенный достигает определенных оборотов или скорости. Он также создает приятный звук «свист», который так нравится людям.

Что такое нагнетатели?

В отличие от турбо, нагнетатели приводится в движение непосредственно двигателем, поэтому задержки нет. Нагнетатель начинает производит мощность, как только педаль акселератора нажата и увеличивается соразмерно с оборотами двигателя. Одним из существенных преимуществ нагнетателей является то, что они могут быть легче настраивается для обеспечения мощности и ускорения в широком диапазоне оборотов, чем к турбокомпрессорам, которые сравнительно эффективно работают в небольшом диапазоне мощностей.С другой стороны, обычно есть небольшой процент потери мощности от двигатель, чтобы получить преимущества мощности от нагнетателя. Однако в конце концов любой потери, как правило, значительно перекрываются увеличением мощности двигателя. Они тоже часто отображают уникальный звук описывается как отчетливое нытье.

Dodge ошеломил мир маслкаров, когда в 2016 году дебютировал 6,2-литровый V8 Hellcat мощностью 707 лошадиных сил с наддувом. Под большим алюминиевым корпусом в верхней части двигателя находится промежуточный охладитель; двухвинтовой нагнетатель находится прямо под ним. Dodge

Нагнетатели обычно относятся к одной из четырех категорий: корневые и двухвинтовые\лопастные или центробежного типа, приводимого в действие либо двигателем, либо электродвигателем. С наукой немного сложнее, но это основная разбивка.

Какой смысл?

Каждая система имеет свои преимущества. Турбокомпрессоры увеличить мощность без необходимости увеличения размера двигателя, что приводит к повышение экономии топлива. Вот почему сейчас у нас так много высокопроизводительных автомобилей с турбонаддувом. четырехцилиндровые и шестицилиндровые двигатели вместо V8 и даже V12, которые мы видели много лет назад.Автомобильная промышленность приняла турбонаддув со страстью, и Количество новых автомобилей с турбонаддувом намного превышает количество автомобилей с нагнетателем. широкий запас.

Нагнетатели

, с другой стороны, хорошо работают в приложениях, где конечной целью являются максимальная мощность и крутящий момент. Отличным примером этого являются автомобили Dodge SRT Hellcat, которые уже имеют большой двигатель V8, а затем добавлен нагнетатель для создания уровней мощности, невиданных больше нигде в отечественной автомобильной промышленности.В настоящее время мощность Dodge Challenger SRT Hellcat Redeye составляет 797 лошадиных сил. Он не только прочен, но и надежен.

Большинство производителей также используют промежуточный охладитель на стороне впуска для снижения температуры сжатого воздуха. Подобно радиатору, но для воздуха, производит более плотный, более богатый кислородом воздух, что позволяет вводить больше топлива в цикл горения, увеличивая мощность двигателя. Надежность также повышается благодаря постоянству температуры на впуске, что позволяет более точно управлять топливно-воздушной смесью.

Какие есть альтернативы?

Некоторые автопроизводители решили не выбирать между двумя платформами. Такие компании, как Volvo, решили использовать в новых автомобилях как турбонаддув, так и нагнетатель. Некоторые автомобили Volvo используют небольшой нагнетатель для повышения мощности двигателя, а турбонагнетатель вступает во владение после того, как он раскручивается. Эту систему иногда называют «двойной зарядкой».

В некоторых моделях Volvo используется турбонагнетатель и нагнетатель в процессе, называемом двойным наддувом.На рисунке показано, как свежий воздух (синий) смешивается с нагнетаемым воздухом (красный). Затем воздушный поток сжимается установленным внизу турбонагнетателем. Volvo

Другие автомобили также использовали подход «чем больше, тем лучше». Lancia и Nissan использовали как турбонаддув, так и наддув в раллийных автомобилях с 1980-х годов. Несколько лет спустя Volkswagen выпустил автомобиль, в котором использовался 1,4-литровый двигатель с двойным наддувом, который производил столько же мощности, сколько 2,3-литровый двигатель, но с двадцатипроцентным улучшением топливной экономичности.

Другие компании, особенно в области послепродажного обслуживания, работают над улучшением и модернизацией нагнетателя для использовать в новых экономичных автомобилях. BorgWarner работает с Mercedes-Benz над разработать электрический нагнетатель, в котором вместо вращения используется электродвигатель высасывания мощности из двигателя автомобиля для создания наддува.

Производители дали понять какой аромат наддува он предпочитает для современных автомобилей. Турбокомпрессоры далеко более распространены и находятся под капотами гораздо большего количества новых автомобилей, чем нагнетатели.

В любом случае, турбо- и нагнетатели уже давно превзошли свою прежнюю репутацию привередливых и дорогие технологии, зарезервированные для дорогой экзотики и гоночных автомобилей. В паре с передовые системы подачи топлива, комплексное программирование управления двигателем и резко улучшился контроль качества, кажется старым, «нет замена смещения», указ готов к отмене.

Как ухаживать за автомобилем с турбонаддувом?

В связи с растущей тенденцией к уменьшению размеров двигателей большинство новых двигателей в настоящее время оснащены турбонаддувом.По данным автомобильной компании IHS, к 2021 году около 38% всех новых автомобилей, продаваемых в США, будут оснащены турбонаддувом. Это подводит нас к вопросу, как мы заботимся об автомобиле с турбонаддувом?

Существует четыре основных совета по уходу за автомобилем с турбонаддувом: прогрейте двигатель перед полом, следуйте процедуре охлаждения турбокомпрессора, не тяните двигатель на более высокой передаче и используйте моторное масло хорошего качества.

Как правило, турбокомпрессор обеспечивает более 20 процентов общей мощности двигателя.Поэтому каждый из нас хотел бы, чтобы он всегда работал на высоте. Есть несколько общих советов экспертов по поддержанию турбокомпрессоров в отличном состоянии. Рассмотрим их подробно:

Прогрейте двигатель перед тем, как вдавить педаль газа до упора

Основной износ двигателя происходит из-за того, что двигатель набирает обороты сразу после запуска холодного двигателя. Эта привычка вредна не только для машин с турбонаддувом, но и для машин без наддува.

В основном это связано с тем, что в холодном двигателе моторное масло оседает в масляном поддоне.Критические участки, такие как коленчатый вал, поршневые пальцы, кулачковые подшипники, поршневые кольца и подшипники турбонагнетателя, лишены масла и, следовательно, смазки.

Вы можете себе представить, почему важно не давить на газ, когда двигатель еще холодный.

Отсутствие оптимальной смазки в течение первых 10–15 минут запуска означает, что двигатель наиболее подвержен износу.

Большинство современных производителей автомобилей не предлагают холостой ход двигателя для прогрева. Вместо этого говорят, что заводите двигатель и спокойно ведите машину, пока температура двигателя не достигнет оптимального рабочего уровня.Для вашего автомобиля это может занять от 10 до 20 минут.

Дайте турбонагнетателям остыть, прежде чем выключать двигатель.

Турбокомпрессоры могут сильно нагреваться и даже светиться оранжевым от тепла, когда вы возвращаетесь с энергичной поездки. Даже если вы едете на высокой скорости по шоссе, турбины продолжают вращаться на высоких оборотах и ​​сильно нагреваются.

Поэтому перед выключением двигателя их необходимо охладить. Традиционно турбокомпрессоры охлаждаются моторным маслом, которое подается на подшипники турбокомпрессора.

Дайте двигателю поработать на холостом ходу минуту или две, чтобы турбины могли охладиться вытекающим маслом. Еще хорошая привычка — степенно проезжать последние несколько километров до места назначения.

Когда двигатель останавливается без выполнения процедуры охлаждения, масло, скопившееся возле турбонагнетателей, начинает гореть и может засорить систему.

Со временем это может привести к тому, что турбонагнетатель будет тяжелее раскручиваться, а маслопровод засорится. Все это в конечном итоге увеличивает износ из-за недостатка смазки.

Некоторые новые автомобили, тем не менее, оснащены системой, которая продолжает процедуру турбоохлаждения даже при внезапном выключении двигателя.

Таким образом, даже когда вы глушите двигатель, масло продолжает течь через турбокомпрессоры в течение нескольких минут. Я лично наблюдал эту систему на BMW M3 F80.

Не буксировать двигатель на более высоких передачах

Буксировать двигатель на более высоких передачах вредно для всех типов двигателей. Если у вас автомобиль с автоматической коробкой передач, то вам не нужно об этом беспокоиться.Но если вы едете на машине с механической коробкой передач, то лучше не увеличивать нагрузку двигателя на более низких оборотах.

Представьте, что вы едете вверх по склону холма, тогда лучше оставить двигатель вращаться с достаточно нормальной скоростью. Если вы находитесь на высокой передаче, сидите на низких оборотах и ​​вам требуется дополнительная мощность, чтобы подняться в гору, турбокомпрессор и другие компоненты двигателя будут подвергаться гораздо большей нагрузке.

Если вы посмотрите на любой динамометрический лист автомобиля, вы заметите, что двигатель развивает пиковый крутящий момент и мощность при определенных оборотах.Это тот момент, когда он работает очень эффективно (диапазон мощности). Разве не имеет смысла держать двигатель в своем диапазоне мощности при подъеме по склону?

Так что в следующий раз не поленитесь и бросьте передачу, когда попросите больше от машины. Не думайте, что перетаскивание двигателя сэкономит вам топливо, потому что вы не увеличиваете обороты двигателя. На самом деле, вы просто тратите топливо, таская двигатель, так как он не сгорает должным образом. Отключение турбонагнетателя

Используйте правильное моторное масло и часто меняйте его

Масло — источник жизненной силы вашего автомобиля.И думайте о турбокомпрессоре как о дополнительном органе, который также нуждается в собственной подаче масла. Ранее мы говорили о том, почему моторное масло помогает смазывать и отводить тепло от критических областей.

Масло в автомобиле с турбонаддувом может быть очень горячим, более 204 градусов по Цельсию. Это примерно в два раза выше температуры масла для безнаддувного двигателя.

При таком постоянном злоупотреблении масло через некоторое время начинает портиться. Интервал замены масла всегда указан в руководстве по эксплуатации, и вы должны его соблюдать.Однако вы также должны отметить, что интервалы для новых автомобилей стали намного длиннее, чем раньше.

Это связано с прогрессом в технологии масел, улучшением качества компонентов двигателя, а также с экологическими причинами. Да, моторное масло вредно для окружающей среды, так как его трудно утилизировать, поэтому правительства вынуждают производителей увеличивать этот интервал замены масла.

Это не обязательно хорошо для здоровья вашего двигателя, поэтому я всегда рекомендую менять масло раньше, чем рекомендует производитель.Лично я меняю моторное масло в своей машине каждые 9000 км.

Какое масло следует использовать? Что ж, любое полностью синтетическое масло, соответствующее спецификациям производителя, я бы рекомендовал как лучшее масло для автомобилей с турбонаддувом. Синтетические масла лучше оптимизированы для выполнения своей работы — они хорошо смазывают, а их температура воспламенения выше, чем у обычного моторного масла. Это означает более чистый двигатель и масляные каналы.

Примечание: Не используйте только синтетическое масло.Оно должно соответствовать марке, например, 10W50, и не должно иметь в себе никаких присадок, которые не нужны производителям. Поскольку в наши дни большинство дизельных автомобилей оснащены дизельным сажевым фильтром (DPF), важно отметить, что большое количество серы в масле может преждевременно заблокировать сажевый фильтр.

Нужно ли делать все это и для новых автомобилей?

Приведенные выше советы хорошо известны среди энтузиастов, но обычный потребитель просто хочет ездить на своей машине, не беспокоясь обо всем этом.Это побудило производителей автомобилей интегрировать отказоустойчивые системы, которые сами заботятся о турбонагнетателях.

Например, новейшие автомобили с турбонаддувом, по крайней мере дорогие, имеют систему охлаждения турбонагнетателей. Я говорю не о подаче масла, а о системе охлаждения, которая использует охлаждающую жидкость для контроля температуры вокруг турбин.

Эта система охлаждения активируется при превышении температурного порога. Но он также остается активным в течение нескольких минут сразу после того, как вы выключите машину.

Теоретически это делает процедуру охлаждения турбонаддува бесполезной. Однако я не хочу, чтобы вы, ребята, ленились и полностью полагались на эту систему. Просто следите за процессом охлаждения и не оставляйте масло надолго вблизи горячих участков турбины (занимает всего 1 минуту).

Кроме того, система турбонаддува с электронным управлением лучше справляется с различными стилями вождения, изменяя свои характеристики спулинга.

Раньше производители автомобилей давали специальные инструкции для автомобилей с турбонаддувом.Но в настоящее время об этом даже не упоминается в руководстве по эксплуатации.

Все сказанное, я по-прежнему рекомендую всем следовать вышеупомянутым 4 советам, чтобы сохранить свои усиленные машины здоровыми.

Присадки для турбокомпрессоров?

Нет ничего, что можно было бы добавить в моторное масло или топливо, чтобы улучшить работу турбонаддува. Это потому, что турбонагнетателю просто нужна смазка, которая подается через масляный поддон.

Тем не менее, я нашел в Интернете некоторые присадки для турбокомпрессора.Что это? Ну а они как раз и нужны при установке нового турбокомпрессора или замене существующего.

При запуске двигателя сразу после установки турбонагнетателя он некоторое время работает всухую, пока в системе не создастся давление масла.

Это делает обязательным нанесение смазочного материала перед запуском двигателя после повторной сборки турбоагрегата. Вот что представляют собой эти турбоприсадки — своего рода смазка, сделанная из дисульфида молибдена.

Когда вам нужен выпускной клапан вторичного рынка?

Одним из наиболее распространенных дополнений для автомобилей с турбонаддувом на вторичном рынке является выпускной клапан.Стоит ли менять выпускной клапан? давайте сначала разберемся, что это такое.

Это клапан, который находится между промежуточным охладителем и впускным отверстием. У него есть одна основная задача — сбросить дополнительное давление наддува, которое накапливается, когда вы отпускаете дроссель.

Представьте себе это- Вы нажали на педаль газа, и турбина вращается очень быстро, чтобы доставить столь необходимый воздух в двигатель. Теперь, когда вы поднимаете и закрываете дроссельную заслонку, турбина все еще вращается и создает наддув.

Но поскольку дроссельная заслонка закрыта, этому дополнительному давлению некуда деваться, кроме как приложить больше силы к турбокомпрессору и создать сопротивление для вращающегося турбокомпрессора. Эта дополнительная нагрузка может привести к повышенному износу турбовала и подшипников.

Продувочный клапан устраняет эту проблему, сбрасывая избыточное давление за пределы системы или обратно в трубу предварительного турбонаддува в случае переключающего клапана.

Помимо уменьшения износа, он также гарантирует, что турбонаддув продолжает вращаться благодаря уменьшенному сопротивлению, так что, когда вы снова нажимаете на газ, не возникает турбо-запаздывания, поскольку турбонаддув уже вращается.

Когда вам нужен выпускной клапан вторичного рынка? Большинство людей выбирают выпускные клапаны вторичного рынка из-за уникального звука «фш-ш-ш-ш» (не влияет на производительность). Тем не менее, вам следует подумать об обновлении стандартного продувочного клапана, если вы настроили ЭБУ на большее давление наддува. Штатный клапан иногда может начать пропускать воздух при высоком наддуве (больше, чем проверял производитель). Эта утечка может привести к нестабильной работе двигателя.

Высококачественный выпускной клапан вторичного рынка решает эту проблему.Кроме этого, нет никаких причин для вторичного рынка. Читайте: часто задаваемые вопросы о переназначении двигателя; вы должны это сделать?

Надеюсь, теперь у вас развеялись сомнения по поводу того, чтобы турбокомпрессор вашего автомобиля работал как новый. Помните об этом указателе, и они быстро станут вашей второй натурой. Дайте мне знать в комментарии, если у вас есть какие-либо вопросы. Счастливого вождения!

См. также: Следует ли менять трансмиссионную жидкость? & Что такое турбокомпрессор с изменяемой геометрией?

Сиддхарт всегда увлекался автомобилями и мотоциклами.Он был из тех детей, у которых в школьной сумке всегда был свежий журнал об автомобилях. У него была мечта — стать профессиональным автогонщиком.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.