Турбонаддув — принцип деяния, плюсы и недочеты — uzkinobiz.ru

Статья о том, что такое турбонаддув, как он работает, его главные плюсы и минусы. В конце статьи — видео о особенностях и механизмах работы турбонаддува.

Содержание статьи:

• Для что нужен турбонаддув
• Устройство и механизм работы турбонагнетателя
• Достоинства турбонаддува
• Недочеты
• Видео о особенностях и механизмах работы турбонаддува

Авто движок должен владеть таковыми чертами, которые дозволили бы ему не отставать от современности. Технические усовершенствования с каждым годом даются все сложнее, поэтому что велосипед-то изобретать никому не охото, а облагораживать свойство мотора нужно.

Потому очень хорошим решением является внедрение системы принудительного нагнетания воздуха в камеру сгорания. Самые крайние инженерные конструкции обхватывают не только лишь улучшение принудительного нагнетания воздуха в топливную систему, да и установку такового же устройства в выхлопную систему отработанных газов.

Для что нужен турбонаддув

Чтоб осознавать значимость работы турбонаддува и принцип его деяния, нужно знать, что движок не может потреблять горючее в чистом виде. Для вспышки бензина в герметичной емкости нужен воздух, по другому движок работать не будет.

Другими словами, в камеру сгорания обязана поступать смесь, состоящая из горючего и воздуха в подходящей пропорции. В цилиндре эта смесь сгорает. Показавшиеся в итоге сгорания газы совершают свою главную работу и потом удаляются через выхлопную систему.

Обыденный турбонагнетатель дает возможность прирастить мощность мотора методом нагнетания доп давления воздуха в цилиндре. Из-за этого воспламеняемость консистенции неоднократно возрастает, и мощность мотора, очевидно, тоже увеличивается.
Проще говоря, при помощи турбонаддува воздух сжимается, и в камеру сгорания он поступает в большем количестве, нежели при атмосферном давлении.

Устройство и механизм работы турбонагнетателя

Основная деталь нагнетателя, выполняющая основную функцию – это крыльчатка с лопастями. Вращаясь с большой скоростью (200 тыс. оборотов за минуту) и действуя как компрессор, она закачивает воздух в турбинную камеру.

Опосля этого происходит сжатие воздуха, за счет что размер, который этот воздух занимает, миниатюризируется. Но издавна понятно, что по законам физики во время сжатия воздух имеет свойство греться. И это является основным недочетом системы турбонаддува.

Очевидно, эта неувязка не могла пройти минуя внимания конструкторов. Решая эту задачку, спецы попробовали применять промежуточное остывание воздуха на пути его перехода в движок.

В итоге возник интеркулер. В этом устройстве применяется эффект теплообменника, который имеет свойство охлаждать воздух за счет хладагента. Интеркулер способен прирастить мощность мотора до 20%, и при всем этом он еще понижает возможность детонации выхлопных газов.

Особенной различия меж турбонаддувом бензиновых и дизельных движков практически нет. Отличие только в степени наддува. Дизельные движки требуют большего давления, и потому они обустроены наиболее массивными нагнетателями воздуха. В бензиновых моторах установлены нагнетатели наименьшей мощности, поэтому что при очень большенном давлении в камере сгорания может появиться детонация.

Достоинства турбонаддува

«Дармовая» доборная мощность. Существует расхожее мировоззрение: наличие дополнительной турбины на выхлопном коллекторе мотора порождает дополнительную энергию, которая обязана вращать буквально такую же турбину на впуске, в итоге что выхлопные газы стают бесплатным источником энергии для нагнетателя.

Но эта теория очень спорная, поэтому что существует так называемое сопротивление выпуска. Авто конструкторы почти все десятилетия добивались понижения этого сопротивления, поэтому что конкретно в этом случае повысится мощность мотора.

Для этого в систему устанавливается особое генерирующее устройство, которое существенно понижает выходное сопротивление. Потому было бы неверным считать работу турбонаддува на дармовой энергии. «Доступная придаточная энергия» — это будет звучать наиболее буквально.

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

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

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

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

Недочеты

Зависимость от оборотов. «Турбояма». Неувязка заключается в последующем: нет активного убыстрения при разгоне на малых оборотах. Динамика разгона слабенькая, уступающая даже машинкам с атмосферным нагнетанием. А все дело в том, что при малых оборотах энергия выхлопных газов слабенькая, и, соответственно, турбина нагнетателя тоже вращается слабо, создавая малое давление консистенции в камере сгорания. Другими словами, подходящий эффект от турбонаддува возникает лишь при больших оборотах мотора.

Не считая этого, еще есть одна неувязка: медленность процесса нагнетания воздуха. Вправду, для того, чтоб сделать необходимое давление на впуске, нужно некое время. Спецы проводят инженерные исследования в данной области, и уже в некий степени удалось уменьшить этот интервал в динамике работы нагнетателя.

Кроме этого, наличие вариатора либо автоматической коробки дает возможность машине во время разгона автоматом переключаться на пониженную передачу. Из-за этого вредные последствия от инертности нагнетателя ликвидируются.

Сейчас имеются последующие методы решения задачи инертности турбонаддува:

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

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

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

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

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

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

Видео о особенностях и механизмах работы турбонаддува: