Турбонаддув – это тип наддува, что применяет выхлопные газы для нагнетания воздуха в цилиндры мотора. Турбонаддув был создан еще в 1911 году швейцарцем А.Бюхи. Он кроме того взял патент на собственный изобретение.
Не смотря на то, что большую долю в развитие турбонаддува внес и Готлиб Даймлер. Массовое же использование данной схемы началось в 70-х годах прошлого века.
На сегодня турбонаддув есть самой идеальной совокупностью с позиций повышения мощностных черт, не затрагивая рабочий число и объём оборотов коленвала. Снабжая более полное сгорание горючего, турбонаддув сокращает токсичность выброса. Помимо этого, понижается расход горючего в перерасчете на единицу мощности.
Устанавливаются совокупности турбонаддува и на бензиновых, и на дизельных агрегатах. На первых монтаж турбонаддува сопровождается возникновением риска детонации благодаря резкого возрастания количества оборотов. Кроме этого, в следствии более большой температуры выброса сама совокупность турбонаддува нагревается, что требует дополнительного ее охлаждения.
На дизельных же агрегатах турбонаддув не встречает таких преград. Так как тут степень сжатия намного больше, а обороты коленвала ниже. В следствии адиабатного расширения, температура выброса у дизельных моторов не 1000 градусов, а 600.
Исходя из этого использование турбонаддува на дизельных агрегатах есть более несложным и действенным.
Турбонаддув складывается из таких элементов: заборник воздуха с фильтром, дроссельная заслонка, турбонагнетатель, впускной коллектор, интеркулер, время от времени впускные заслонки, управляющие элементы, шланги и патрубки. Как видим, большинство подробностей – это элементы совокупности впуска. Только интеркулер, управляющие и турбонагнетатель элементы являются узлами фактически турбонаддува.
Основная подробность всей совокупности турбонаддува – турбонагнетатель. Его еще именуют турбокомпрессором либо газотурбинным нагнетателем. Он увеличивает давление воздуха совокупности впуска.
Турбонагнетатель складывается из корпуса турбины, турбинного и компрессорного колес, корпуса компрессора, корпуса подшипников, роторного вала. Турбинное колесо находится в корпусе и принимает энергию выброса. Оно, и корпус изготовлены из сплавов либо керамики для противостояния большим температурам. Компрессорное колесо находится в собственном корпусе. Оно осуществляет всасывание, нагнетание и сжатие воздуха в цилиндры.
Оба колеса имеют твёрдое крепление на роторном валу. Последний же крутится в подшипниках скольжения. Напомним, что последние имеют зазоры и со стороны вала, и со стороны корпуса, другими словами являются плавающими подшипниками.
В корпусах подшипников присутствуют каналы для подачи масла от смазочной совокупности. На роторном валу смонтированы уплотнительные кольца, мешающие уходу масла. Ввиду сильного нагрева турбонагнетателя у бензиновых моторов, кое-какие конструкции подшипников имеют каналы для прохождения охлаждающей жидкости. Совокупность охлаждения таких моторов – двухконтурная. По большому счету же для охлаждения сжатого воздуха используется интеркулер.
Это жидкостный либо воздушный радиатор. Благодаря охлаждению, воздушное пространство увеличивает плотность, в конечном результате возрастает давление наддува.
Центральный узел управляющей совокупности турбонаддува – перепускной клапан. Его еще именуют байпасом. При необходимости он ограничивает энергию выброса, направляя часть газов мимо турбинного колеса. Именно поэтому давление наддува неизменно в оптимальных пределах.
Привод данного клапана электрический либо пневматический. Приобретая сигнал от датчика давления наддува, совокупность управления мотором активизирует перепускной клапан.
При работе совокупности турбонаддува выхлопные газы заставляют вращаться турбинное колесо. Оно, в следствии соединения через роторный вал с компрессорным колесом, вращает и его. Последнее осуществляет нагнетание и сжатие воздуха в совокупность.
Потом интеркулер охлаждает нагретый от сжатия воздушное пространство и перенаправляет его в цилиндры силового агрегата.
Производительность турбонаддува имеет прямую зависимость с оборотами двигателя. Не смотря на то, что взаимосвязи с коленвалом у данной совокупности нет. Но при повышении оборотов, возрастает и энергия выхлопных газов, вызывающая более стремительное кручение турбины.
В следствии сжатый воздушное пространство подается в цилиндры в громадных количествах.
Как уже говорилось выше, недочётом турбонаддува, используемого на бензиновых агрегатах, есть возможность детонации. В следствии резкого возрастания количества сжимаемого в цилиндрах воздуха, в конце такта сжатия быстро возрастает температура. Исходя из этого конструкторы делают такие моторы со сниженной степенью сжатия, используют высокооктановый бензин и пр.
Помимо этого, «минусом» турбонаддува есть «турбояма». При резкого нажатия на акселератор происходит задержка возрастания мощности. Так как совокупность турбонаддува имеет некую инерционность.
Для увеличения мощности нужно определенное время. По окончании преодоления «турбоямы» давление наддува быстро возрастает, наступает так называемый «турбоподхват».
Для исключения «турбоямы» производители создали несоклько конструкций турбонаддува.
Первая – турбина с изменяемой геометрией. В ней площадь входного канала изменяемая, что разрешает оптимизировать поток выхлопных газов. Чаще вего такая разработка употребляется на дизельных агрегатах.
хороший пример – мотор TDI от автоконцерна Volkswagen.
Вторая конструкция – два установленных параллельно турбонагнетателя. Ее именуют biturbo. Значительно чаще такую схему используют на громадных V-образных моторах.
Любой турбокомпрессор несёт ответственность за собственный последовательность цилиндров. Так как две турбины меньшего размера имеют меньшую инерционность, чем одна большего размера.
Третья разработка – две последовательно установленные турбины. Ее именуют twin-turbo. Такая совокупность применяет на различных режимах работы агрегата различные турбокомпрессоры.
В следствии достигается большая производительность всей совокупности.
Напоследок отметим самую прогрессивную конструкцию, именуемую комбинированным наддувом. Тут объединены турбо- и механический наддув. При низких оборотах коленвала, нагнетание и сжатие воздуха осуществляется механическим нагнетателем.
При возрастании числа оборотов в воздействие включается турбонагнетатель. Механический наряду с этим отключается. Флагман в разработке таких совокупностей снова автоконцерн Volkswagen, со своей совокупностью двойного наддува TSI.
Ближайшие записи:
Работа ДВС как трудится турбонаддув
Статьи по теме:
-
Tsi – впрыск и турбонаддув горючего
Созданный и удачно внедренный в производство автомобильным концерном Volkswagen, силовой агрегат TSI объединил два прогрессивных ответы в моторостроении –…
-
Что такое турбонаддув в автомобиле и как он трудится
Турбонаддув современной конструкции – это сложное в техническом замысле устройство. Первые совокупности для наддува двигателей показались еще в начале XX века….
-
Имеется большое количество способов повышения мощностных черт мотора. Одним из самых действенных есть установка турбонаддува. Причем возрастание мощности в…
