Энциклопедия двигателя и КПП

Устройство поршневого двигателя автомобиля

Наиболее простой двигатель внутреннего сгорания имеет рядное расположение цилиндров. В современных моторах их от 3 до 6. Более компактный автомобильный двигатель имеет V-образную форму, то есть поршни расположены под углом напротив друг друга.

Цилиндров у V-образного двигателя может быть 4, 6, 8, 10 и 12. Также существуют рядно разнесенные моторы VR и W, их конструкция сложна, поэтому устройство мотора лучше изучить на рядной «четверке».

Основа двигателя – блок цилиндров. В этих цилиндрах двигаются поршни. Внизу блока крепится коленвал на подшипниках трения (вкладышах), к нему присоединен шатун, а к шатуну – поршень.

Такой узел называется кривошипно-шатунным. Поскольку коленчатый вал имеет, соответственно названию, форму колена, без шатуна невозможно было бы обеспечить возвратно-поступательные движения поршня.

Конструкция шатуна выполнена так, что его нижняя часть делает колебательные движения, а верхняя часть, соединенная с поршнем, не движется в боковом направлении.

Поршень двигателя имеет три кольца: два компрессионных и одно маслосъемное. О предназначении колец говорит само название: компрессионные обеспечивают давление в цилиндре, не допустив прорыва газов в картер, а маслосъемные кольца снимают масло со стенок цилиндра и сбрасывают его в масляный картер.

К коленчатому валу с передней стороны соединен шкив для обеспечения работы навесного оборудования через ремень, а также работы ГРМ, если тип привода ременной. Если ГРМ цепного типа, то на коленвале установлена звезда. Дополнительная звезда на коленчатом валу может быть установлена, если привод маслонасоса цепной.

С задней стороны к коленвалу устанавливается маховик. Маховик аккумулирует механическую энергию, и через трансмиссию передает ее на ведущие колеса. На маховике установлены зубцы для соединения со стартером.

Сверху цилиндры герметично накрыты головкой блока цилиндров, между которыми установлена металлическая прокладка. Камера сгорания находится как раз в ГБЦ, и может быть сферической или полусферической формы, а в дизельных моторах камера сгорания находится в выемке поршня.

В конструкции классической ГБЦ есть:

  • распределительный вал (один или два),
  • клапана впускные и выпускные, приводящиеся в движение от кулачка распредвала.

За возврат клапана в исходное место отвечает пружина, которая накрывается тарелкой, и фиксируется «сухарями».

Привод ГРМ, чаще всего цепной или ременной. Для цепного привода требуются пластиковые успокоители и натяжитель механического или гидравлического типа. Ременной привод ГРМ простой конструкции включает в себя ремень, обводной ролик и натяжитель.

Классификации

По источнику энергии

Двигатели могут использовать следующие типы источников энергии:

  • электрические; постоянного тока (электродвигатель постоянного тока);
  • переменного тока (синхронные и асинхронные);

электростатические;
химические;
ядерные;
гравитационные;
пневматические;
гидравлические;
лазерные.

По типам движения

Получаемую энергию двигатели могут преобразовывать к следующим типам движения:

  • вращательное движение твёрдых тел;
  • поступательное движение твёрдых тел;
  • возвратно-поступательное движение твёрдых тел;
  • движение реактивной струи;
  • другие виды движения.

Электродвигатели, обеспечивающие поступательное и/или возвратно-поступательное движение твёрдого тела;

  • линейные;
  • индукционные;
  • пьезоэлектрические.

Некоторые типы электроракетных двигателей:

  • ионные двигатели;
  • стационарные плазменные двигатели;
  • двигатели с анодным слоем;
  • радиоионизационные двигатели;
  • коллоидные двигатели;
  • электромагнитные двигатели и др.

По устройству

Двигатели внешнего сгорания — класс двигателей, где источник тепла или процесс сгорания топлива отделены от рабочего тела:

  • поршневые паровые двигатели;
  • паровые турбины;
  • двигатели Стирлинга;
  • паровой двигатель.

Двигатели внутреннего сгорания — класс двигателей, у которых образование рабочего тела и подвод к нему тепла объединены в одном процессе и происходят в одном технологическом объеме:

  • двигатели с герметично запираемыми рабочими камерами (поршневые и роторные ДВС);
  • двигатели с камерами, откуда рабочее тело имеет свободный выход в атмосферу (газовые турбины).

По типу движения главного рабочего органа ДВС с запираемыми рабочими камерами делятся на ДВС с возвратно-поступательным движением (поршневые) (делятся на тронковые и крецкопфные) и ДВС с вращательным движением (роторные), которые по видам вращательного движения делятся на 7 различных типов конструкций. По типу поджига рабочей смеси ДВС с герметично запираемыми камерами делятся на двигатели с принудительным электрическим поджиганием (калильным или искровым) и двигатели с зажиганием рабочей смеси от сжатия (дизель).

По типу смесеобразования ДВС делятся на: с внешним смесеобразованием (карбюраторные) и с непосредственным впрыском топлива в цилиндры или впускной коллектор (инжекторные). По типу применяемого топлива различают ДВС работающие на бензине, сжиженном или сжатом природном газе, на спирте (метаноле) и пр.

Реактивные двигатели

Воздушно-реактивные двигатели:

  • прямоточные реактивные (ПВРД);
  • пульсирующие реактивные (ПуВРД);
  • газотурбинные двигатели: турбореактивные (ТРД);
  • двухконтурные (ТРДД);
  • турбовинтовые (ТВД);
  • турбовинтовентиляторные ТВВД;

Ракетные двигатели

  • жидкостные ракетные двигатели;
  • твердотопливные ракетные двигатели;
  • ядерные ракетные двигатели;
  • некоторые типы электроракетных двигателей.

По применению

В связи с принципиально различными требованиями к двигателю в зависимости от его назначения, двигатели идентичные по принципу действия, могут называться «корабельными», «авиационными», «автомобильными» и тому подобными.

Категория «Двигатели» в патентоведении одна из наиболее активно пополняемых. В год по всему миру подаётся от 20 до 50 заявок в этом классе. Часть из них отличаются принципиальной новизной, часть — новым соотношением известных элементов. Новые же по конструкции двигатели появляются очень редко.

Ракета-носитель

Автор публикации: Редколлегия · 11 марта 2018 ·   

РАКЕТА-НОСИТЕЛЬ (PH) — многоступенчатая (2—5 ступеней) ракета для выведения в космос ИСЗ, КК, межпланетных КА, орбитальных станций и других полезных грузов. В зависимости от энергетических характеристик и способности выводить на низкую околоземную орбиту полезный груз определённой массы PH можно условно разделить на следующие классы: лёгкие (полезный груз до 5 т), средние (5—20 т), тяжёлые (20—10 т), сверхтяжёлые (свыше 100 т). К лёгкому классу можно отнести PH «Космос», «Скаут» (Scaut), «Тор-Эйбл» (Thor-Able), «Блэк эрроу» (Black Arrow), «Диаман» (Diamant), «СЛВ-3» (SLV-3), «Авангард» (Vanguard), «Торад-Дельта» (Thorad-Delta), «Тор-Аджена» (Thor-Agena); к среднему — «Восток», «Союз», «Титан-ЗС» (Titan-IIIC), «Титан-ЗЕ» (Titan-IIIE), «Сатурн-1В» (Saturn-IB); к тяжёлому — «Протон»; к сверхтяжёлому — «Сатурн-5» (Saturn-V).

В качестве компонентов топлива PH используются жидкий кислород и керосин (например, «Союз»), четырёхокись азота и

Конструкционные особенности двигателя mpi

Базой служит алюминиевый блок цилиндров с кольцами из чугуна.

Отсутствие турбонагнетателя является еще одной отличительной особенностью двигателей MPI.

В отличие от серий TSI конструкция предусматривает отсутствие топливной рейки. Из бака насос подает бензин в инжектор по отведенному каналу. Системой управления Simos 7 бензин впрыскивается форсункой в пластмассовый коллектор под давлением около 3 атмосфер.

В нем на основе показателей датчика МАР-сенсор создается топливовоздушная смесь, которая через впускной клапан поступает в цилиндр и сгорает. Высвобождающаяся энергия приводит в движение поршень, который создает крутящий момент. Работа агрегата происходит без турбонаддува.

Конструкционные особенности обуславливают наличие функции опережения зажигания. В результате дроссель имеет высокую чувствительность от педали газа.

Предотвращение перегрева механизма обеспечивает контур водяного охлаждения. С помощью системы MerCruiser стабилизируется правильная работоспособность двигателя вследствие своевременного освобождения от газовоздушных пробок.

Агрегат оснащается специальным контролирующим гидроприводом и отдельной муфтой со встроенной пресс-масленкой. Опоры из резины автоматически подстраиваются под неровности дорожного покрытия, обороты, скорость, снижая вибрационные воздействия и шум.

Общее устройство ДВС

Чтобы понять принцип работы мотора, необходимо в общих чертах представить его устройство. Основными частями являются:

  1. блок цилиндров (в нашем случае цилиндр один);
  2. кривошипно-шатунный механизм, состоящий из коленчатого вала, шатунов и поршней;
  3. головка блока с газораспределительным механизмом (ГРМ).

распределительных валов

  • система зажигания, отвечающая за воспламенение горючей смеси в цилиндрах;
  • впускная система, обеспечивающая подачу воздуха для образования рабочей смеси;
  • топливная система, обеспечивающая непрерывную подачу топлива и получение смеси горючего с воздухом;
  • система смазки, предназначенная для смазывания трущихся деталей и удаления продуктов износа;
  • выхлопная система, которая обеспечивает удаление отработавших газов из цилиндров ДВС и снижение их токсичности;
  • система охлаждения, необходимая для поддержания оптимальной температуры для работы силового агрегата.

Роторно-поршневой

Предложен изобретателем Ванкелем в начале XX века. Основа двигателя — треугольный ротор (поршень), вращающийся в камере особой 8-образной формы, исполняющий функции поршня, коленвала и газораспределителя. Такая конструкция позволяет осуществить любой 4-тактный цикл Дизеля, Стирлинга или Отто без применения специального механизма газораспределения. За один оборот двигатель выполняет три полных рабочих цикла, что эквивалентно работе шестицилиндрового поршневого двигателя. Строился серийно фирмой НСУ в Германии (автомобиль RO-80), ВАЗом в СССР (ВАЗ-21018 «Жигули», ВАЗ-416, ВАЗ-426, ВАЗ-526), Маздой в Японии (Mazda RX-7, Mazda RX-8). При своей принципиальной простоте имеет ряд существенных конструктивных сложностей, делающих его широкое внедрение весьма затруднительным. Основные трудности связаны с созданием долговечных работоспособных уплотнений между ротором и камерой и с построением системы смазки.

В Германии в конце 70-х годов XX века существовал анекдот: «Продам НСУ, дам в придачу два колеса, фару и 18 запасных моторов в хорошем состоянии».

RCV — двигатель внутреннего сгорания, система газораспределения которого реализована за счёт движения поршня, который совершает возвратно-поступательные движения, попеременно проходя впускной и выпускной патрубок.

Современные разработки

Основной задачей, над которой бьются автопроизводители – это снижение потребление топлива и выбросов вредных веществ в атмосферу. Поэтому они постоянно улучшают систему питания, результатом является недавнее появление инжекторных систем с непосредственным впрыском.

Ищутся альтернативные виды топлива, последней разработкой в этом направлении пока является использование в качестве топлива спиртов, а также растительных масел.

Также ученые пытаются наладить производство двигателей с совершенно иным принципом работы. Таковым, к примеру, является двигатель Ванкеля, но особых успехов пока нет.

Рабочий цикл мотора

Как было сказано выше, цикл состоит из четырех тактов. Во время первого такта кулачок распредвала толкает впускной клапан, открывая его, поршень начинает двигаться из крайнего верхнего положения вниз. При этом в цилиндре создается разрежение, благодаря которому в цилиндр поступает готовая рабочая смесь, либо воздух, если двигатель внутреннего сгорания оснащен системой непосредственного впрыска топлива (в таком случае горючее смешивается с воздухом непосредственно в камере сгорания).

Во время второго такта – сжатия – впускной клапан (или клапаны) закрывается, поршень меняет направление движения на противоположное, сжимая и нагревая рабочую смесь или воздух. По окончанию такта, системой зажигания на свечу подается электрический разряд, и образуется искра, поджигающая сжатую топливно-воздушную смесь.

Принцип воспламенения горючего у дизельного ДВС иной: в завершении такта сжатия, через форсунку, в камеру сгорания впрыскивается мелкораспыленное дизтопливо, где оно смешивается с нагретым воздухом, и происходит самовоспламенение получившейся смеси. Необходимо отметить, что по этой причине степень сжатия дизеля намного выше.

Коленвал тем временем повернулся еще на 180 градусов, сделав один полный оборот.

По достижении нижней мертвой точки начинается заключительный такт – выпуск. В начале данного такта кулачок распределительного вала толкает и открывает выпускной клапан, поршень движется вверх и выгоняет отработавшие газы из цилиндра.

ДВС, устанавливаемые на современные автомобили, имеют не один цилиндр, а несколько. Для равномерной работы мотора в один и тот же момент времени в разных цилиндрах выполняются разные такты, и каждые пол-оборота коленвала как минимум в одном цилиндре происходит рабочий ход (исключение составляют 2- и 3-цилиндровые моторы). Благодаря этому удается избавиться от лишних вибраций, уравновешивая силы, действующие на коленвал и обеспечить ровную работу ДВС. Шатунные шейки расположены на валу под равными углами относительно друг друга.

Устройство двигателя внутреннего сгорания

Несмотря на разнообразие типов и конструкций ДВС, принцип его устройства остается практически неизменным на любой технике. Конечно, отдельные элементы конструкции могут сильно отличаться на разных двигателях, но основные узлы и компоненты очень похожи между собой.

Итак, двигатель внутреннего сгорания состоит из таких конструктивных узлов.

  1. Блок цилиндров (БЦ) – «оболочка» ЦПГ и всего двигателя в целом, в том числе с рубашкой системы охлаждения.
    Блок цилиндров
  2. Кривошипно-шатунный механизм, он же КШМ – узел, в котором происходит преобразование прямолинейного движения поршня во вращательное. Состоит из коленвала, поршней, шатунов, маховика, а также подшипников скольжения (вкладышей), на которые опирается коленвал и крепления шатунов.
    Кривошипно-шатунный механизм: 1 — цилиндр; 2 — маховик; 3 — шатунный подшипник; 4 — коленчатый вал; 5 — колено; 6 — коренной подшипник; 7 — шатун.
  3. Газораспределительный механизм (ГРМ) – это система подачи в цилиндры топливно-воздушной смеси и отвода выхлопных газов. Состоит из распредвалов, клапанов с коромыслами или штангами, ремня ГРМ, благодаря которому вся система работает синхронно с оборотами коленвала.
    Газораспределительный механизм
  4. Система питания – это узел, в котором происходит подготовка топливно-воздушной смеси, которая затем подается в камеры сгорания. В зависимости от конструкции система подачи топлива может быть карбюраторной (одна форсунка на двигатель), инжекторной (форсунки установлены перед впускным клапаном каждого цилиндра), с непосредственным впрыском (форсунка установлена внутри камеры сгорания). Включает в себя топливный бак с фильтром и насосом, карбюратор (опционально), впускной коллектор, форсунки, ТНВД (в дизельных двигателях), воздухозаборника с воздушным фильтром.
    Система питания
  5. Система смазки двигателя – обеспечивает подачу смазки в каждый из узлов трения, а также на участки, требующие дополнительного охлаждения (например, на нижнюю часть поршней). Состоит из масляного насоса, подключенного к коленвалу, системы трубок и каналов, выходящих на пары трения, масляного фильтра, масляного поддона. В зависимости от конструкции различаются двигатели с «сухим» и «мокрым» картером. У первых емкость для сбора моторного масла расположена отдельно, во вторых – непосредственно под двигателем.
    Система смазки двигателя: 1 – масляный насос; 2 – пробка сливного отверстия картера; 3 – маслоприемник; 4 – редукционный клапан; 5 – отверстие для смазывания распределительных шестерен; 6 – датчик сигнальной лампы аварийного давления масла; 7 – датчик указателя давления масла; 8 – кран масляного радиатора; 9 – масляный радиатор; 10 – масляный фильтр.
  6. Система зажигания – нужна для поджига топливной смеси в камере сгорания. Применяется только на бензиновых двигателях, поскольку дизтопливо воспламеняется само от сжатия. Включает в себя свечи зажигания, высоковольтные провода, катушки зажигания, а также распределитель (трамблер) на двигателях старого типа. В современных моторах система зажигания обходится без трамблера и даже без проводов: используется конструкция «катушка на свече».
    Система зажигания двигателя: 1 – генератор; 2 – выключатель зажигания; 3 – распределитель зажигания; 4 – кулачок прерывателя; 5 – свечи зажигания; 6 – катушка зажигания; 7 – аккумуляторная батарея.
  7. Система охлаждения – заботится о поддержании заданной рабочей температуры двигателя. Жидкостная система охлаждения состоит из теплоносителя (охлаждающей жидкости, антифриза), рубашки охлаждения (сеть камер и каналов внутри блока цилиндров), теплообменника (радиатор охлаждения), водяного насоса и термостата.
    Система охлаждения
  8. Электросистема – это источники энергии, необходимой для старта двигателя и поддержания его работы. К электросистеме относится аккумуляторная батарея, генератор, стартер, проводка и датчики работы двигателя.
  9. Выхлопная система – отводит продукты сгорания из двигателя, выполняет функцию доочистки выхлопных газов, регулирует звук работы мотора. Состоит из выпускного коллектора, катализатора и сажевого фильтра (опционально), резонатора, глушителя.

Выхлопная система

Каждая их этих частей постепенно развивается и совершенствуется в зависимости от запросов времени. Стремление к росту мощности сменилось поиском самых надежных и долговечных решений, затем на первое место вышла экономия топлива, а сегодня – забота о природе.

001-Kia-Ceed-zr11-15

Коробку настраивали так, чтобы ее поведение было схоже с поведением автомата. И у корейцев получилось! На малых скоростях при переходе на ступень вниз чувствуется небольшая дерготня, но если перевести селектор в спортивный режим, она исчезает. Пятидверный cee’d бодр, педаль газа уже не столь задемпфирована, как прежде. Подвеска конструктивно осталась прежней, но настройки изменены. Cee’d стал быстрее и собраннее в поворотах, у руля более четкий «ноль». И, представьте себе, у Сида теперь есть то, чего корейским машинам частенько недостает, — характер!

Помню, боевые качества дорестайлинговой трехдверки быстро рассыпáлись, как только под колесами появлялся неровный асфальт (ЗР, 2013, № 8). Обновленная машина лучше переносит выбоины, хоть курсовая нервозность полностью не исчезла.

Салон, если не считать мелочей, прежний, появились лишь новые опции. Навигация проложит путь в объезд пробок, автопарковщик поставит автомобиль как параллельно, так и перпендикулярно, внедрена система помощи при выезде с парковки задним ходом, предупреждающая о движении других машин. Появились система контроля слепых зон, обогрев форсунок омывателя и лобового стекла.

В общем, технических нововведений гораздо больше, нежели визуальных. Теперь cee’d выступает почти на равных с Фокусом и наступает на пятки Гольфу. Сможет ли их побороть? Отвечу, когда проведем сравнительный тест.

ПЛЮС: Новый мотор добавил эмоций; нет доплаты за окраску металликом; появились новые опции

МИНУС: Cee’d нервничает на неровном асфальте меньше, чем прежде, но над настройками нужно еще поработать

Характеристики 1.4 TSI

Это рядный бензиновый 4-цилиндровый  двигатель, с наддувом и непосредственным, электронноуправляемым впрыском топлива, с 4 клапанами на каждый цилиндр.

  • рабочий объем — 1395 см куб;
  • степень сжатия — 10,5:1;
  • ход поршня — 8 см;
  • диаметр цилиндра — 7,45 см;
  • топливо — Премиум Евро 95.

Блок цилиндров выполнен по схеме с открытыми рубашками охлаждения и свободно стоящими цилиндрами. Такая схема требует применения только металлических прокладок ГБЦ. Гильзы цилиндров отлиты из серого чугуна с сильной шероховатостью для увеличения площади соприкосновения с блоком цилиндров.

Коленвал пятиопорный, с четырьмя противовесами. Снимать его запрещается, т. к. даже ослабление болтов крышек коренных подшипников вызывает деформацию постелей вкладышей в блоке цилиндров. Поршни выполнены из алюминиевого сплава, с четырьмя выемками под клапана. Смазка и охлаждение осуществляются разбрызгиванием масла из форсунок.

Механизм ГРМ приводится зубчатым ремнем, рассчитанным на весь срок службы двигателя. Ремень не требует обслуживания или замены, первый контроль проводится на 240 000 км, далее через 30 000 км.

Привод генератора и компрессора кондиционера осуществляется поликлиновым ремнем. Периодичность контроля — каждые 60 000 км.

Выпускной коллектор выполнен заодно с ГБЦ. Каналы выпуска отработанных газов выводятся на один фланец, к которому крепится модуль турбины и катализатора.

Система охлаждения двухсекционная, с двумя термостатами, также в неё входят теплообменники интеркулера, масляного радиатора и, опционально, автономного отопителя. Первый термостат при 87°С открывает контур ГБЦ, второй при 105°С запускает охлаждение блока цилиндров. Привод помпы — отдельным ремнем от выпускного распредвала.

Система смазки двухрежимная. В период обкатки (первая 1000 км) и при оборотах выше 4000 об/мин/крутящем моменте более 150 Нм насос выдает давление 3,3 бар. При частичных нагрузках давление в системе смазки устанавливается 1,8 бар.

В целом, двигатель 1.4 TSI мощный, надежный и эффективный, но технически сложный агрегат, требующий высококачественных эксплуатационных материалов и квалифицированного обслуживания.

Поделиться ссылкой:

Читайте далее:

Киа К5 против Октавия А8: что выбрать за полтора миллиона

Тест драйв Шкода Карок 2020

Детальный разбор Шкода Карок на механике 1,6

Обзор российской версии Шкода Карок 2020

Главная особенность багажника Шкода Карок и его размер

DSG или автомат: отзыв владельца Шкода Карок

1.4 TSI

Двигатель из семейства ЕА211 (нижегородские с индексом DJKA) и хорошо знаком сервисменам по другим машинам концерна VAG. Зарекомендовал себя как достаточно надежный агрегат, требующий, тем не менее, качественной эксплуатации и технического обслуживания.

Технические особенности двигателя:

  • два полых распредвала с фазовращателями, привод зубчатым ремнем;
  • интеркулер во впускном коллекторе;
  • система охлаждения двухсекционная, с отдельными термостатами для ГБЦ и самого блока цилиндров;
  • двухрежимная система смазки.

Двигатели серии ЕА211 создавались в рамках т. н. «модульной платформы», идея которой сводится к унификации присоединительных и габаритных размеров узлов и агрегатов двигателя для получения возможно большего количества вариантов исполнения. На практике это означает, что найти если не точно такую же, то подходящую запасную часть можно будет очень долго даже после прекращения выпуска конкретной модели автомобиля.

Двигатели Skoda Karoq
Двигатель1.0 TSI1.5 TSI1.6 TDI2.0 TDI2.0 TDI
Цилиндры / клапаны3/44/44/44/44/4
Мощность, л.с.115150115150190
Кр. момент, Нм200250250340400
Привод и КПП4×2 6M / 7-DSG4×2 6M/7-DSG, 4×4 7-DSG4×2 6M/7-DSG4×2 6M, 4×4 6M/7-DSG4×4 7-DSG
Динамика и расход Шкода Карок
Макс. скорость, км/ч187204188207211
Разгон 0-100 км/ч, с10,68,410,78,97,8
Расход, л/100 км5,35,14,54,45,3

Комбинированный двигатель внутреннего сгорания

Турбонагнетание

Наиболее распространённым типом комбинированных двигателей является поршневой с турбонагнетателем.
Турбонагнетатель или турбокомпрессор (ТК, ТН) — это нагнетатель, который приводится в движение выхлопными газами. Получил своё название от слова «турбина» (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение). Это устройство состоит из двух частей: роторного колеса турбины, приводимого в движение выхлопными газами, и центробежного компрессора, закреплённых на противоположных концах общего вала.

Струя рабочего тела (в данном случае, выхлопных газов) воздействует на лопатки, закреплённые по окружности ротора, и приводит их в движение вместе с валом, который изготовляется единым целым с ротором турбины из сплава, близкого к легированной стали. На валу, помимо ротора турбины, закреплён ротор компрессора, изготовленный из алюминиевых сплавов, который при вращении вала позволяет нагнетать воздух в цилиндры ДВС. Таким образом, в результате действия выхлопных газов на лопатки турбины одновременно раскручиваются ротор турбины, вал и ротор компрессора. Применение турбокомпрессора совместно с промежуточным охладителем воздуха (интеркулером) позволяет обеспечивать подачу более плотного воздуха в цилиндры ДВС (в современных турбированных двигателях используется именно такая схема). Часто при применении в двигателе турбокомпрессора говорят о турбине, не упоминая компрессора. Турбокомпрессор — это одно целое. Нельзя использовать энергию выхлопных газов для подачи воздушной смеси под давлением в цилиндры ДВС при помощи только турбины. Нагнетание обеспечивает именно та часть турбокомпрессора, которая именуется компрессором.

На холостом ходу, при небольших оборотах, турбокомпрессор вырабатывает небольшую мощность и приводится в движение малым количеством выхлопных газов. В этом случае турбонагнетатель малоэффективен, и двигатель работает примерно так же, как без нагнетания. Когда от двигателя требуется намного большая выходная мощность, то его обороты, а также зазор дросселя, увеличиваются. Пока количества выхлопных газов достаточно для вращения турбины, по впускному трубопроводу подаётся намного больше воздуха.

Турбонагнетание позволяет двигателю работать более эффективно, поскольку тому что турбонагнетатель использует энергию выхлопных газов, которая, в противном случае, была бы (большей частью) потеряна.

Однако существует технологическое ограничение, известное как «турбояма» («турбозадержка») (за исключением моторов с двумя турбокомпрессорами — маленьким и большим, когда на малых оборотах работает маленький ТК, а на больших — большой, совместно обеспечивая подачу необходимого количества воздушной смеси в цилиндры или при использованием турбины с изменяемой геометрией, в автоспорте также применяется принудительный разгон турбины с помощью системы рекуперации энергии). Мощность двигателя увеличивается не мгновенно из-за того, что на изменение частоты вращения двигателя, обладающего некоторой инерцией, будет затрачено определённое время, а также из-за того, что чем больше масса турбины, тем больше времени потребуется на её раскручивание и создание давления, достаточного для увеличения мощности двигателя. Кроме того, повышенное выпускное давление приводит к тому, что выхлопные газы передают часть своего тепла механическим частям двигателя (эта проблема частично решается заводами-изготовителями японских и корейских ДВС путём установки системы дополнительного охлаждения турбокомпрессора антифризом).

Поделитесь в социальных сетях:FacebookTwitterВКонтакте
Напишите комментарий