Принцип работы VNT-турбины

Принцип работы ДВС

Любой двигатель внутреннего сгорания, дизельный или бензиновый, работает на принципе получения энергии, образующейся от воспламенения топливовоздушной смеси в камерах сгорания. Через впускные клапаны в цилиндр подается отфильтрованный внешний воздух и впрыскивается топливо, причем при пассивной подаче воздуха, в цилиндр подается дозированное количество топлива. Именно эта смесь сгорает в цилиндре и заставляет двигаться поршень, который передает свою кинетическую энергию на ходовую систему автомобиля. Чем больше такой смеси подается и сгорает в цилиндрах, тем больше выходной крутящий момент и соответственно выше общая мощность мотора.

Анатомирование

Собрав все части квадрокоптера мы принялись изучать повреждения.

• дорогущая камера GoPro – целая (фуууффф…);
• все четыре балки целые, даже царапин нет; 15см-кончик одной балки загнулся на пару градусов;
• контроллер, в составе двух mbed, IMU и радиопередатчика – целые; причем APC220 валялся рядом с местом крушения;
• остались невредимыми три из четырех двигателей;

• практически все пластиковые крепления, напечатанные на 3D-принтере – уничтожены;
• алюминиевые пластины кузова – погнуты;
• один двигатель заклинен – погнуло колокол;
• LiPo батарея разрушена.

Немного фотографий уничтоженных компонентов.

Конструкция

Устройство турбины с изменяемой геометрией от обычных моделей отличается наличием дополнительного механизма во входной части турбинного корпуса. Существует несколько вариантов его конструкции.

Наиболее распространенным типом является скользящее лопастное кольцо. Данное устройство представлено кольцом с рядом жестко закрепленных лопаток, расположенных вокруг ротора и движущихся относительно неподвижной пластины. Скользящий механизм служит для сужения/расширения прохода для потока газов.

Ввиду того, что лопастное кольцо скользит в осевом направлении, этот механизм весьма компактный, а минимальное количество слабых мест обеспечивает прочность. Данный вариант подходит для больших двигателей, поэтому применяется в основном на грузовиках и автобусах. Он характеризуется простотой, высокой производительностью на «низах», надежностью.

Второй вариант также предполагает наличие лопастного кольца. Однако в данном случае оно жестко закреплено на плоской пластине, а лопатки установлены на штифтах, обеспечивающих их вращение в осевом направлении, по другую ее сторону. Таким образом, геометрия турбины изменяется посредством лопастей. Этот вариант отличается лучшей эффективностью.

Однако ввиду большого количества подвижных элементов такая конструкция менее надежна, особенно в высокотемпературных условиях. Отмеченные проблемы обусловлены трением металлических деталей, которые при нагреве расширяются.

Еще один вариант — движущаяся стенка. Во многом он аналогичен технологии скользящего кольца, однако в данном случае неподвижные лопасти установлены на статичной пластине, а не на скользящем кольце.

Турбокомпрессор с переменной площадью (VAT) предполагает наличие лопаток, вращающихся вокруг точки установки. В отличие от схемы с поворотными лопастями они установлены не по окружности кольца, а в ряд. Ввиду того, что такой вариант требует сложной и дорогой механической системы, были разработаны упрощенные версии.

Одна из них — турбокомпрессор с переменным расходом (VFT) Aisin Seiki. Корпус турбины разделен на два канала неподвижной лопастью и оснащен заслонкой, распределяющей поток между ними. Еще несколько неподвижных лопаток установлены вокруг ротора. Они обеспечивают удержание и слияние потока.

Второй вариант, называемый схемой Switchblade, ближе к VAT, однако здесь вместо ряда лопаток используется одна лопасть, также вращающаяся вокруг точки установки. Существует два типа такой конструкции. Один из них предполагает установку лопасти в центральной части корпуса. Во втором случае она находится посреди канала и разделяет его на два отсека, как лопатка VFT.

Для управления турбиной с изменяемой геометрией применяются приводы: электрические, гидравлические, пневматические. Контроль турбокомпрессора осуществляет блок управления двигателем (ЭБУ, БУД).

Следует отметить, что для таких турбин не требуется перепускной клапан, так как благодаря точному контролю возможно замедлить поток выхлопных газов недекомпрессионным способом и пропустить избытки через турбину.

принцип управления VNT-турбиной

Хотел бы получить у уважаемых форумчан следующую информацию: На ряде VAG двигателей использовалась турбина типа VNT15 — Garrett 17(49)V, в которых, как я понимаю, изменение площади сечения управляется системой управления двигателем с помощью вакуумного привода. Хотелось бы уточнить, по какой схеме в Интернете правильнее всего смотреть разводку такого турбокомпрессора, а также получить разъяснения принципа действия вакуумной системы в зависимости от типа двигателя, если они отличаются. Поясню идею — на руках имеется схожее гарреттовское изделие для бензинового двигателя и стоит задача произвести правильную адаптацию на него VAG-овских клапанов управления. Если интересно — фото турбинки тут http://www.foo.is/gallery/vnt25 Надеюсь, что вопрос не вызовет затруднений (однако в поиске я как-то схожих объяснений не нашел). Также прошу модератора перенести тему в нужный раздел, если этот является неподходящим.

Постоянный участник

29.07.2009

#2

RomSLR

Завсегдатай

30.07.2009

#3

Постоянный участник

30.07.2009

#4

Профессиональный советчик

30.07.2009

#5

Постоянный участник

30.07.2009

#6

Профессиональный советчик

30.07.2009

#7

Постоянный участник

30.07.2009

#8

Постоянный участник

01.08.2009

#9

RomSLR

Завсегдатай

01.08.2009

#10

смотреть по моторам ALH, ASV, AHF, ASZ, ARL. В Эльзе есть очень наглядные схемы что куда.

С чего Вы взяли, что это бензиновая турба?

Постоянный участник

01.08.2009

#11

смотреть по моторам ALH, ASV, AHF, ASZ, ARL. В Эльзе есть очень наглядные схемы что куда.

С чего Вы взяли, что это бензиновая турба?

К сожалению, я не очень понимаю, что куда отрабатывает, то есть сам принцип. Ибо переделывать нужно, а не использовать такую же схему. Поэтому и прошу по одной из схем объяснить процесс.

Потому что сделана была для бензинового двигателя, что потом и дало возможность VAG применять схожие изделия для дизеля

RomSLR

Завсегдатай

03.08.2009

#12

Код бензинового двигателя с VNT в студию или хотя бы парт-намбер турбины. VNT именно на дизеле впервые и появилась.

Постоянный участник

03.08.2009

#13

pimlab

Мастер советчик

03.08.2009

#14

К сожалению, я не очень понимаю, что куда отрабатывает, то есть сам принцип. Ибо переделывать нужно, а не использовать такую же схему. Поэтому и прошу по одной из схем объяснить процесс.

Потому что сделана была для бензинового двигателя, что потом и дало возможность VAG применять схожие изделия для дизеля

Клапан N75 работает импульсно подерживая нужной величины вакум в мембране, которая двигает лапатки. Чем выше вакум тем так сказать мощнее надув — лопатки повёрнуты в макс, обратно их тянет мощная пружина. На холостом ходу двигателя у меня всегда лопатки повернуты на МАКС — это чтоб быстрее набрать нужное давление и по мере роста оборотов и тд мозги следят за давлением надува и соответственно регулируют частоту срабатывания клапана N75 и таким вот образом ограничивают давление на впуске. Ничего никуда не пшикает и не перепускаеться. Если какая нибудь жопа с турбиной и она не подаётсья на регулировки, то мозги просто ограничивают подачу топлива. Это собсвено вкраце как работает у двигателя AJM ,а как у других и темболее бензиновых понятия не имею. Надеюсь вы это хотели услышать или что то другое?

Загрязнения в моторном масле

Моторное масло не только призвано смазывать и защищать пары трения двигателя от износа. Масло также «моет» компоненты двигателя, охлаждает его узлы и является рабочей жидкостью для некоторых его агрегатов (например, фазовращателей). Масло собирает и аккумулирует в себе следы износа. К сожалению, эти следы износа далеко не всегда задерживаются масляным фильтром и могут циркулировать по системе смазки. В систему смазки входят и подшипники, на которых вращается вал турбины. Этот узел очень восприимчив к любым загрязнениям по ряду причины. Вот самые весомые из них: скорость вращения вала турбины достигает 150 000 и даже 300 000 об/мин, а допустимые зазоры измеряются в микронах. Все пары трения в картридже турбины смазываются гидродинамически. То есть, в те самые микронные зазоры под давлением поступает масло, которое образует масляную пленку – «масляный клин». В парах трения эта пленка исключает контакт и непосредственное трение металлических поверхностей. Если в этот масляный клин попадут загрязнения (даже мельчайший абразив), то на валу неминуемо образуется выработка и задиры. Разрушение масляной пленки и неминуемо связанное с этим сухое трение очень быстро приводят к перегреву пары трения с последующим заклиниванием и даже обламыванием вала турбины.

Как это работает

Основное отличие двух моторов заключается в способе подачи воздуха в цилиндры. В атмосферном двигателе воздух идeт под действием впуска разрежения, который создаeтся на такте, — поршень просто опускается и втягивает воздух. Втурбированном моторе работает принудительный наддув — в цилиндры нагнетается больше воздуха с помощью турбокомпрессора.

По сути, турбированный двигатель является модернизацией своего предшественника — классического атмосферного мотора. Основная цель этого изобретения — увеличение мощности без увеличения объeма цилиндров. Турбированный бензиновый двигатель позволяет получить в камерах сгорания более высокую степень сжатия. Благодаря тому, что воздух подаeтся в камеры сгорания под давлением, достигается более полное сгорание топливно-воздушной смеси.

Турбина состоит из двух частей: ротора и компрессора. Двигатель в процессе работы производит выхлопные газы. Эти раскалeнные газы, поступая под давлением в ротор, раскручивают турбонагнетатель, воздействуя на лопатки турбины. Только после этого они поступают в глушитель. Вал ротора, вращаясь, приводит в действие компрессор, который нагнетает воздух в камеры сгорания, образуя дополнительную степень сжатия.

Воспользуемся простым примером для иллюстрации: если объeм мотора составляет 1,6 литра, то мощность классического атмосферника не превысит 100-110 л.с. В свою очередь, турбированный двигатель при том же объeме сможет выдать до 180 л.с.

Кстати, турбированные двигатели имеют свою небольшую классификацию.

1. Механический нагнетатель . На впуске стоит воздушный насос — компрессор, который приводится в движение от коленчатого вала мотора.
2. Турбокомпрессор , который использует энергию выхлопных газов. Принципы его работы мы рассмотрели выше.

Как продлить эксплуатационный ресурс изделия

Пользуясь нехитрыми правилами, можно серьезно продлить жизнь, как отдельных элементов турбокомпрессора (в т. ч. вакуумного регулятора), так и всего устройства в целом. Далее рассмотрены эксплуатационные особенности на разных режимах функционирования двигателя:

1. Пуск мотора. При старте старайтесь газ применять по минимуму, а на холостых оборотах (ХО) держите двигатель не менее минуты. Дело в том, что в турбированном компрессоре нужные параметры устанавливаются в течение нескольких секунд, если поступает хорошая смазка. Если же газовать в самом начале пуска силовой установке, крыльчатка будет вынуждена крутиться в условиях недостаточного поступления масла, что приведет к ее поломке.
2. Пуск в зимнее время. Если двигатель долго не работал или предстоит завести мотор при отрицательной температуре, старт производите только на холостых оборотах, чтобы масло заполнило турбокомпрессор.
3. Глушение двигателя. До того, как зажигание будет выключено, дайте силовой установке немного поработать на ХО. В противном случае в турбокомпрессоре возникнут температурные перепады, масло резко перестанет подаваться на компоненты устройства, которые все еще будут крутиться по инерции.
4. Холостые обороты. Не рекомендуется держать их более получаса. Если этот временной интервал превысить, крыльчатка будет крутиться с недостаточной скоростью, что чревато проникновением масляных паров через соединения. В итоге появляется сизый выхлоп из глушителя.
5. Действия перед первым пуском двигателя после капитального ремонта. Сначала убедитесь, что система смазки турбокомпрессора заполнена. Далее, не пуская двигатель, проверните коленчатый вал, чтобы масло начало циркулировать. Заведите мотор и дайте ему поработать на холостых оборотах минут десять.

Соблюдение этих рекомендаций позволит пролить срок службы турбокомпрессора и избежать преждевременной регулировки, а то и дорогостоящего ремонта.

Источник

Поломки турбины и их диагностика

Но не лишена такая конструкция и недостатков. К популярным “болезням” турбокомпрессоров добавляется еще и образование нагара, который мешает нормальному функционированию лопаток. Затрудненное или неполное закрытие/открытие лопаток приводит к двум негативным последствиям:

1. передув – когда на высоких оборотах лопатки не отбрасываются, создаётся избыточное давление в системе подачи воздуха. В результате такой неисправности обедняется топливная смесь и даже происходит подрыв выпускных клапанов. Двигатель троит и отказывается работать на высоких оборотах;
2. недодув – обратная сторона предыдущей проблемы, при которой ярко проявляется турбояма.

Saab 9-3 Графитовый Твин-Турбо Бортжурнал Не додувает турбина на дизеле Чистим MAP

Вот же зараза.

Значит дело не в сажевике…Позвонил чиповщику. Достаточно терпимо и не особо любезно он предложил диагностику за его счёт; если проблем не найдут.

А если найдут, то £110 + работа (от 9.000 рублей). Так же если ТЕК2 не покажет ошибок он вернул бы мне денежку за прошивку.Его уверенность сыграла ключевую роль и я продолжил читать местные форумы Сааберов.

Вариантов набралось не мало… Один из них — замена .

Хоть не всего…Наступило сегодня и, после нескольких недель мокрой и ветреной Ливерпульской зимы, день оказался как никогда прекрасен!

Холодно, но почти без ветра и чистейшее небо.Инструмент простой: отвёртка-трещалка TORX 30 и на крест, WD40, очиститель карбюраторов, перчатки и салфетки.Для начала по списку базовых советов я почистил клапан EGR (рециркуляции выхлопных газов) и смазал обратную часть WD40Прокатился.

Виды клапанов

Электромагнитный клапан управления турбиной представляет собой электромеханическое устройство, которое открывает или закрывает проходные сечения. Используется для регулировки потока воздуха. Электромагнитный буст-контроллер характеризуется рабочим давлением, рабочей средой, температурой работы, температурой окружающей среды, ресурсом и опцией клапанов.

Байпасный (внешний) клапан зачастую встраивается в мощных автомобилях (от 400 л.с.), для установки понадобится перекрестная труба или же изменение части коллектора.

Внутренний клапан используется во многих автомобилях с дизельным турбодвигателем. Чтобы достичь нужного давления, заслонка данного механизма приоткрывает поступление отработанных газов, а для набора таких газов закрывается.

Клапан регулировки наддува, пример — видео:

Замена актуатора: когда требуется?

Иногда турбина выходит из строя сразу, но обычно это происходит постепенно. Чтобы определить поломку на ранней стадии, нужно присмотреться к работе машины. Если все усилия по ремонту этого устройства не дали результатов, придется купить новый актуатор.

Раньше замена производилась в сборе с турбиной, теперь актуатор можно заменить отдельно. Некоторые мастера вообще рекомендуют не пытаться ремонтировать это устройство, а сразу его менять — если, конечно, дело не в закисшем соединении. Узел обязательно придется заменить, если шарнир тяги на регуляторе износился. Работа эта не такая уж и сложная. После замены девайса понадобится время на его адаптацию.

К преждевременному выходу из строя актуатора приводят агрессивный стиль езды, применение некачественного топлива и моторного масла. Чтобы агрегат прослужил дольше, допускать подобного не стоит — лучше использовать только сертифицированные техжидкости.

Турбина гонит масло в интеркулер: что делать?

Масло в интеркулере может стать причиной серьезных неисправностей, вплоть до выхода ДВС из строя. В этой статье мы вам расскажем, почему масло появляется в этом узле и как можно устранить эту проблему.

Как выполнить ремонт турбокомпрессора?

Турбокомпрессор — деталь, позволяющая значительно уменьшить расход топлива двигателя. Выполнить ремонт турбокомпрессора довольно сложно — необходимы профессиональные инструменты.

Турбированные двигатели и особенности их эксплуатации

Турбированные силовые агрегаты: их конструкционные особенности, эксплуатационные характеристики и наиболее частые причины поломок.

Применение двухходовых клапанов в системах автомобилей

Поскольку в многочисленных системах автомобиля постоянно требуется перекрывать, перенаправлять и смешивать разнообразные потоки жидкостей или газов, то требуется применение различных перепускных устройств — таких, как клапана. Принципы их работы построен на разных приводах: пневматического,

Система турбонаддува на дизельных двигателях

На многих современных автомобилях устанавливаются турбокомпрессоры для повышения мощности двигателя. Они бывают разных видов и форм, но принцип их работы одинаков. Идея турбирования двигателей возникла давно. Одни из первых турбокомпрессоров устанавливались на гоночные авто в начале прошлого века.

Возможности установки турбокомпрессора на атмосферные силовые агрегаты

Идея турбирования силовых агрегатов возникла из-за необходимости экономичного увеличения мощности двигателя. Прибавлять мощность простым увеличением объема стало нецелесообразным, поскольку это приводит к значительному расходу топлива. Технология турбирования основана на подаче воздуха в камеру

Автомобиль – неизменных помощник практически половины населения страны. Не удивительно, что многие стараются получить максимальную пользу с машины, с минимальными вложениями. И сегодня, чтобы улучшить тяговые характеристики авто, не нужно что-то кардинально менять. Увеличить тяговые характеристики машины можно просто установив турбонаддув.

Здесь важно учесть, что больший объем сожженного топлива увеличивает давление и объем выхлопных газов. Поэтому требуется усиленное, оперативное их отведение, чтобы освободить место для новой порции воздуха

Именно на этом и базируется принцип работы актуатора турбины, который мы сегодня рассмотрим.

KIA Sorento PRIME GARAGE МАЭСТРО Бортжурнал О ЧЕМ СВИСТИТ ТУРБИНАКак проверить турбину дизельного, бензинового двигателя

Для этого прокрутите немного ротор вокруг своей оси.

Небольшой люфт является нормой, но если же ротор цепляет за корпус, турбину следует отдать в ремонт.Если вы выполнили все перечисленные действия, а причина так и не найдена, проблема кроется в неисправности самого двигателя и топливной системы.Сизый, белый или синеватый цвет выхлопных газов.Серый (белый или синеватый) дым свидетельствует о том, что масло попадает выхлопную систему и там сгорает.

В таком случае поломка возникла в турбине или двигателе. Не в зависимости от изменения цвета дыма растет потребление масла с 0,2 до 1 литра на тысячу километров.Устранение: Проверяем воздушный фильтр, как ни странно вероятнее всего его загрязнение стало причиной утечки масла.

Как проверить турбину на дизельном двигателе: видео, диагностика

Турбированные дизельные моторы отличаются большей мощностью и меньшим расходом топлива. Однако, ресурс турбины заметно ниже, чем у мотора, поэтому регулярная проверка турбонагнетателя позволит вовремя обнаружить его неисправность и обойтись небольшим ремонтом. Из статьи вы узнаете, как проверить турбину на дизельном двигателе своими руками, не обращаясь в автосервис.

Что ломается в турбине

Повышенный расход масла из-за неисправности турбины — частая поломка турбо-моторов

Чтобы четко понимать, как проверить турбину, необходимо разобраться, что именно в ней ломается. Чаще всего самый слабый элемент этого агрегата – подшипники и сальники. Если система смазки двигателя работает с нарушениями, неисправен клапан вентиляции картерных газов или из-за изношенности поршневых колец слишком велик прорыв продуктов сгорания в картер, то все это негативно влияет на состояние подшипников турбины и снижает их ресурс. Износ шариков и обойм возрастает, что приводит к появлению люфта, шума или заклинивания турбины.

Неисправный PCV-клапан приводит к росту давления масла в двигателе и турбине, из-за чего смазка продавливает сальники. Прошедшее сквозь сальник масло вытекает наружу или попадает в нагнетаемый воздух, из-за чего меняется состав топливовоздушной смеси и мотор начинает терять мощность, а в выхлопе появляется сизый или черный дым.

Когда необходимо проверять турбину

Средний срок службы турбины до ремонта или замены при использовании качественного масла, турботаймера и бережном отношении к мотору составляет 150 тысяч километров. Поэтому желательно проверять этот агрегат во время каждой замены масла. В этом случае вы обнаружите неисправность в начальной стадии, благодаря чему ремонт обойдется дешевле.

Устройство системы турбонаддува

Как самостоятельно проверить турбину

Для проверки турбины вам понадобятся чистая проветриваемая площадка, чистая белая неворсистая тряпка и помощник. Перед началом работ вы должны четко понимать, что все ваши выводы приблизительны, ведь для серьезной диагностики необходимо снимать турбину с мотора, а также проверять другие системы двигателя. Проверка турбины должна проходить так:

1. На холодном двигателе внимательно осмотрите турбонагнетатель в поисках потеков масла. Проведите пальцем по корпусу агрегата, ощупайте места подключения всех шлангов и патрубков. Если обнаружили хотя бы небольшие следы масла, необходимо ехать на серьезную диагностику. Обязательно проверьте крыльчатку на предмет продольного люфта
2. Заведите двигатель и дайте ему поработать в течение 1 минуты. Внимательно слушайте, издает ли турбокомпрессор какой-нибудь шум, визг, стук или другие звуки. Если подшипники сильно изношены, то посторонние звуки появятся даже при работе на холостых оборотах. Попросите помощника несколько раз резко нажать/отпустить педаль газа, разгоняя мотор до 2,5–3 тысяч оборотов в минуту. Каждое нажатие не должно быть дольше 0,5 секунды. Слушайте турбину – если во время разгона мотора в турбокомпрессоре возникают стук, хруст, исчезающий или постоянный визг, то подшипники необходимо менять.
3. Внимательно осмотрите выхлоп работающего двигателя. Во время нажатия на газ в выхлопе должно появляться немного черного дыма, это особенность всех дизельных моторов. Однако, после разгона мотора и работы на постоянных оборотах, дым должен исчезать. Если дым заметен после набора оборотов и у него сизый или черный цвет, значит, в цилиндрах, по сравнению с топливом, слишком мало воздуха. Это может происходить из-за неправильной работы PCV-клапана, изношенных колец или маслосъемных колпачков. Все это негативно влияет на состав и свойства моторного масла, из-за чего в первую очередь страдают подшипники и сальник турбонагнетателя. Последствия развалившейся турбины. В патрубках интеркулера не должно быть масла.
4. Пережмите рукой патрубок, соединяющий впускной коллектор и турбонагнетатель. Попросите помощника до упора нажать педаль газа на 2–3 секунды. Если патрубок сильно надувается и разжимает ваши пальцы, турбина исправна. Если нет, возможно заклинивание вала, повреждение лопастей или другие повреждения.

Самостоятельная регулярная проверка турбины позволяет выявить проблемы в начальной стадии, благодаря чему вы сможете устранить их без серьезного ремонта или замены этого агрегата. Пренебрежение такой проверкой приведет к тому, что вам придется выложить не одну сотню евро за ремонт или замену турбокомпрессора. Теперь вы знаете, как проверить турбину на дизеле своими руками, поэтому сможете вовремя обнаружить любую неисправность.

Необходимые дополнения в состав системы турбонаддува: клапаны, интеркулер

Не один десяток лет потребовался инженерам, чтобы создать действительно эффективно работающий турбокомпрессор. Ведь это только в теории всё выглядит гладко: от преобразования энергии отработанных газов можно «вернуть» утерянный процент КПД и значительно увеличить мощность двигателя (например, со ста до ста шестидесяти лошадиных сил). Но на практике подобного почему-то не получалось.

Кроме того, при резком нажатии на акселератор приходилось ждать увеличения оборотов мотора. Оно происходило только через некоторую паузу. Рост давления выхлопных газов, раскрутка турбины и загонку сжатого воздуха происходили не сразу, а постепенно. Данное явление, именуемое «turbolag» («турбояма») никак не удавалось укротить. А справиться с ним получилось, применив два дополнительных клапана: один – для перепускания излишнего воздуха в компрессор через трубопровод из двигательного коллектора. А другой клапан – для отработанных газов. Да и в целом, современные турбины с изменяемой геометрией лопаток даже своей формой уже значительно отличаются от классических турбин второй половины ХХ века.

Дизельный турбокомпрессор «Бош»

Другая проблема, которую пришлось решать при развитии технологий дизельных турбин, состояла в избыточной детонации. Детонация эта возникала из-за резкого увеличения температуры в рабочих полостях цилиндров при нагнетании туда дополнительных масс сжатого воздуха, особенно на завершающей стадии такта. Решать данную проблему в системе призван промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер).

Интеркулер – это не что иное, как радиатор для охлаждения наддувочного воздуха. Кроме снижения детонации, он снижает температуру воздуха ещё и для того, чтоб не снижать его плотность. А это неизбежно во время процесса нагрева от сжатия, и от этого эффективность всей системы в значительной степени падает.

Кроме того, современная система турбонаддува двигателя не обходится без:

• регулировочного клапана (wastegate). Он служит для поддержания оптимального давления в системе, и для его сброса , при необходимости, в приёмную трубу;
• перепускного клапана (bypass-valve). Его предназначение – отвод наддувочного воздуха назад во впускные патрубки до турбины, если нужно снизить мощность и дроссельная заслонка закрывается;
• и/или «стравливающего» клапана (blow-off-valve). Который стравливает наддувочный воздух в атмосферу в том случае, если дроссель закрывается и датчик массового расхода воздуха отсутствует;
• выпускного коллектора, совместимого с турбокомпрессором;
• герметичных патрубков: воздушных для подачи воздуха во впуск, и масляных – для охлаждения и смазки турбокомпрессора.

Эксплуатация и техническое обслуживание автомобильных турбин

С каждым годом во всем мире ужесточаются экологические требования к выхлопу современных автомобилей. В результате все больше новых автомобилей оснащаются турбинами. Таким образом автопроизводители пытаются выпускать автомобили, которые будут соответствовать жёстким экологическим нормам. Увы, без использования турбин в современных автомобилях добиться сокращения уровня вредных веществ в выхлопе без миллиардных инвестиций невозможно.

Источники

• https://voditeliauto.ru/poleznaya-informaciya/avtoustrojstva/turbina/kak-rabotaet.html
• https://www.vk-sto.by/blog/princip_raboty_turbiny_kak_rabotaet_turbonadduv_v_avtomobile/2020-01-12-137
• https://TractorReview.ru/dvigateli/ustroystvo/printsip-rabotyi-turbinyi-na-dizelnom-dvigatele.html
• https://fastmb.ru/auto_shem/1762-turbonadduv-princip-deystviya-dostoinstva-i-nedostatki.html
• https://AvtoNov.com/%D1%82%D1%83%D1%80%D0%B1%D0%BE%D0%BD%D0%B0%D0%B4%D0%B4%D1%83%D0%B2-%D0%BF%D1%80%D0%B8%D0%BD%D1%86%D0%B8%D0%BF-%D1%80%D0%B0%D0%B1%D0%BE%D1%82%D1%8B/
• https://autodromo.ru/articles/turbonadduv-chto-eto-takoe-zachem-nuzhen-kak-ustroen-i-kak-rabotaet-turbonagnetatel
• https://scart-avto.ru/remont/turbonadduv-chto-eto-takoe-v-avtomobile-printsip-raboty/

Принцип работы двигателя с турбонаддувом

Работа системы турбонаддува основана на использовании энергии отработавших газов. Отработавшие газы вращают турбинное колесо, которое через вал ротора вращает компрессорное колесо. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему. Нагретый при сжатии воздух охлаждается в интеркулере и поступает в цилиндры двигателя.

Несмотря на то, что турбонаддув не имеет жесткой связи с коленчатым валом двигателя, эффективность работы системы во многом зависит от числа оборотов двигателя. Чем выше частота вращения коленчатого вала двигателя, тем выше энергия отработавших газов, быстрее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры двигателя.

В силу конструкции, турбонаддув имеет ряд негативных особенностей, среди которых с одной стороны задержка увеличения мощности двигателя при резком нажатии на педаль газа — турбояма, с другой — резкое увеличение давления наддува после преодоления турбоямы — турбоподхват.

Система с двумя параллельными турбокомпрессорами применяется в основном на мощных V-образных двигателях (по одному на каждый ряд цилиндров). Принцип работы системы основан на том, что две маленькие турбины обладают меньшей инерцией, чем одна большая.

При установке на двигатель двух последовательных турбин максимальная производительность системы достигается за счет использования разных турбокомпрессоров на разных оборотах двигателя. Некоторые производители идут еще дальше и устанавливают три последовательных турбокомпрессора — triple-turbo и даже четыре турбокомпрессора — quad-turbo.

Комбинированный наддув объединяет механический и турбонаддув. На низких оборотах коленчатого вала двигателя сжатие воздуха обеспечивает механический нагнетатель. С ростом оборотов подхватывает турбокомпрессор, а механический нагнетатель отключается. Примером такой системы является двойной наддув моторов TSI от Volkswagen.

Минусы двигателя с турбонаддувомО плюсах мы поговорили в начале статьи, теперь расскажем про минусы двигателя с турбонаддувом. Обратная сторона повышения мощности мотора при сохранении общих характеристик, то есть форсирования, – более интенсивный износ узлов, как следствие, снижение ресурса силовой установки. Кроме того, турбины требуют применения специальных сортов моторных масел и строгого соблюдения рекомендуемых изготовителем сроков обслуживания. Еще более требователен к вниманию владельца воздушный фильтр.

Еще один явный недостаток системы турбонаддува – она очень чувствительна к износу поршневой группы. Возрастание давления картерных газов ощутимо снижает ресурс турбины. При продолжительной работе в таких условиях наступает «масляное голодание» и поломка турбокомпрессора. Причем повреждение этого агрегата вполне может привести к выходу из строя всего двигателя.

Наличие технически сложного турбонаддува двигателя делает мотор автомобиля более сложным, увеличивая число деталей, а значит, снижая общую надежность. К тому же, ресурс самого турбокомпрессора значительно меньше, чем аналогичный показатель двигателя в целом.