Что необходимо для установки турбины на атмосферный двигатель - Журнал "Автопарк"
Auto-park24.ru

Журнал "Автопарк"
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что необходимо для установки турбины на атмосферный двигатель

Современные турбонаддувные двигатели

Автопромышленность развивается семимильными шагами, и для современных автовладельцев знания о различных новых автомобильных технологиях оказываются весьма полезными. Двигатели с турбинами, роботизированные коробки передач и вариаторы, системы защиты автомобиля, навигация и многое другое — становятся новой реальностью.

В блоке полезной информации контакты ресурса https://sinkai.ru/brand/cummins/, где можно найти все необходимые запчасти для двигателя CUMMINS. Гильзы двигателя, коленвалы, блоки цилиндров, масляные насосы, турбины, шатуны и вообще все что необходимо для ремонта мотора.

А в данной статье поговорим о том, что дает установка турбины на бензиновый и дизельный двигатель, каковы отзывы и неисправности, особенности эксплуатации и ремонта турбин, разберем плюсы и минусы, принципы работы турбонаддува.

Действительно, едва ли можно встретить человека, которой ни разу в своей жизни не заметил бы машину, по крайней мере внешне ничем не отличающуюся от обычных, с небольшим шильдиком «turbo». И только посвященному в возможности турбонаддува известно, сколько интересного и захватывающего скрыто под этой скромной надписью.

Принцип работы турбонаддува

Немного физики. Перед автомобильными конструкторами стоит извечная проблема повышения мощности двигателя. Еще со школьной скамьи мы помним, что мощность мотора находится в прямой зависимости от объема сжигаемого за рабочий цикл топлива. Иначе говоря, чем больше горючего сжигается, тем большую мощность получают. Но не все так просто на пути увеличения количества лошадиных сил под капотом – как правило, здесь конструкторов-мотористов поджидает немало проблем.

Как известно, процесс горения топлива проходит в присутствии кислорода, поэтому
в цилиндрах фактически сгорает не топливо, а смешанные в определенном соотношении топливо и воздух. Особенности процесса топливного горения зависят, например, от состава горючего или режима работы мотора, и некоторых других факторов. К примеру, в случае бензиновых двигателей топливо и воздух находятся в соотношении один к 14–15, то есть воздуха требуется довольно много. Увеличить подачу топлива – не проблема, чего не скажешь о столь значительном увеличения подачи воздуха.
В основе работы обычного ДВС лежит разница между давлением непосредственно в цилиндрах и атмосферным столбом, благодаря чему необходимый воздух попадает в двигатель самостоятельно. В этом случае получается прямая зависимость между объемом цилиндра и кислородом, который попадает в него на каждом цикле. По этому пути пошли американцы – выпущенные ими огромные двигатели имеют умопомрачительный расход горючего.

Как загнать в цилиндр больше воздуха? Первый способ увеличить в определенном объеме количество воздуха придумал немецкий инженер-конструктор Готлиб Вильгельм Даймлер. Это та самая светлая голова, чье имя стало частью названия знаменитой автомобильной марки Daimler Benz AG. 1885 год был ознаменован рождением нового мотора, который при своем незначительном весе и небольших размерах обеспечивал большую мощность. Воздух в него закачивался посредством специального нагнетателя, представляющего собой вентилятор (компрессор). Получив вращение напрямую от вала двигателя, он загонял сжатый воздух в цилиндры.
В начале XX века швейцарскому инженеру-изобретателю Альфреду Бюхи удалось пойти еще дальше. Под его руководством в производственной фирме Sulzer Brothers проходили работы по разработке дизельных двигателей. С одной стороны ему категорически не нравились большие и тяжелые, к тому же маломощные моторы, с другой – не хотелось использовать и идею вращения приводного компрессора за счет энергии движка. Это и привело к поискам нового решения нагнетания воздуха. Так, в 1905 году впервые в мире было запатентовано новое устройство нагнетания, основанное на использовании энергии выхлопных газов в качестве движителя.

Идея турбонаддува – проста, как, впрочем, и все гениальное. Аналогично работе ветра по вращению крыльев мельницы, колесо с лопатками здесь крутят отработавшие газы. Ротор турбины, как называют маленькое колесо с большим количеством лопаток, и колесо компрессора посажены на один вал. Полученную конструкцию, турбонагнетатель или турбокомпрессор (лат. turbo – вихрь, compressio – сжатие) можно условно разделить на:

  • ротор – вращается под действием выхлопных газов
  • и компрессор – будучи соединенным с ротором, он выступает в роли вентилятора, нагнетающего дополнительный воздух в цилиндры.

Воздух, попадающий в цилиндры турбомотора, часто нуждается в дополнительном охлаждении. В этом случае, загнав туда больше кислорода, можно будет повысить его давление, поскольку уже в цилиндре ДВС сжать холодный воздух гораздо легче, чем горячий. При прохождении через турбину воздух за счет сжатия и разогретых выхлопными газами деталей турбонаддува нагревается. Его охлаждают с помощью промежуточного охладителя, интеркулера. Это радиатор, который установлен по ходу движения воздуха межу компрессором и цилиндрами мотора. При прохождении через интеркулер воздух отдает тепло атмосфере и охлаждается. А уже холодный, более плотный воздух можно загонять в цилиндр в большем объеме.
Получается определенная цепочка – большее количество выхлопных газов, попавших в турбину, заставляет ее быстрее вращаться, а больший объем дополнительного воздуха, поступающего в цилиндры, повышает мощность.
Решение это – довольно эффективное, поскольку по сравнению, допустим, с приводным нагнетателем требуется значительно меньше затрат энергии двигателя (порядка 1,5%) на самообслуживание наддува. Это легко объясняется тем, что источником энергии ротора турбины является не замедление выхлопных газов, а их охлаждение – выхлопные газы после турбины идут так же быстро, но они более холодные.
Более того, на сжатие воздуха затрачивается даровая энергия, что способствует повышению КПД двигателя. К тому же, возможность получить большую мощность с рабочего объема поменьше приводит к меньшим потерям на трении, меньшей массе мотора (следственно и машины в целом).

Плюсы и минусы турбонаддува

Таким образом, автомобиль с турбонаддувом оказался значительно экономичнее своих атмосферных собратьев равной мощности. Тем не менее, оптимальным такое решение не назовешь по нескольким причинам. Начнем, к примеру, со скорости вращения турбины, которая может достигать порядка 200 тысяч оборот/мин или температуры раскаленных газов, достигающей, трудно даже представить, 1000°C. Очевидно, что создание и установка турбонаддува, способного в течение длительного времени выдерживать столь сильные нагрузки — это довольно дорого и непросто.
Именно поэтому установка турбины на двигатель первоначально получила достаточно широкое распространение исключительно в годы Второй мировой войны, причем только в авиации. В последующем, в 50-е годы ХХ века, турбонаддув стали использовать в тракторах американской компании Caterpillar и первых турбодизелях для грузовиков компании Cummins. И только в 1962 году они появились на серийных легковых автомобилях, причем почти одновременно на Chevrolet Corvair Monza (Шевроле Корвэйр Монца) и Oldsmobile Jetfire (Олдсмобиле Джетфайер).

Однако сложность конструкции и ее дороговизна оказались не единственными недостатками турбонаддува. Насколько эффективно будет проходить эксплуатация двигателя с турбиной во многом определяется оборотами движка. Действительно, на малых оборотах и, соответственно, небольшом объеме выхлопных газов ротор раскручивается слабо, и компрессор, в свою очередь, почти не задувает дополнительный воздух в цилиндры. Порой даже до 3000 оборот/мин мотор вообще не тянет, и «выстреливает» только где-то после четырёх-пяти тысяч. Подобная ситуация называется турбоямой.
Еще один момент — сложный и дорогой ремонт турбины в случае возникновения неисправностей турбированного двигателя, поскольку обслуживание таких агрегатов остается прерогативой сертифицированных станций фирменного техосблуживания.

Эксплуатация двигателя с турбиной

Поскольку для большей турбины необходимо больше времени на раскрутку, то турбоямы, как правило, грозят в первую очередь моторам, имеющим очень высокую удельную мощность и турбины высокого давления. Что же касается турбин с низким давлением, то у них провалов тяги, можно сказать, нет, однако мощность они способны поднять не очень сильно.
От турбоямы удается почти избавиться при использовании схемы с последовательным наддувом, суть которой в следующем: на малых оборотах мотора работает малоинерционный небольшой турбокомпрессор, который на низах увеличивает тягу, а на высоких оборотах по мере роста давления на выпуске включается второй, побольше.
В прошлом веке этот принцип был использован на суперкаре Порше 959. Сегодня же эта схема используется, к примеру, на турбодизелях фирм Land Rover и BMW. В бензиновых двигателях с турбинами Volkswagen в качестве маленького турбокомпрессора выступает приводной нагнетатель.
В случае рядных двигателей чаще используют одиночный турбокомпрессор типа twin-scroll с двойным рабочим аппаратом. Каждую из «улиток» наполняют выхлопные газы от различных групп цилиндров, но они обе подают газы при этом на одну турбину, достаточно эффективно раскручивая ее и на малых оборотах, и на больших.
Но чаще всего можно встретить пару одинаковых турбокомпрессоров, обслуживающих параллельно различные группы цилиндров. Типичной схемой для V-образных турбомоторов является следующая: каждому блоку – свой нагнетатель, хотя и не без исключений. Например, двигатель V8 от Motorsport Gmbh (дочерняя компания BMW AG), который впервые был использован на автомобилях BMW серии X5 M и X6 M, имеет перекрестный выпускной коллектор, позволяющий получать компрессору twin-scroll выхлопные газы из работающих в противофазе цилиндров различных блоков.

Эффективность двигателя с турбиной

Еще один вариант повышения эффективности работы турбокомпрессора с охватом всего диапазона оборотов – это изменение геометрии рабочей части. Специальные лопатки, поворачиваясь внутри «улитки», в зависимости от оборотов, варьируют форму сопла. В итоге получается «супертурбина», которая хорошо работает при любых оборотах. Хотя идея эта – не из новых, но реализовать ее удалось не так уж давно. Установка подобных турбин началась с дизельных двигателей, а из бензиновых первым примерил турбину с изменяемой геометрией Porsche 911 Turbo.

Читать еще:  Через какое время менять масло в двигателе дизель

В последнее время популярность турбомоторов резко возросла, поскольку помимо форсирования силовых агрегатов они повышают экономичность и чистоту выхлопа. Это особенно важно для дизельных двигателей. Сегодня редко какой дизель обходится без приставки «турбо», а по отзывам, если поставить турбину на бензиновый двигатель обычного автомобиля, это превратит его в настоящую «зажигалку». Да и просто заурядные, но современные седаны, универсалы и хэтчбеки скрывают под капотом бензиновые и дизельные двигатели, оснащаемые турбинами, позволяющими уменьшить количество цилиндров, рабочий объем мотора, а соответственно не только массу, но и расход постоянно увеличивающегося в цене топлива.

Принципы работы турбины на автомобиле ВАЗ

Самый эффективный способ добавить мощность двигателю это установить турбину. Почему именно турбина ? Чтобы ответить на этот вопрос, мы сравним работу турбо двигателя, атмосферного двигателя и мотора оборудованного компрессором.
Плюсы и минусы турбокомпрессора.
Все больше и больше становится популярным среди прочих альтернативных доработок двигателей автомобилей ВАЗ установка турбонаддува. У турбины есть ряд преимуществ по сравнению с компрессором, где присутствует потеря мощности в результате схемы привода. Турбокомпрессор устроен следующим образом: крыльчатка-нагнетатель сидит на одном валу с крыльчаткой-турбиной, которая встроена в выпускной коллектор двигателя и приводится во вращение отработавшими газами. Это и позволяет снять с двигателя большую мощность, так как нет прямой связи вала турбины с коленчатым валом, как в случае компрессора, тем самым турбина не отнимает мощность у самого двигателя. В этом и заключается главное преимущество турбины, в «бою» со своим главным конкурентом – компрессором.
Единственный недостаток турбины является «турбояма». «Турбояма» — замедленный отклик двигателя, на работу педали акселератора.
Это явление объясняется очень просто — турбине требуется время, пока после нажатия педали газа (подачи топлива),
мотор начнёт набирать обороты, тем самым увеличив давление выхлопных газов, которые начнут раскручивать турбину,
соответственно в двигатель начнет поступать больший объем воздуха. По этой же причине, максимальную мощность турбо-двигатель, может выдать на высоких оборотах, турбина оживает обычно при 3000 об/мин и более в зависимости от настроек мотора.
Плюсы и минусы турбонаддува по сравнению с компрессором весьма наглядны, но давайте разберёмся, что сподвигает
автолюбителей устанавливать на автомобили ВАЗ именно турбокомпрессор? На сегодняшний день список компонентов для тюнинга двигателя ВАЗ достаточно большой и грамотные специалисты, могут снять с атмосферного мотора более 150 лошадей, с наименьшими при этом потерями на надёжности.
Можно выделить несколько основных причин, по которой предпочтение отдаётся турбодвигателю, а не атмосферному:
Основной причиной, – которая движет людьми в погоне за мощностью, сильно ограниченные возможности атмосферного двигателя при определенном объёме. Естественно турбо двигатель, тоже имеет свои границы, но он может поднять мощность в несколько раз,
тогда как атмосферный мотор с трудом преодолевает увеличение мощности в два раза по сравнению со стандартным. Но ведь не все строят автомобиль выходного дня с мощностью за 200 лощадиных сил, что тогда останавливает людей которые эксплуатируют автомобиль ежедневно просто доработать атмосферный двигатель, Зачем вкладывать деньги в установку турбо-комплекта?
У «заряженных» атмосферных моторов есть свои недостатки, вот основные из них:
Отсутствие тяги двигателя на низах. Сильно «раскрученный» атмосферник, едет лишь на высоких оборотах,
что абсолютно не удобно при езде в гражданском режиме (светофоры, пробки и т.д.);
Высокий холостой ход (ХХ), порой плавающие обороты ХХ. Высокий расход топлива.
турбонаддув
Турбо под капотом ВАЗ 2110
Каждый, кто решил, что под капотом его ВАЗ 2110 должна быть турбина должен понимать, что установка данного девайса,
потребует серьёзных вмешательств не только в работу самого двигателя, но и доработку: подвески, тормозов и возможно трансмиссии
(в зависимости от желаемого результата и в большей мере от полученной мощности). Перед тем как начать искать комплектующие,нужно решить какую мощность вы хотите получить от установки турбины на мотор. Условно турбины можно поделить на три типа: низкого, высокого и сверхвысокого давления.

-Турбины низкого давления (до 0,5 Бар), потребуют минимальных вмешательств в работу двигателя, но верить в обещания продавцов Кит комплектов, что такую турбину легко поставить на стоковый двигатель – то же не стоит;
-Турбины высокого давления (ориентировочно от 0,6 Бар) потребуют серьезных переделок двигателя, а возможно повлекут неминуемые переделки сцепления, КПП и пр;
-Под турбинами сверх высокого давления, будем считать, турбины, установленные на двигатели автомобилей, которым либо уже не суждено их приобретённым спортивным характером выезжать на дороги общего пользования, либо выезжать, но как автомобиль выходного дня. Тут уже не столь важно конкретное давление турбины, на такой автомобиль их можно поставить и две, особенность такого автомобиля в том, что использование его на каждый день, из-за приобретённых им характерных черт гоночного (именно – гоночного, а не спортивного) автомобиля, как минимум не комфортно и неудобно. Огромное количество л.с. потребуют крайне жёсткой подвески, переделки тормозной системы в целом, установки спортивного сцепления и многих других элементов – неотъемлемых составляющих гоночного автомобиля. Все это исключает комфортное передвижение и меняет предназначение данного автомобиля. Единственное что повлияет на компоновку и настройку такого автомобиля, его назначение: кольцо, прямая, дрифт и т.д.
Переделка десятки в гоночный автомобиль носит единичные случаи и не интересна для большинства обладателей ВАЗ, поэтому в данной статье подробнее рассмотрим установку турбины низкого и высокого давления. (Прим. автора – данная классификация носит условный характер, не стоит принимать её как единственно правильную, многие делят турбины, например на: гражданские и боевые).
Установка турбины на ВАЗ 2110 (низкого или высокого давления)
Рассмотрим подробнее, что необходимо доработать, заменить и установить в ВАЗ 2110, 2111 или 2112 для установки такой турбины:

1. Степень сжатия.

-Первостепенной задачей будет уменьшение степени сжатия, так как у атмосферного двигателя она выше. Для этого можно пойти различными путями: заменой поршней на специальные, доработать ГБЦ и т.д. Считается что при установке турбины низкого давления, можно обойтись и без уменьшения степени сжатия. Это весьма спорный момент и если уж не менять поршня (доработки низа мотора – сильно отразятся на стоимости всей работы), то не лишним будет доработать головку;
-В случае установки турбины высокого давления – уменьшение степени сжатия – операция необходимая и достигается обычно комплексной доработкой низа и ГБЦ одновременно.

2. Выпуск.
В ВАЗ 2110 турбина встраивается в приёмную трубу. Лучшим решением считается замена коллектора и приёмной трубы, общим «пауком», и уже в него встроить турбину. Этот вариант так же единственно возможный на 10-ках последних годов выпуска, где катализатор встроен в приёмную трубу.
Но важно учитывать, что неправильно сваренный выпускной коллектор может быстро прогореть, сломаться и да же повредить турбину, по этой причине, под конкретную турбину. Лучше купить приёмную трубу, адаптированную под ВАЗовский двигатель и проверенную временем. Если под вашу турбину таких труб нет, можно обратиться в фирму, которая изготавливает их на заказ. Многие начинают изготавливать трубу сами, так как стремление сэкономить, такое поведение среди владельцев Ваз весьма объяснимо. В этом случае – не забудьте изготовить кронштейн под свою турбину, через который она будет крепиться на двигатель. Турбина не должна висеть и держаться только на выпускном коллекторе.
-При установке турбины низкого давления остальной выхлоп можно оставить без изменений, но при наличие турбины, переход с обычного выхлопа, на прямоточный гораздо ощутимее, нежели на атмосферном двигателе;
-В случае установки турбины высокого давления переход на прямоточный выхлоп весьма предпочтителен, с попутным увеличением диаметра трубы выпуска, иначе турбина не сможет выдать весь потенциал через сильно зауженный для неё выхлоп.

3. Впрыск
-В зависимости от выбранной турбины, потребуется заменить ресивер на более производительный. В магазинах тюнинга – выбор ресиверов весьма огромен, но находятся умельцы, которые изготавливают их самостоятельно;

ресивер
-Для турбины высокого давления, так же необходимо заменить бензонасос и форсунки.

4. ЭБУ.

-Потребуется перепрошивка ЭБУ под новую компоновку двигателя;
-На двигателе с турбиной высокого давления и расчётной мощностью более 200 л.с. потребуется заменить ДМРВ на датчик абсолютного давления (ДАД) и датчик температуры воздуха (ДТВ), так как штатный ДМРВ, попросту не рассчитан на проход такого количества воздуха, а следовательно он не даст грамотно откорректировать ЭСУД.

5. Система смазки.

Подача масла на турбину. Нужно обеспечить подачу масла на турбину. Сделать это можно следующим образом: под датчик давления масла поставить тройник от классического двигателя (такой стоял на тех моделях, где есть стрелочный прибор давления масла, например 2106). С помощью специального армированного масляного шланга соединить данный тройник и рестриктор (место подачи масла в турбину) Вашей турбины. Так же для избегания попадания грязи в турбину, многие в магистраль ставят фильтр. Можно пойти и другим путём: купить специальный переходник, который ставится, под масляный фильтр и уже от него сделать отвод масляного шланга;
Слив масла из турбины. Слив нужно обеспечить таким образом, что бы масло из турбины сливалось в поддон двигателя. Делается это металлической трубкой (из-за близости к системе выхлопа), которая соединяет двигатель и турбину.

Читать еще:  Что делать если иммобилайзер не дает запустить двигатель

6. Охлаждение.
Для охлаждения турбины может потребоваться подвод антифриза из общей системы охлаждения автомобиля (зависит от конструкции турбины). Обычно врезку делают в контур подогрева дросселя. Можно подключить, как параллельно, так и вместо подогрева дросселя.
Для охлаждения воздуха подаваемого турбиной в двигатель – необходимо установить интеркулер.

-При установки турбины низкого давления, многие пытаются построить компоновку без интеркулера, но такие системы, да же если и могут работать нормально, то в жаркую летнюю погоду всё равно начинают не справляться. И часто владельцы всё-таки приходят к установке интеркулера;
-Так же дополнительного охлаждения может потребовать и сам двигатель. В случае с ВАЗ-2110 есть одно идеальное решение – установка двухрядного медного радиатора. Как показывает практика – его хватает с полна и для его установки не требуется дополнительных доработок.

7. Блок (актуальнее для турбин высокого давления).
Если ваша цель, построить весь мощный городской автомобиль с расчетной мощностью более 200л.с., то подходить стоит основательно и Ваша цель будет уже не приладить турбину к двигателю, а собрать совершенно другой турбо двигатель.

-Для этих целей, лучше начать с замены блока. В случае с автомобилями десятого семейства, можно поставить блок от Калины. С Калиновским блоком и правильно подобранным коленчатым валом, можно достичь объёма 1600-1700 кубиков. Если Вы рассчитываете на более скромный бюджет, можно обойтись и родным блоком, заменив в нём поршня, шатуны, колено или только отдельные компоненты. Вариантов очень много и всё зависит только от Ваших целей, двигателя который у вас установлен и финансовых вложений, которые Вы готовы вложить в двигатель;
-Усилитель блока – весьма спорная доработка. Бытует мнение, что в ней нет необходимости, кто – то доказывает, что без неё не обойтись. Однозначного ответа на данный вопрос нет, но если мощность Вашего мотора будет превосходить номинальную в разы – то такая доработка точно не будет лишней, учитывая, что в родном блоке пастель КВ висит в воздухе и при возросшей нагрузке – слабое место может быть причиной поломки или повышенного износа. Такой усилитель можно купить в тюнинг магазине или изготовить самостоятельно из пластины ориентировочно 15мм+/-2 мм при наличие опыта подобных доработок.

8. Перепускной клапан.
Перепускной клапан нужен для сброса избыточного давления, которое образуется в магистрали при резко закрытом дросселе, но при этом вращающейся турбине. Чтобы это давление, не разорвало резиновые соединения впускной магистрали или не привело к другим последствиям, перепускной клапан может сбрасывать избыточное давление в воздух (Blowoff – клапан) или обратно на вход турбокомпрессора (Bypass — клапан).

Если вы выберете Bypass – клапан, то его нужно установить в промежутке воздушной магистрали от турбины – до интеркулера;
Если Ваш выбор падёт на Blowoff – клапан, то его предпочтительнее поставить рядом с дроссельной заслонкой.
9. Wastegate клапан.
Его назначение в том, чтобы часть выпускного газа, проходила в обход турбины, ограничив скорость вращения турбины и тем самым уменьшить избыточное давление на впуске. Клапана бывают внешние и внутренние:

Внешние обычно огромные, чаще применяются именно на гоночных автомобилях, нежели гражданских, но они более надёжные и дают возможность регулировки;
На большинстве турбин Wastegate клапан встроенный и проблема установки и покупки клапана отпадает сама собой.

10. Прочие доработки.

В зависимости от выбранной турбины, данный список может дорабатываться как в сторону увеличения, так и в сторону его сокращения. Так же не стоит забывать, что есть ещё масса систем в двигателе, которые так же могут потребовать замены или доработки, в зависимости от общей компоновки мотора. Например: поставить более «холодные» свечи, установить иной регулятор давления топлива и т.д. Поэтому не стоит рассматривать данный список – как инструкцию к действию. Каждая конкретная турбина, может потребовать своих дополнительных доработок. Например, установку более производительного бензонасоса, форсунок. Для установки отдельных элементов, может понадобиться переделка кузова. Например, под интеркулер может понадобиться резать бампер, телевизор, отверстия в телевизоре под патрубки и т.д.

Турбо КИТ на ВАЗ 2110, 2111, 2112
Перед тем, как установить турбину на ВАЗ 2110, нужно определиться с моделью турбины, и собирать под её установку необходимые комплектующие, что – то покупать, что – то изготавливать и т.д. Но если самостоятельно изготовить кронштейн, коллектор, маслослив и т.д. Вы не имеете возможности, то в таком случае проще будет купить КИТ турбо ВАЗ. Такой комплект включает в себя саму турбину и всё необходимое для её установки, уже адаптированное под конкретный двигатель ВАЗ. На сегодняшний день, существует большое количество готовых КИТ комплектов, от разных производителей, которые сделали всё возможное, чтобы упростить его установку. Не смотря на адаптацию комплекта не стоит забывать о дополнительных расходах, например, настройка и перепрошивка ЭБУ, возникшие сложности и трудности при установке комплекта (за частую связанные с кустарным производством).

На видео представлен подробный рассказ о работе турбины

Устройство и принцип работы турбины на дизельном двигателе

Турбокомпрессор — устройство, которое позволяет примерно на 30% увеличить мощность мотора, при этом отсутствует необходимость физически увеличивать объём цилиндров. Такие агрегаты установлены практически на всех современных автомобилях, вне зависимости от типа используемого топлива. Ниже подробнее расскажем об устройстве и работе турбины дизельного двигателя, а также обрисуем минусы этого устройства и самые распространённые поломки.

Устройство и особенности турбины

Агрегат состоит из двух устройств — турбины и компрессора. Задача первой преобразовывать энергию выхлопных газов, а второго — подавать сжатый воздух в цилиндры. «Крыльчатки» — главные составляющие части этой системы, представляют собой два лопастных колеса (компрессорное и турбинное).

По своей сути компрессор — это насос, его единственная задача заключается в подаче сжатых атмосферных воздушных масс в цилиндры. Кислород необходим для сжигания топлива, чем больше его поступит, тем больше силовой агрегат сможет сжечь. В результате это приводит к значительному увеличению мощности движка без физического увеличения объёма или количества цилиндров. Система турбонаддува состоит из следующих компонентов:

  • корпус компрессора;
  • корпус турбины;
  • корпус подшипников;
  • компрессорное колесо;
  • турбинное колесо;
  • ось или вал ротора.

В турбонаддуве основным элементом выступает ротор, который защищается корпусом и крепится к специальной оси. И сам ротор, и корпус турбины изготавливаются из термостойких сплавов — это необходимо из-за того, что они находятся в постоянном контакте с газами высокой температуры.

Ротор и крыльчатка вращаются в разных направлениях с большой скоростью — такое решение обеспечивает их плотный прижим друг к другу. Принцип работы в следующем:

  1. Отработанные газы поступают в выпускной коллектор.
  2. Затем — в специальный канал, расположенный в корпусе нагнетателя, который выполнен в форме улитки.
  3. В «улитке» газы разгоняются до большой скорости и подаются на ротор.

Благодаря такому принципу и обеспечиваются вращение турбины. Что касается оси турбонагнетателя, то она крепится на специальных подшипниках скольжения и смазывается за счёт поступления жидкости из моторного отсека. Утечка смазочной жидкости предотвращается благодаря наличию прокладки и уплотнительным кольцам. Кроме того, дополнительную герметизацию обеспечивают смешанные и отдельные потоки отработанных газов и воздуха. Такое технологическое решение не обеспечивает гарантии в 100%, что выхлоп не попадёт в сжатый воздух, однако система этого и не требует.

Что ещё входит в систему турбонаддува

Турбина — сложный агрегат, инженерам потребовалось несколько десятилетий, чтобы довести систему до ума. Только на первый взгляд решение компенсировать потери КПД за счёт выхлопных газов кажется простой. Даже после создания устройства у него долгое время наблюдались определённые проблемы.

Например, не удавалось решить проблему турбоямы — задержки после нажатия на педаль газа и запуском ротора. Решение нашлось в виде использования двух клапанов. Один из них использовался для вывода излишек воздуха, а второй предназначался для выхлопных газов. Кроме того, современные турбины имеют изменённую геометрию лопаток, что серьёзно их отличает от подобных устройств второй воловины XX столетия.

Можно выделить ещё одну проблему, которая заключалась в излишней детонации — с ней тоже успешно справились современные инженеры. Проблема заключалась в том, что температура в рабочих секторах цилиндров резко увеличивалась во время нагнетания воздуха, особенно в последней стадии такта. Решение нашлось в установке интеркулера (промежуточного охладителя воздуха).

Интеркулер — устройство для охлаждения наддувочного воздуха. Он выполняет сразу две функции — препятствует детонации и не даёт уменьшиться плотности воздуха. В результате удалось сохранить работоспособность всей системы.

Также стоит отметить и другие важные составляющие турбины.

Регулировочный клапан. Отвечает за поддержание заданного уровня давления, излишки давления поступают в приёмную трубу.

Перепускной клапан. Используется для вывода излишних воздушных масс обратно во впускные патрубки — это нужно для снижения мощности при её избытке.

Стравливающий клапан. Если дроссель закрывается и нет датчика массового расхода воздуха, клапан будет возвращать излишки воздуха обратно в атмосферу.

Читать еще:  Форд транзит двигатель отопителя ремонт своими руками

Патрубки. Герметичные отрезки трубы. Одни используются для подачи воздуха, вторые для подачи смазочного масла.

Выпускные коллекторы. Должны быть совместимы с турбокомпрессором.

Принцип работы

Для начала нужно разобраться с двумя терминами.

Турбоподхват — состояние, при котором быстро вращающийся ротор увеличивает подачу воздуха в цилиндры, благодаря чему повышается мощность силового агрегата.

Турбояма — короткая задержка, которая возникает в работе турбины при повышении количества поступившего топлива во время нажатия педали газа. Задержка появляется из-за того, что ротору необходимо некоторое время, пока газы его не разгонят.

Турбонаддув повышает давление выхлопных газов за счёт более интенсивной работы мотора, но в то же время увеличивается и давление наддува. При достижении критических величин может произойти поломка, а потому этот процесс необходимо контролировать. За регулировку давления отвечают клапана, а мембрана и пружина следят за предельно допустимыми значениями. При достижении определённой величины мембрана открывает клапан для стравливания давления.

Работа турбины на дизельном двигателе нуждается в контроле давления, который осуществляется следующими процессами:

  • если поступило слишком много воздуха, компрессор (используя клапан) освобождается от излишков;
  • клапан стравливает давление в случаях, когда воздуха поступило слишком много — при этом агрегат работает стабильно и забирает ровно столько воздуха, сколько требуется.

Работа турбокомпрессора на дизельном двигателе

Работа осуществляется по следующие схеме:

  1. Компрессор нагнетает сжатый атмосферный воздух.
  2. Воздушная масса смешивается с топливом и поступает в цилиндры.
  3. Полученная топливно-воздушная смесь воспламеняется, что приводит поршни в движение.
  4. Параллельно с этим процессом появляются отработанные газы, которые направляются в выпускной коллектор.
  5. Скопившиеся в корпусе газы значительно увеличивают скорость.
  6. Вращение переходит (по валу) на компрессорный ротор, он втягивает новую порцию воздуха.

Получается интересное взаимодействие. Ротор вращается быстрее — больше поступает воздуха. Чем больше воздуха поступает — тем быстрее вращается ротор.

Минусы турбины на дизельном двигателе

Как и любое устройство, у турбины есть свои положительные характеристики (которые были описаны выше), так и недостатки. К минусам можно отнести в первую очередь увеличенный расход топлива, особенно это касается неправильно отрегулированных агрегатов. Второй минус — чувствительность к качеству топлива, что особенно актуально в российских условиях. Дело в том, что некачественный дизель может привести к детонации. Отметим и другие недостатки:

  • общее удорожание двигателя;
  • повышенная требовательность к моторному маслу;
  • масло и фильтры приходится менять чаще (примерно каждые 5-6 тыс. км);
  • нужно часто менять воздушный фильтр;
  • ресурс турбины на дизельном двигателе значительно ниже, чем на бензиновом (из-за более высокой температуры выхлопа);
  • средний ресурс агрегата составляет 200-250 тыс. км, после чего потребуется замена или, как минимум, капитальный ремонт;
  • достаточно сложный ремонт, провести его среднестатистическому автовладельцу самому не получится.

Однако стоит отметить, что плюсы всё-таки перевешивают минусы. В противном случае турбины не пользовались бы такой большой популярностью.

Основные неисправности — признаки и причины

Сразу стоит оговориться, что основная причина поломок — это несвоевременное техническое обслуживание агрегата, его рекомендуется проводить минимум один раз в год. Следующая причина — низкое качество масла, либо его несвоевременная замена. Третья — попадание в устройство посторонних предметов (например, мелких камушков). Наконец, четвёртая — банальный износ отдельных компонентов турбины, ведь у каждого оборудования есть свой срок эксплуатации. Теперь опишем признаки, которые могут говорить о неисправности.

Чёрный дым из выхлопной трубы. Топливо сгорает в интеркулере или нагнетающей магистрали. Скорее всего — неисправность системы управления.

Сизый дым. Возможно, из-за нарушения герметизации турбины масло просачивается в камеру сгорания.

Белый дым. Сливной маслопровод загрязнился, потребуется его чистка.

Повышенный расход топлива. Воздух не доходит до компрессора.

Увеличен расход масла. Нужно проверить стыки патрубков — возможно, нарушена герметичность.

Уменьшение динамики разгона. Скорее всего вышла из строя система управления, из-за чего возник недостаток кислорода.

Посторонний свист, скрежет или шумы. Это может быть изменение зазора ротора, дефект в корпусе, утечка воздуха между двигателем и турбиной, либо загрязнение маслопровода.

Всегда нужно соблюдать правила эксплуатации агрегата — это снизит вероятность появления поломки и продлит срок службы устройства. Следует придерживаться нескольких простых правил:

  • следите за качеством топлива и масла;
  • не забывайте вовремя менять масло и фильтры;
  • начинайте движение только после того, как движок прогреется;
  • после прекращения движения нужно дать мотору поработать на холостых, а не сразу его выключать.

И, конечно же, следует регулярно проходить ТО.

Что делать, если турбина сломалась

Если обнаружилась неисправность первое, что нужно сделать — провести диагностику. Причём чем раньше, тем лучше. Если вовремя заменить неисправную деталь, удастся избежать более серьёзных проблем. Например — зачастую автовладелец не обращает внимание на лёгкое постукивание думая, что это не имеет значения, в результате через какое-то время приходится покупать новую турбину, хотя изначально можно было обойтись небольшим ремонтом.

Следует отметить, что недостаточно знать, как работает турбина на дизеле — нужно идеально разбираться во всех её компонентах. Только обладая соответствующими навыками, опытом и оборудованием получится провести качественный ремонт. Именно поэтому рекомендуем не пытаться самостоятельно отремонтировать агрегат (можно сделать только хуже), а обратиться в компанию «Дизель-Мастер». Специализируемся на ремонте турбин с 1998 года, а потому знаем о них всё.

5 причин обратиться именно к нам:

  1. В наличие высокоточное диагностическое оборудование (стенды Bosch и Delphi);
  2. В штате — специалисты с большим практическим опытом подобных работ.
  3. Быстрый ремонт в течение дня без потери в качестве.
  4. Используем только оригинальные комплектующие и ремкомплекты.
  5. Предоставляем официальную гарантию на комплектующие и выполненный ремонт.

При первых признаках дефекта — обратитесь к нам. Установим причину неисправности и предложим эффективный, экономичный способ её решения.

Установка турбокомпрессоров

Информация по правилам установки и эксплуатации турбокомпрессоров, собранная нами из многих источников за последние 5 лет, объединена в данную инструкцию по установке турбин. Пункт «Общие положения» освещает тематику первичного установления турбины в автомобиль. Заметим, что инструкция по установке так называемых шариковых турбокомпрессоров внесены небольшие корректировки, связанные с использованием «рестрикторов» на подачу масла в турбину.

Так, правильная технология установки турбокомпрессора на автомобиль играет немаловажную роль в том, насколько долго она в дальнейшем прослужит. Обратите внимание на то, что данный раздел инструкции обычно выделяется красным цветом! Наиболее значимые пункты написаны заглавными буквами и подчеркнуты. Также отдельного внимания заслуживает пункт 2.4.1, в котором излагаются особые правила установки турбокомпрессора после капремонта или замены двигателя на «контрактный». Пункт 2.13 обозначает вопросы, связанные с откаткой турбокомпрессора после установки.

Последний раздел инструкции иллюстрирует правила по эксплуатации турбокомпрессора. Следует отметить, что без их соблюдения срок службы турбокомпрессора снижается. Помните, что нарушения правил эксплуатации оставляют на деталях турбины следы и легко выявляются при выяснении причин выхода ее из строя!

г.Москва, 4-й Рощинский проезд д.19 стр.4
zakaz@rj-auto.ru

Карта сайта

  • О магазине
  • Сервис и услуги
  • Доставка и оплата
  • Контакты

© 2021 «РИДЖЕЙ АВТО», г.Москва, 4-й Рощинский проезд д.19 стр.4, zakaz@rj-auto.ru Политика конфиденциальности

Спасибо, в ближайшее время с вами свяжется наш менеджер!

Интернет-магазин выполняет доставку любого товара своей собственной Службой доставки.

Стоимость доставки курьером

Стоимость доставки товара из нашего магазина — 500 руб, при условии выбора при заказе товара в качестве способа доставки нашим курьером.

Время доставки

Время доставки согласовывается с менеджером Службы доставки, который обязательно свяжется с вами сразу после того, как вы разместите свой заказ.

Внимание! Неправильно указанный номер телефона, неточный или неполный адрес могут привести к дополнительной задержке! Пожалуйста, внимательно проверяйте ваши персональные данные при регистрации и оформлении заказа.Конфиденциальность ваших регистрационных данных гарантируется.

Доставка выполняется ежедневно с 10:00 до 20:00 часов, в субботу с 10:00 до 14:00, в воскресенье доставки нет. Товары, заказанные вами в субботу и воскресенье, доставляются в понедельник. Время осуществления доставки зависит от времени размещения заказа и наличия товара на складе:

  • если заказ подтвержден менеджером Службы доставки до 12:00, товар может быть доставлен на следующий рабочий день между 10:00 и 15:00 или между 15:00 и 20:00;
  • если заказ подтвержден менеджером Службы доставки после 12:00, товар может быть доставлен на следующий рабочий день между 15:00 и 18:00.

Вы также можете указать любое другое удобное время доставки, и покупка будет доставлена в удобное вам время. Иное время доставки, а также время доставки в населенные пункты области определяется по договоренности с клиентом.

Место доставки

Доставка осуществляется по адресу, указанному при оформлении заказа. Если необходимо доставить товар по иному адресу, необходимо сообщить адрес менеджеру Службы доставки, который свяжется с вами непосредственно после оформления заказа на сайте.

Основные параметры приводного вала

На что стоит обратить внимание при выборе детали:

Основные параметры рулевого механизма

На что стоит обратить внимание при выборе детали:

Привода General Ricambi

Обозначения на схеме:

Получить БЕСПЛАТНЫЙ доступ для тестирования на 10 дней.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector