FISHKINET
"По-любому трофей" "По-любому трофей" "Принёс молча, отдал и свалил": в Барнауле раскритиковали курьеров из-за жалобы на полуголых клиентов "Принёс молча, отдал и свалил": в Барнауле раскритиковали курьеров... Девушка, которая точно знает, чем заманить мужчину Девушка, которая точно знает, чем заманить мужчину 17 случаев, когда гениальные идеи довели удобство привычных вещей до максимума 17 случаев, когда гениальные идеи довели удобство привычных вещей... Росгвардия "против" полиции Росгвардия "против" полиции Славные попутчики, являющиеся скорее исключением, а не правилом Славные попутчики, являющиеся скорее исключением, а не правилом Невероятная трансформация брошенного пса Невероятная трансформация брошенного пса Мемы из соцсетей. Свежак за 28 марта Мемы из соцсетей. Свежак за 28 марта Хозяин сбросил пса до заводских настроек Хозяин сбросил пса до заводских настроек 20 идеальных фотографий, от которых у перфекциониста растает сердце 20 идеальных фотографий, от которых у перфекциониста растает сердце Красивый и сложный трюк в исполнении гимнасток Красивый и сложный трюк в исполнении гимнасток Русские пирамиды, о которых мало кто знает Русские пирамиды, о которых мало кто знает В Подмосковье задержали полицейских, фиктивно поставивших на учёт 1500 мигрантов В Подмосковье задержали полицейских, фиктивно поставивших на учёт... Пластического хирурга, изуродовавшего девушку- модель в Сочи, освободили от ответственности Пластического хирурга, изуродовавшего девушку- модель в Сочи,... 12 актёров, которые, не зная покоя, активно снимаются в кино, несмотря на пенсионный возраст 12 актёров, которые, не зная покоя, активно снимаются в кино,... Парень с разбега прыгнул в толпу спецназовцев, избивавших его отца Парень с разбега прыгнул в толпу спецназовцев,... В Краснодаре водитель чуть не сбил пенсионера, а затем ударил его ногой В Краснодаре водитель чуть не сбил пенсионера, а затем ударил его... Пригласил в магазин, чтобы купить цепь: в Санкт-Петербурге арестовали отца, который издевался над своей дочерью Пригласил в магазин, чтобы купить цепь: в Санкт-Петербурге... "Илюха, выздоравливай!": звёзды хоккея поддержали мальчика, пострадавшего в московском теракте "Илюха, выздоравливай!": звёзды хоккея поддержали мальчика,...
Что такое турбонаддув

Что такое турбонаддув

44729
9
Что такое турбонаддув?
Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.
Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? Тут-то нас и поджидают проблемы.
Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается 14–15 частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.
Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно из-за разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?
Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.
Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.
Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.
Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.
Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут по-прежнему быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.
Во-первых, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту,во-вторых, температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.
По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В 50-х годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.
Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.
Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.
На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор twin-scroll (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах
Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для V-образных турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору twin-scroll получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких
Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Турбина с изменяемой геометрией.
Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo»
×
×

Источник:

Новости партнёров
реклама
А что вы думаете об этом?
Фото Видео Демотиватор Мем ЛОЛ Twitter Instagram Аудио
Отправить комментарий в Вконтакте
This site is protected by reCAPTCHA and the Google Privacy Policy and Terms of Service apply.
293  комментария
Лучший комментарий
Скрыть
68
Encenge 10 лет назад
Пост действительно неплохой, но далеко не полный. ни слова про на "наддув в наддув" (как например моторах Cammin's), и про то, как как способна такая небольшая штуковина ушатать весь движок.
277
ХочетсяМолока 10 лет назад
В исторических аспектах не силен.
Плюс поставил.

Но фраза "Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий" даже передернула.
С какого рожна писать про интеркуллер, про то, что холодный воздух плотнее?
Это копипаста что ли? Не умело разбавленная.
Комментарий удален
−2777
61
LeSSSnik Provocator 10 лет назад
При раскрутке турбины от коленвала или распредвала будет присутствовать потеря мощности двигателя. Раскрутка же турбины используя энергию выхлопа даст гораздо больший эффект с гораздо меньшимии потерями.
Комментарий удален
−2777
−205
Mullcieber tanker-truck2013 10 лет назад
На мерсе уже позорно ездить как и на любом немце. Или Ваш предок в ВОВ был беженцем как те здоровые лбы из новороссии?
−205
Mullcieber Alexandrius 10 лет назад
Видать ваш предок лег под немца и кайфанул.
199
Дмитрий 10 лет назад
статья была на АвтоMail.ru
416
Сергей Веретенников sergonly 10 лет назад
Ой да ладно! И в чем же плохая ремонтопригодность? А про износ скажи дизелистам с пробегом овер1млн.
−54
Stan 10 лет назад
Слишком много писанины ...
−224
Vatamanoff 10 лет назад
Отличная работа.
Плюсы.
205
Maiya Ryazanova 10 лет назад
Автору плюсы зажали
Показать ещё 5 ответов (из 11)
Комментарий удален
−7623
0
Алина Андрей 10 лет назад
приора 98лс тратит 6.0 при спокойной езде, 8.0 если крутить до 6000 или стоять в пробках часами
378
Дмитрий 10 лет назад
Спасиба за подробную статью. Все понятно про заряженные авто (как пример: EVO или WRX STI), но по какому принципу работают современные "бюджетные" турбомашины такие, как Шкода с ДВС 1,4 TSI - там есть интеркуллер? и если смысл покупать авто с ТАКИМ ДВС или же лучше (в плане надежности) обычный атмо-ДВС? Было бы интересно прочитать статью и про такие псевдо-турбо ДВС.
Показать ещё 5 ответов (из 6)
Комментарий удален
−7623
Комментарий удален
−7623
Показать ещё 175 комментариев (из 223)
Показать ещё

На что жалуетесь?