Як працює турбіна на бензиновому двигуні

Принцип роботи турбіни: опис, пристрій, особливості:

як працює турбіна на бензиновому двигуні

Для того, щоб збільшити потужність і крутний момент двигуна, людство придумало масу пристроїв і агрегатів. Найпростіший метод – піти на збільшення обсягу камери згоряння. Чим більше палива потрапить в циліндр, тим більше виробиться корисної роботи. Але тут виникають проблеми.

По-перше, розміри такого мотора можуть бути позамежними, а по-друге, експлуатація такого ДВС через високі затрати палива буде нерентабельною. Тому останнім часом все частіше автовиробники оснащують свої машини турбіною. Що це за елемент.

 

і в чому полягає принцип роботи турбіни? Дізнаємося детально в нашій статті.

характеристика

Турбіна – це елемент впускної системи двигуна, який служить для збільшення тиску повітря за рахунок застосування енергії відпрацьованих газів. Завдяки її роботі, зростає маса повітря в камері згоряння.

Це дозволяє прискорити такти роботи двигуна і збільшити його крутний момент. Також відзначимо, що перші турбіни мали механічний привід. Принцип роботи такий турбіни полягав у перетворенні енергії від колінчастого вала. З останнім елемент поєднувався шляхом пасової передачі. Але незабаром такі агрегати перестали використовуватися. Зараз всі виробники застосовують газову турбіну, принцип роботи якої дозволяє збільшити ККД двигуна на 80 відсотків замість 30.

де використовується

В основному, такий агрегат можна зустріти на сучасних автомобілях. Але використовується даний нагнітач не на всіх ДВС. Стримуючим фактором застосування турбіни на бензинових моторах є високий ступінь детонації. Вона пов’язана зі збільшенням частоти обертання ДВС і величезною температурою вихлопних газів (до тисячі градусів).

Зважаючи на це часто використовується турбіна на дизельному двигуні. Принцип роботи такого ДВС дещо іншою. Тут менший ризик детонації, а температура газів не перевищує 600 градусів. Особливо часто компресори зустрічаються на комерційному транспорті. Неможливо уявити сучасний автобус чи магістральний тягач, не оснащений такою турбіною.

 

Якщо говорити про марки, то турбіна встановлюється на такі авто:

  • «Фольксваген».
  • «Мерседес».
  • «Вольво».
  • «Мазда».
  • «Ауді».
  • «Рено».
  • «Тойота».

Є й інші сфери, де застосовується подібний елемент. Наприклад, це електростанції і ДВС кораблів. Але тут використовується вже парова турбіна, принцип роботи якої ми розглянемо трохи пізніше.

недоліки

Чому даний елемент присутній не на всіх двигунах внутрішнього згоряння? В першу чергу, застосування турбіни збільшує собівартість виробництва авто. Крім самої равлики, потрібно ще ряд інших елементів.

До того ж, для роботи з турбіною двигуну потрібна інша міцніша поршнева система і блок. Це теж тягне за собою додаткові витрати. Також серед недоліків можна відзначити так звану турбояму (коли мотор не може набрати обертів за потрібний час). Причинами цього явища є інерційність компресора.

конструкція

Отже, давайте розглянемо пристрій і принцип роботи турбіни. А полягає цей елемент з трьох основних складових:

  • Центрального корпусу.
  • Відцентрового компресора.
  • Равлики.

У конструкцію останньої входить турбінне і компресорне колеса, вал ротора, підшипники ковзання і кільця ущільнювачів. Все це укладено в міцний металевий термостійкий корпус. Оскільки принцип роботи турбіни двигуна заснований на використанні енергії вихлопних газів, гаряча частина равлики може розжарюватися до тисячі і більше градусів Цельсія.

допоміжні елементи

Оскільки турбіна входить до складу впускної системи, її робота неможлива без використання повітряного фільтра, дросельної заслінки, а також інтеркулера.

Останній покликаний остудити кисень, який нагнітається в камеру під тиском. Чим холодніше повітря в інтеркулере, тим краще згорає суміш в циліндрах. Також в конструкції не обходиться без сполучних і масляних шлангів.

Як працює

Варто зазначити, що принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні такий же, як і на дизельному. Під час роботи ДВС виробляються вихлопні гази. Вони надходять в корпус (гарячу частину равлики), де рухаються по лопатках турбінного колеса. Останнє розкручується до неймовірних швидкостей – 100 і більше тисяч обертів на хвилину.

 

Оскільки турбінне колесо жорстко пов’язане з валом, крутний момент передається на другу холодну частину турбіни. Та, в свою чергу, починає захоплювати кисень з атмосфери. Він проникає всередину після того, як пройде через фільтр. Далі повітря під тиском потрапляє у впускний колектор, де змішується з паливом і проникає в камеру згоряння.

Як матеріали для корпусу турбіни використовуються жароміцні марки стали і железонікелевий сплав.

Продуктивність компресора залежить від її форми і габаритних розмірів. Чим більше її діаметр, тим більше повітря засмоктується у впускний колектор. Але не можна постійно збільшувати розміри компресора. Це може привести до турбозадержке.

Мала турбіна розкручується значно швидше до номінальної швидкості. Але на піку має меншу продуктивність. Тому розміри і форма елемента підбираються строго індивідуально для кожного ДВС. Не можна встановити агрегат від бензинового авто на дизельний, і навпаки.

Хоч і має однаковий принцип роботи турбіна, діяти вона буде інакше на різних авто.

Важливий момент: для регулювання тиску наддуву в конструкції передбачений спеціальний перепускний клапан. Він має пневматичний привід, а управляється ЕБУ двигуна.

Система змазки

Це невід’ємна складова будь-якої турбіни. Принцип роботи системи змащення простий. Масло подається між підшипником і корпусом компресора через безліч каналів під тиском. Але не варто думати, що ця система потрібна тільки для змащення. Також вона охолоджує нагріті деталі компресора. На деяких двигунах турбіна пов’язана із загальною системою охолодження. Завдяки цьому, досягається краще охолодження, але така конструкція значно складніше і дорожче у виробництві.

Щоб позбутися від турбоями, виробники постійно вдосконалюють конструкцію турбіни на дизелі. Принцип роботи її залишається колишнім, але змінюються наступні моменти:

  • Маса компресора. Турбіна виготовляється з одночасно легких і міцних матеріалів (наприклад, з кераміки).
  • Конструкція підшипників. Чим менше втрати на тертя, тим вища продуктивність турбіни. Колесо легше розкручується до номінальних значень.

 

типи турбін

На даний момент існує кілька популярних типів компресорів:

  • Роздільний. Він має два сопла для кожної пари циліндрів і два входи для відпрацьованих газів. Перше сопло призначене для швидкого реагування, друге служить для максимальної продуктивності. У конструкції є розділення випускні канали. Зроблено це для запобігання перекриття каналів при випуску вихлопних газів.
  • Компресор з перемінним соплом. Також він відомий, як турбіна із змінною геометрією. Застосовується на моторах з маркуванням TDI від «Фольксваген». Тут в конструкції є 9 рухомих лопатей. Вони можуть регулювати потік вихлопних газів, що йдуть до турбіни. Кут нахилу лопатей – регульований, що дозволяє узгодити тиск нагнітається і швидкість руху газів з оборотами ДВС.

Для більшої продуктивності на автомобіль може бути встановлено два компресора. Такі системи отримали маркування «Твін-турбо».

Встановлюються дані механізми послідовно. При цьому перша турбіна працює на низьких оборотах, а друга на високих. На V-образних моторах нагнітачі встановлюються паралельно (на кожен ряд по одній турбіні). Як показує практика, установка двох невеликих компресорів значно ефективніше, ніж застосування одного, але великого.

Парова турбіна

Принцип роботи її трохи інший. Пар, який утворюється в казані, під тиском потрапляє на крильчатку турбіни. Остання здійснює обороти, тим самим, виробляючи механічну енергію. Зазвичай така турбіна сполучена з генератором і застосовується на електростанціях. Завдяки механічної енергії, генератор виробляє електрику. Потужність таких агрегатів може досягати 1000 МВт.

Однак даний показник істотно залежить від перепаду тиску пари на вході і виході. Також подібні турбіни застосовуються для приводу живильного насоса, на кораблях і суднах з ядерною установкою. Що стосується військових кораблів, тут застосовується газова турбіна.

Принцип роботи її полягає в наступному. Газ надходить через соплової апарат компресора в область низького тиску. При цьому він розширюється і прискорюється. Потім потік газу рухає лопатки турбіни. Останні передають зусилля на вал через диски.

 

Таким чином створюється корисний крутний момент.

На закінчення

Отже, ми з’ясували принцип роботи дизельної турбіни, а також бензинової і паровий. Як бачите, дані елементи встановлюються з єдиною метою – виробити корисний крутний момент. У випадку з автомобілями він витрачається на подачу повітря під тиском у впуск. А на електростанціях турбіна необхідна для роботи генератора, що виробляє струм.

джерело: https://s-tehnika.com.ua/wp-content/uploads/30d7541bfd4630fbf5bd92ecb0ed2bc9-400x302.jpg" alt="як працює турбіна на бензиновому двигуні" width="400" height="302" class="alignleft size-medium">

Почнемо з того, що сьогодні все більше число світових автовиробників на своїх моделях практикує установку турбированних двигунів. І мова йде не про дизелях, де турбіна, безумовно, є обов’язковим елементом, а про бензинових моторах. Іншими словами, стало помітно, що простих атмосферних двигунів на бензині останнім часом стає все менше.

Здавалося б, так і повинно бути, адже прогрес не стоїть на місці, а турбомотор добре відомі своєю високою потужністю при порівняно невеликому робочому обсязі. Однак на ділі не все так просто. Водії і автомеханіки роблять окремий акцент на тому, що при виборі між атмосферним і турбованим двигуном майбутньому власнику потрібно добре подумати і зважити всі «за» і «проти».

Далі ми розглянемо основні переваги та недоліки турбированного бензинового двигуна, а також поговоримо про те, в яких випадках доцільно купити такий мотор, а коли від подібного придбання краще повністю відмовитися на користь атмосферного ДВС.

 

розвиток турбомоторов

Перш за все, значну популяризацію двигунів з турбонаддувом можна спостерігати саме в наші дні. При цьому турбований двигун з’явився трохи пізніше після того, як в широкі маси пішов і сам ДВС. Вперше силову установку оснастили турбіною в 1905 р Однак на легкові автомобілі мотори з наддувом почали ставити тільки ближче До 1960 років.

Що стосується дизельного двигуна, турбокомпресор повільно і впевнено приживався на такій техніці, проте з бензиновими аналогами ситуація склалася з точністю до навпаки. Якщо коротко, турбомотор на бензині через цілого ряду індивідуальних особливостей не відрізнялися особливою надійністю, а також мали високу початкову вартість.

Цілком очевидно, що не тільки покупка, але також обслуговування та утримання цих ДВС виходило занадто дорогим. З цієї причини бензиновий турбодвигун до відносно недавнього часу був великою рідкістю і зазвичай встановлювався тільки на дорогі версії преміальних моделей і спортивні авто.

Однак в подальшому розвиток технологій і одночасне посилення екологічних норм і стандартів змусило виробників знову звернути увагу на турбокомпресор для бензинових ДВС. Результатом стало активне впровадження турбін на сучасні мотори.

Турбовані бензинові двигуни: сильні та слабкі сторони

Отже, добре відомо, що турбіна на бензиновий двигун або дизель дозволяє нагнітати повітря в камеру згоряння примусово і під тиском. Чим більше повітря надходить в циліндри, тим більше палива можна спалити, причому немає необхідності фізично збільшувати розміри самої камери згоряння.

 

Рішення дозволяє зробити такий мотор більш потужним і пріємістим, при цьому двигун виходить компактним. Справа в тому, що подібно обсягом, не потрібно збільшувати кількість циліндрів. Іншими словами, не збільшуються габарити силової установки, а також не відбувається значного приросту у вазі, проте потужність двигуна значно зростає.

Також слід зазначити, що якщо порівнювати турбомотор з атмосферним аналогом, який має аналогічну потужність, агрегат з турбіною виявиться більш економічним і екологічним в порівнянні з безнаддувних варіантом.

  • Загальний принцип роботи турбокомпресора полягає в тому, що вихлопні гази, які утворюються під час роботи двигуна, обертають турбінне колесо. За рахунок цього обертається і компресорне колесо, яке нагнітає повітря під впуск.

В результаті турбомотор стає потужнішою атмосферних аналогів на 20-30″▶ ️🚀Как працює ТУРБИНА. Принцип роботи простими словами.” width=”700″ height=”394″ src=”https://www.youtube.com/embed/ZruzZQlPF4s” frameborder=”0″ allow=”accelerometer; autoplay; encrypted-media; gyroscope; picture-in-picture” allowfullscreen=”” style=”width: 710px; height: 400px;”>

Ще варто відзначити, що тяга у такого двигуна рівна і доступна на низьких оборотах. Іншими словами, відсутня необхідність сильно розкручувати мотор для інтенсивного прискорення або швидкого старту з місця.

Отже, в списку основних плюсів можна виділити:

  • Компактність і вага;
  • Знижену токсичність;
  • Менша витрата пального;
  • Високий показник крутного моменту;
  • Рівну «полку» моменту в широкому діапазоні оборотів;

Мінуси турбированних двигунів на бензині

Перш за все, установка турбонаддува передбачає більш складну конструкцію ДВС. Навіть з урахуванням того, що сама турбіна за розмірами невелика і є готовим рішенням в корпусі, в загальній схемі обов’язково присутні додаткові елементи у вигляді інтеркулера і ряду інших пристроїв. Сам турбодвигун також дорожче у виробництві, так як високі навантаження припускають використання більш міцних і жаростійких деталей.

Також не слід забувати про деякі складнощі в експлуатації даного типу ДВС. Відзначимо, що бензинові двигуни з турбіною мають більш високу схильність до появи детонації. Це означає, що мотори вельми чутливі до якості палива, особливо якщо брати до уваги ситуацію на території СНД.

ЦЕ ЦІКАВО:

Витрата палива також залишається на колишньому рівні. Існує два типи виконання турбированного компресора.

Перший, який встановлюється на силові установки з малою потужністю, має відцентровий тип обертання потоку вихлопних газів. У другому ці гази рухаються по осьовій траєкторії. Радіус компресорного колеса для легкових автомобілів складає 25 мм.

Як працює турбіна на машині

Компресор приводиться в обертання за допомогою кінетичної енергії вихлопних мас. Корпус турбіни зовні схожий на форму равлики. При надходженні в нього, відпрацьовані гази переміщуються по спеціальних каналах аж до зіткнення з поверхнею пелюсток турбінного колеса.

За допомогою цього дане колесо набирає частоту обертання близько 250 тис. Об / хв. До нього приєднаний вал, що передає цю енергію обертання далі, на компресорне колесо.

Вихлопні гази проходять шлях огинає колесо з лопатями, яке надає їм додаткову енергію руху. Після чого рухаються в напрямку центру турбокомпресора, в якому розташовано отвори для видалення цих газів в вихлопну систему автотранспортного засобу.

  1. Компресор турбіни, а також інші вироби виконані з матеріалів, які володіють стійкістю до роботи на високих температурах.
  2. Колесо компресора виготовлено з суміші заліза і нікелю, а осьової диск зі сталі, що має стійкість до спеку.
  3. Тип і розмір турбированного агрегату безпосередньо впливає на потужності параметри компресорної установки.

Великі габарити означають, що всередині встановлений компресор для автомобілів з високою потужністю і великим робочим об’ємом циліндрів. Тому обсяг потоку також буде великим і для обробки його, лопаті компресорного колеса повинні бути відповідних розмірів.

Все це сприяє тому, що тиск потоку вихлопних газів досягає максимальної величини, на виході з турбіни. Турбокомпресори менших габаритів розвивають робочу швидкість руху потоку шкідливих газів швидше, проте в показниках потужності і продуктивності поступаються великогабаритним установкам.

Перепускний клапан

До складу даної установки також входить такий елемент, як перепускний клапан. Призначенням його є: зменшення або збільшення тиску наддуву повітряної суміші, в залежності від необхідних динамічних параметрів розгону автомобіля.

За його функціонування відповідає електронний блок управління силовою установкою транспортного засобу. Принцип роботи полягає в тому, що цей блок отримує сигнал від органів управління, обробляє його, розраховує необхідні параметри тиску, яке необхідно створити на виході з турбіни і потім посилає його на клапан.

Після цього, за допомогою пневматичного приводу, відбувається зміни кута відкриття заслінки клапана, в необхідну сторону, завдяки цьому відбувається зменшення або збільшення обсягу газів, що надходять в турбокомпресор.

Місце розташування компресорного вала – центральна зона турбіни. Дане конструктивне рішення дозволяє уникнути тертя лопатей про корпус вироби, а також сприяє досягненню максимального значення швидкісних параметрів обертання і, як наслідок, отримання високих результатів динаміки розгону.

Для здійснення обертання валу необхідна установка одного або двох підшипників. В основному використовуються підшипники, що мають тип ковзання.

Кульковий тип використовувався в самому початку виробництва автомобільних турбін. Однак цей тип втратив свою актуальність через низькі показників довговічності і стійкості до роботи на високих температурах. Цьому сприяє те, що функціонування агрегату здійснюється на дуже високих швидкостях.

Для нормального функціонування турбіни досить системи змащення, яка встановлена ​​на двигуні. При нормальній експлуатації і сучасному обслуговуванні автомобіля, а також використанні якісних витратних матеріалів для цього, всі складові частини компресора, в тому числі вал і підшипники змащуються за допомогою надходження моторного масла в корпус турбіни по спеціальних каналах, призначеним для цього.

Масло

Також масло виконує функцію охолодження системи на елементи, температура яких, під час роботи, досягає великих величин. Ефективність охолодження турбіни в основному залежить від типу двигуна, на якому вона встановлена.

Двигуни, запалювання в яких є іскрового типу, мають саму оптимальну конструкцію для гарної ефективності опору нагрівання турбоустановки.

Це досягається завдяки розташуванню даного елемента поблизу системи зниження температури двигуна, і входження його основного корпусу безпосередньо в цю систему.

Відцентровий компресорний агрегат дає можливість створення тиску обсягу вихлопних газів, яке є додатковим. Конструктивну будову його мало чим відрізняється від подібного механічного нагнітача.

До його складу входять: виплавлений з алюмінію диск, на поверхні якого розташовуються лопаті і сталевий корпус. Повітряний потік входить через центр колеса і виходить крізь отвір, також розташоване в центральній зоні.

Кінетична енергія перетворюється силу нагнітання повітряного потоку за допомогою різкого зниження його швидкості.

модернізація

З кожним новим поколінням двигунів вдосконалюються і турбоустановки автомобіля. Їх модернізують для збільшення параметрів продуктивності, а також усунення проблем попереднього покоління, таких як турбояма. Вона є функціональним недоліком, що виникають при певному інерційному дії турбокомпресора.

Це можливо, коли водій натискає різко на педаль газу, з метою негайного набору швидкості, а автомобіль не відразу реагує на це і починає набирати динаміку розгону через певний період часу. Ефект найбільш чітко спостерігається на автомобілях з невеликим об’ємом циліндрів двигуна, який працює спільно з автоматичною або роботизованою коробкою перемикання передач.

Основні причини виникнення турбоями

При русі на малих обертах і різкого натискання акселератора в крайнє положення, тиск відпрацьованих газів в порожнині турбіни є низьким. Значення одеського форуму розташовується в межах атмосферного тиску.

Тому швидкість обертання крильчатки не дозволяє забезпечити стиснення відпрацьованих газів до необхідного обсягу. Внаслідок цього паливно-повітряна суміш в циліндрах є збагаченої і в ній спостерігається нестача кисню.

Тому паливо не повністю згорає в робочих камерах двигуна і продовжує згоряти в порожнині корпуса турбіна. Це тягне за собою зниження коефіцієнта корисної дії компресора і поява нагару на стінках корпусу.

Також створюються сили, які чинять спротив відведення шкідливих газів з випускної системи. Потужність автомобіля в цей момент падає, і двигуну необхідно проводити додаткову роботу з видалення вихлопних газів з порожнин робочих камер, розташованих в циліндрах.

Над усуненням даного недоліку працюють всі компанії, що займаються випуском турбоустановок. Ефект турбоями в певній ситуації несе загрозу безпеці учасників дорожнього руху, оскільки водієві може не вистачити кілька секунд на обгоні або іншої дорожньої ситуації, через те, що в момент набору швидкості автомобіль втратив свою потужності через виникнення турбоями.

Контроль над усуненням дефекту веде міжнародна організація, що займається забезпечення безпеки дорожнього руху.

Принцип роботи турбіни із змінною геометрією

Для того, що б збільшити характеристики наддуву, зокрема збільшити потужність і частоту обертання компресорного вала, конструктори оснащують турбовані агрегати системою змінної геометрії руху потоку повітряних мас.

Це необхідно, оскільки звичайна турбіна не може забезпечити достатню розкрутку турбіни, при роботі двигуна на низькій частоті обертання колінчастого вала. Сам принцип дії полягає в тому, що лопатки зміщуються в центр компресорного колеса, тим самим зменшуючи відстані між собою.

  • Вузький канал сприяє збільшенню тиску, з яким рухається потік вихлопних газів.
  • Частота обертання валу компресора збільшується пропорційно зростанню тиску газів.
  • Внаслідок цього потужність, що розвивається турбокомпресором, збільшується.

Щоб уникнути поломки лопатей і виходу з ладу компресорного елемента, при досягненні високого числа обертів, спостерігається повернення лопатей на своє початкове положення.

Також це допомагає силовому агрегату уберегти себе від надмірного тиску повітряної маси. Це явище називається захист від перекручення.

Який принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні

Турбований бензиновий силовий агрегат відрізняється від атмосферного тим, що замість звичайного радіатора застосовується інтеркулер. Конструктивно ці два вироби схожі, проте в інтеркулере циркулює замість охолоджуючої рідини повітря. У деяких випадках, при високій потужності двигуна, додатково до нього встановлюється вентилятор.

Він допомагає впоратися з великим обсягом поверхонь, які необхідно охолоджувати. В основі роботи турбіни на бензинових агрегатах, закладений той же алгоритм що і на дизельних.

джерело: https://l2rv.ru/info/kak-rabotaet-turbonadduv-v-benzinovom-dvigatele/

Принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні, її переваги і недоліки

Завдання збільшення потужності двигуна внутрішнього згоряння хвилювала інженерів і конструкторів з самого моменту винаходу ДВС. І до речі вони непогано досягли успіху в цій справі. На сьогоднішній день сучасні двигуни внутрішнього згоряння значно перевершують своїх перших прототипів.

Якщо говорити конкретно про збільшення продуктивності бензинового двигуна (атмосферного), тобто три основні шляхи його розвитку:

  • Збільшити обсяг двигуна. Яким чином це можна здійснити? Перший варіант це збільшити об’єм циліндрів, другий – збільшити їх кількість. Однак подібний спосіб має ряд істотних недоліків, таких як підвищена витрата бензину, збільшення розмірів, а також ваги двигуна.
  • Підвищити кількість оборотів коленвала за одиницю часу – досить складно реалізується через конструкції самого двигуна. Більш того такий вид тюнінга не кращим чином позначиться на загальній продуктивності движка через втрати при впуску та інших операціях (про те, що таке чіп-тюнінг двигуна, його плюси і мінуси можете дізнатися, перейшовши за цим посиланням).
  • За допомогою поліпшення показників спаленність паливної суміші. Для здійснення, здавалося б, потрібно лише домогтися більш ефективної подачі повітря в циліндри. Що реалізується за допомогою турбіни, яка і дозволяє збільшити тиск повітря, що надходить в камеру згоряння. Ця модернізація, в свою чергу, і дозволяє забезпечити краще згорання паливної суміші в циліндрах і значно підвищити потужність движка.

У цій статті ми розглянемо принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні, а також плюси і мінуси його використання.

Пристрій і принцип роботи турбокомпресора

По суті, все дуже просто: за допомогою спеціального компресора повітря під тиском подається в двигун автомобіля. Як правило, тиск нагнітається компресором не перевищує 80 відсотків від стандартної схеми заповнення камери згоряння, яка здійснюється в атмосферному двигуні внаслідок розрядженого, що виникає в циліндрі.

Пристрій турбінного нагнітача залежить від його типу – він може бути як з приводом, що використовують енергію відпрацьованих газів, так і з приводом від самого двигуна. Основні деталі турбіни:

  • Турбінні й компресорні колеса;
  • Вал;
  • Крильчатка з лопатями;
  • Патрубки.

Принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні (використовує енергію відпрацьованих газів) простий: гази надходять в турбіну, під їх тиском розкручується ротор. Обертаючись разом з валом, колесо компресора засмоктує повітря з атмосфери і подає його в камери згоряння двигуна.

Відпрацьовані гази після того, як розкрутили ротор, виходять в глушник через патрубок. Залежно від використовуваного компресора, турбінний нагнітач може збільшити тиск повітря в циліндрі на величину від 20 до 85 відсотків! При цьому потужність двигуна зростає на 10-55 відсотків.

Якщо на автомобілі стоїть турбіна з приводом від двигуна, компресор працює не за рахунок енергії газів, а за рахунок механічного приводу від самого двигуна.

Власне, решті принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні той же, що і в минулому варіанті: розкручуючись, колесо подає повітря в двигун.

Однак при цьому частина потужності двигуна витрачається на те, щоб забезпечити роботу нагнітача, як наслідок, падає потужність, що передається на колеса, і підвищується витрата палива.

Також в конструкції турбінного нагнітача присутній такий елемент, як інтеркулер. Його призначення – примусове охолодження повітря. Справа в тому, що при нагріванні щільність повітря падає (а при компресії повітря може розігріватися до 170-190 градусів), а разом з нею падають і показники наповнення циліндрів повітрям.

Переваги використання турбінних нагнітачів:

  • Головна перевага полягає власне в тому, заради чого їх і ставлять – порівняльне збільшення потужності ДВС. Тобто при одному і тому ж робочому обсязі силовий агрегат, обладнаний нагнітачем, видає більше потужності, ніж двигун без нього.
  • Також безсумнівним плюсом є значне зниження кількості що викидаються в атмосферу шкідливих речовин (знову ж таки в порівнянні з атмосферним двигуном, що розвиває таку ж потужність).
  • Додатковим плюсом використання турбіни є те, що вона дозволяє максимально оптимізувати інші характеристики двигуна, що дає можливість, наприклад, знизити частоту перемикання передач при їзді по місту або горбистій місцевості.

Основні недоліки застосування турбіни:

  • Для того щоб через високі показників спаленність в циліндрі Не відбувалася фактична детонація паливо-повітряної суміші, довелося трохи знизити ступінь стиснення.
  • Також значно зростають вимоги, що пред’являються до характеристик використовуваного бензину – для турбованих двигунів підходять лише ті марки, які мають найбільш високим октановим числом.
  • До того ж в турбодвигун не допускається застосування масел, розрахованих на атмосферні двигуни. Більш того масло для турбованих моторів повинно бути самого найкращого якості.
  • На додаток до вищеописаних недоліків, до елементів конструкції турбіни довелося додати інтеркулер, який примусово охолоджує повітря для досягнення максимальної щільності повітря.

Однак ж всі перераховані вище недоліки ніяк не позначаються на популярності застосування турбін на бензинових двигунах по всьому світу. Більш того з кожним роком їх попит лише збільшується.

Також дивимося відео, принцип роботи турбіни автомобіля – особливо буде корисно для початківців автолюбителів:

джерело: https://auto-pos.ru/100-printsip-raboty-turbiny-na-benzinovom-dvigatele.html

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *