Прочая нформация

Отвечаем на 5 наиболее распространенных вопросов о турбокомпрессорах:

1. Каким образом турбина повышает мощность двигателя?
2. Как работает турбокомпрессор?
3. На какие моторы можно устанавливать турбины?
4. Необходимо ли турбине обслуживание?
5. Как увеличить срок эксплуатации турбокомпрессора?

Вспомните, как Вы себя чувствовали, сделав несколько десятков отжиманий либо пробежав 3-километровый кросс. Примерно это же чувствует двигатель Вашего авто, когда Вы едете в гору либо «летите» по трассе.

Все больше нынешних авто получают «живительный» воздух, который придает им дополнительную «силу», от турбины. Не глядя на то, что изделие применялось в автомобильных, авиационных и иных двигателях в течение практически всего этого столетия, лишь около 10 лет назад турбины еще считались просто «игрушкой» для «экзотических» и «очень мощных» авто.

Одновременно с возрастающим интересом потребителя в более высокой и экономичной мощности современных авто, турбины доказали свою высокую эффективность и надежность. Вместе с низкими, «зализанными» аэродинамическими формами кузовов современных автомобилей их двигатели стали меньше, а упор начали делать на топливную экономичность.

Турбокомпрессор – воздушная помпа, которую приводят в движение выхлопные газы. Благодаря этому увеличивается давление воздушного потока, который попадает в двигатель. Вследствие чего воздушно-топливная смесь попадает в двигатель и идет увеличение мощности.

В некоторых двигателях атмосферное давление является максимально возможным, при котором поток воздуха может попадать в двигатель. Объем сжигаемого топлива в цилиндрах ограничен по причине объема воздуха, который попадает в двигатель при атмосферном давлении (они не турбируются).

Двигатель при одинаковых оборотах может вырабатывать больше мощности, когда в цилиндры попадает больше воздушно-топливной смеси. Больший ее объем дает большее давление в цилиндре и, соответственно, большую отдачу. Это один из способов увеличения мощности мотора. Турбированные двигатели вырабатывают мощность на 30-60 процентов больше, чем аналогичный без турбокомпрессора.
Турбонагнетатель – воздушный компрессор, втягивающий воздух, затем сжимающий его и вдувающий в двигатель (см. рисунок 1 турбо-компрессора и на нем №1). Компрессор раскручивается до 100.000 об/мин. За счет турбокомпрессора (см. фото турбо-компрессора и на нем №2). Турбина с компрессором соединены валом (см. фото турбо-компрессора и на нем №3). Когда турбина начинает вращаться, она вращает компрессор через вал. Турбина вращается благодаря выхлопным газам, которые идут из мотора, после чего выхлопные газы попадают в выхлопную систему.

1. Каким образом турбина повышает мощность двигателя?

   Мощность, которая развивается двигателем, зависит от объема воздуха и смешанного с ним топлива, которое может быть подано в мотор. Если нужно повысить мощность, надо повысить как объем подаваемого воздуха, так и топлива. Подача большего объема топлива не даст результата, пока не будет достаточного для его сгорания объема воздуха, в противном случае создастся излишек несгоревшего топлива, что ведет к перегреву мотора, который еще и сильно дымит.Турбина повышает мощность мотора за счет подачи требуемого объема сжатого воздуха, которого хватит для полного сгорания повышенной дозы топлива. Таким образом, при таком же рабочем объеме и оборотах получается большая мощность. Помимо этого, оптимизируется процесс сгорания, что дает возможность улучшить характеристики мотора в широком диапазоне чисел оборотов (см. врезку).

2. Как работает турбокомпрессор?

   Главными элементами почти каждого турбокомпрессора выступают турбина и центробежный воздушный насос, которые связаны за счет общей жесткой оси. Эти элементы вращаются в одном направлении и с равной скоростью (причем огромной – около 100.000 об/мин!). Энергия потока отработавших газов, не применяемая в обычных моторах, преобразуется тут в крутящий момент, который приводит в действие компрессор.

   Происходит это следующим образом. Выходящие из цилиндров отработавшие газы идут на крыльчатку турбины, преобразующей их кинетическую энергию в механическую энергию вращения (крутящий момент). Компрессор (представляет собой сходную крыльчатку, которая установлена на другом конце оси) засасывает свежий воздух через воздушный фильтр, сжимает его и подает в цилиндры двигателя. Объем топлива, которое можно смешать с воздухом, можно повысить, что дает двигателю возможность развивать большую мощность.

   Кроме того, есть много иных конструкций турбокомпрессоров.

3. На какие моторы можно устанавливать турбины?

   Турбиной может быть оборудован любой двигатель внутреннего сгорания: дизельный, бензиновый либо на газе, имеющий жидкостное либо воздушное охлаждение. Они применяются как на моторах с большим рабочим объемом (судовых, тепловозных и стационарных), так и на моторах грузовых и легковых авто. Кроме того, имеет значения, идет ли речь о 2-хтактном либо о 4-хтактном двигателе.

   Сегодня почти все большие двигатели на дизеле мощностью более 150 кВт, применяемые в промышленности, судостроении, на дорожно-строительных работах, оборудуются турбиной (иногда несколькими).

   В области автотранспорта на данный момент почти каждый дизельный двигатель мощностью больше 80 кВт стандартно оборудуется турбиной. Даже в секторе небольших авто с дизельным двигателем отмечается их популярность.

   Приход турбин на бензиновые двигатели был сложнее, но ускорился за счет опыта их применения на кольцевых автогонках и авторалли. Увеличение изготовления материалов, которые имеют высокие температурные показатели, усовершенствование качества моторных масел, использование жидкостного охлаждения корпуса, электронное управление регулирующими клапанами – все это содействовало тому, что такие изделия стали применяться на мелкосерийных бензиновых двигателях, что вместе с впрыском топлива и электронным зажиганием дало возможность добиться весьма высоких показателей.

4. Необходимо ли турбине обслуживание?

   Нет. Но так как она смазывается маслом из системы смазки мотора, то проблемы с такой системой «откликнутся» и на турбине. Как правило, нехватка масла ведет к сильному износу и поломке.

   Симптомами неисправности могут быть:

   • пониженная мощность двигателя;
   • черный либо синеватый дым из выхлопной трубы;
   • увеличенный расход моторного масла;
   • шум при работе турбины.

   Примечание. Учитывайте, что указанные признаки не обязательно говорят о неисправности турбины. В первую очередь надо проверить исправность двигателя и его навесных агрегатов.

   На нормально работающем моторе, своевременно и качественно обслуживаемом, турбина может хорошо работать на протяжении долгих лет.

   Любой ремонт турбины должен производиться исключительно в специализированном сервисе, так как для этого нужны особые знания, умения и оборудование. Также при любых работах с ней должна обеспечиваться безупречная чистота, ведь даже мельчайшая песчинка, которая попала в турбину, способна сломать ее.

5. Как увеличить срок эксплуатации турбокомпрессора?

   Это довольно легко. Необходимо просто соблюдать рекомендации изготовителя авто. По данным одной крупной аналитической фирмы, лишь около 30% обладателей «турбированных» авто исполняют такие советы. По этой причине множество проблем с турбиной появляются лишь из-за пренебрежения данными правилами. А они следующие:

   После запуска холодного двигателя хотя бы 5 минут не допускайте высоких оборотов, чтобы позволить маслу хорошо смазать турбину.

   Перед выключением двигателя после высокой нагрузки или продолжительной поездки, оставьте его поработать не меньше 1 минуты на холостых оборотах. Если моментально заглушить мотор, который работает на высоких оборотах, турбина будет какое-то время вращаться без смазки, так как масляный насос перестанет работать. При этом повреждаются подшипники и кольца.

   Не забывайте систематически менять моторное масло и масляный фильтр. Помните, что высокая температура, которая возникает при работе агрегата, понижает результативность и долговечность масла. По этой причине заливайте исключительно масло, подходящее для «турбированных» двигателей.

   Руководствуясь такими правилами, Вы гарантируете продолжительную и надежную работу изделия. Помните «золотое» правило: болезнь легче предупредить, чем излечить.

 Преимущества турбокомпрессорного двигателя

• Соотношение «масса/мощность» у мотора с турбиной выше, чем у атмосферного.
• Двигатель с турбиной не такой громоздкий, как атмосферный аналогичной мощности.
• Кривая крутящего момента мотора с турбиной может быть лучше приспособлена к специфическим условиям использования. При этом, к примеру, водитель тяжелого грузового авто должен будет намного реже переключать передачи на горной дороге, а вождение будет более мягким.
• Двигатель с турбиной практически невосприимчив к существенной перемене высоты, в то время как атмосферный на большой высоте утрачивает мощность.
• Двигатель с таким агрегатом обеспечивает лучшее сгорание топлива. Доказательством этому является снижение потребления топлива грузовыми автомобилями на больших пробегах.
• Так как турбина улучшает сгорание топлива, она содействует и снижению токсичности отработавших газов.
• Двигатель, который оснащен турбиной, работает стабильнее, чем его атмосферный аналог такой же мощности, а будучи меньшим по размеру, он производит меньше шума. Помимо этого, турбина играет роль своеобразного глушителя в системе выпуска.