Вернуться   Автомобильный форум ForCar.org.ua > Общий форум > Автомобильные статьи

Автомобильный форум ForCar.org.ua

Автомобильный форум ForCar - это то место, где собираются автолюбители для общения.
Темы для общения на автомобильном форуме самые разные. Это автомобильное право - раздел в котором обсуждаються правовые вопросы автомобильной жизни. Это автомобильный юмор - раздел для отдыха. Это автомобильные новости - раздел со свежими темами из автомобильной жизни.
Автомобильный форум - место общения всех автомобилистов! И не забывайте о правилах общения на форуме

Ответ
 
Опции темы Опции просмотра
Старый 26.12.2009, 21:17   #1
ВРАГ ГАИ № 1
 
Аватар для Dimansh
 
Регистрация: 20.11.2009
Автомобиль: Honda Jazz
Город: Николаев
Сообщений: 9,056
Сказал(а) спасибо: 874
Поблагодарили 755 раз(а) в 439 сообщениях

  Юрисконсульт форума Герой форума 

По умолчанию 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.

Турбокомпрессор состоит из двух «улиток» — через одну проходят отработавшие газы, а вторая «качает» воздух в цилиндры.



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?


Выхлопные газы из двигателя вращают ротор турбины, тот, в свою очередь, приводит в движение компрессор, который нагнетает сжатый воздух в цилиндры. Перед тем как это произойдёт, воздух проходит через интеркулер и охлаждается — так можно повысить его плотность.

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.

Аналог турбонаддува — приводной нагнетатель — жёстко связан с двигателем и тратит на свою работу часть его мощности.


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.


А вот так выглядит интеркулер.


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.


У Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер располагается в переднем бампере перед радиатором. А у Subaru Impreza WRX STI — над двигателем.


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.

Бывают и более изощрённые конструкции. Например, инженеры придумали устанавливать на мотор не одну, а две турбины. Одна работает на маленьких оборотах двигателя, создавая тягу на «низах», а вторая включается позже. Такое решение получило название twin-turbo и позволило убить сразу двух зайцев — и турбояму, и проблему нехватки мощности. В конце минувшего века автомобили с последовательной схемой подключения турбин имели некоторую популярность, их выпускали Nissan, Toyota, Mazda и даже Porsche. Однако в силу сложности конструкции век таких аппаратов оказался недолог, и распространение получили другие идеи.

Например, параллельный турбонаддув, или biturbo. То есть вместо одной турбины ставят две маленькие одинаковые турбины, которые работают независимо друг от друга. Идея такова: чем меньше турбина, тем быстрее она раскручивается, тем более «отзывчивым» получается двигатель. Как правило, две маленькие турбины ставили на V-образные двигатели, по одной на каждую «половинку».

Ещё один вариант — турбины с двумя «улитками», или twin-scroll. Одна из них (чуть большего размера) принимает выхлопные газы от одной половины цилиндров двигателя, вторая (чуть меньшего размера) — от второй половины цилиндров. Обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах.


Турбина twin-scroll имеет двойную «улитку» турбины — одна эффективно работает на высоких оборотах двигателя, вторая — на низких


Но и на этом конструкторы не успокоились. Естественно, чем городить две турбины, гораздо проще обойтись одной. Надо только сделать так, чтобы турбина одинаково эффективно работала во всём диапазоне оборотов. Так появились турбины с изменяемой геометрией. Здесь и начинается самое интересное. В зависимости от оборотов 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.


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».
Dimansh вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2009, 01:47   #2
Гений парковки
 
Аватар для bes_paniki
 
Регистрация: 03.12.2009
Автомобиль: Aveo-2
Город: Nikolaev
Сообщений: 2,635
Сказал(а) спасибо: 423
Поблагодарили 344 раз(а) в 227 сообщениях

 Модератор форума Член Автоклана 

По умолчанию

Вот интересный статейка на форуме как Омегу 3х литровую турбировали :
http://www.opel-club.com.ua/forum/in...howtopic=83725

Читать можно реально взахлёб, тем более что у автора склонность к писаннине + не скупится на фотоотчёты

Последний раз редактировалось bes_paniki; 27.12.2009 в 01:52.
bes_paniki вне форума   Ответить с цитированием
Старый 28.12.2009, 12:04   #3
Тавровед
 
Аватар для Splinter
 
Регистрация: 29.11.2009
Автомобиль: Lego 1.3
Город: Николаев - город без дорог
Сообщений: 2,938
Сказал(а) спасибо: 426
Поблагодарили 193 раз(а) в 146 сообщениях

Бронзовый кубок Член Автоклана Модератор форума  Золотой кубок Механик форума 

Отправить сообщение для Splinter с помощью ICQ Отправить сообщение для Splinter с помощью Skype™
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от bes_paniki Посмотреть сообщение
Вот интересный статейка на форуме как Омегу 3х литровую турбировали :
http://www.opel-club.com.ua/forum/in...howtopic=83725

Читать можно реально взахлёб, тем более что у автора склонность к писаннине + не скупится на фотоотчёты
Читаю выборочно , так как времени уйдет уйма.Чуваку мегареспект за идею.
Splinter вне форума   Ответить с цитированием
Старый 07.05.2010, 19:08   #4
Гений парковки
 
Аватар для bes_paniki
 
Регистрация: 03.12.2009
Автомобиль: Aveo-2
Город: Nikolaev
Сообщений: 2,635
Сказал(а) спасибо: 423
Поблагодарили 344 раз(а) в 227 сообщениях

 Модератор форума Член Автоклана 

По умолчанию

Цитата:
Сообщение от bes_paniki Посмотреть сообщение
Вот интересный статейка на форуме как Омегу 3х литровую турбировали :
http://www.opel-club.com.ua/forum/in...howtopic=83725

Читать можно реально взахлёб, тем более что у автора склонность к писаннине + не скупится на фотоотчёты
А вот и финальный видео-отчёт
bes_paniki вне форума   Ответить с цитированием
Старый 07.05.2010, 20:34   #5
Заблокирован
 
Регистрация: 09.12.2009
Автомобиль: Hyundai Accent 1.6 MT
Город: Nikolaev
Сообщений: 525
Сказал(а) спасибо: 0
Поблагодарили 0 раз(а) в 0 сообщениях

 

По умолчанию

Цитата:
Сообщение от bes_paniki Посмотреть сообщение
А вот и финальный видео-отчёт
Http/1.1 Service Unavailable
Klaus вне форума   Ответить с цитированием
Старый 07.05.2010, 20:46   #6
Гений парковки
 
Аватар для bes_paniki
 
Регистрация: 03.12.2009
Автомобиль: Aveo-2
Город: Nikolaev
Сообщений: 2,635
Сказал(а) спасибо: 423
Поблагодарили 344 раз(а) в 227 сообщениях

 Модератор форума Член Автоклана 

По умолчанию

Klaus, please provide TCP-traceroute results to youtube.com
Проверил - линка пашет
bes_paniki вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2009, 10:22   #7
VAZовод
 
Аватар для -Jan-
 
Регистрация: 07.12.2009
Автомобиль: VAZ 2109
Город: Nikolaeff
Сообщений: 2,099
Сказал(а) спасибо: 136
Поблагодарили 251 раз(а) в 184 сообщениях

 Механик форума Серебряный кубок Член Автоклана 

По умолчанию

При желании можно сделать любую машину турбированной, даже Таврию и ВАЗ только есть пару но, нужно разжимать мотор, понижая СЖ, растет расход топлива и масла, вездесущая трбояма.
В этом плане гораздо надежнее компрессор или рутс, америкосы на этом давно собаку сьели, имхо улитко отстой :)
-Jan- вне форума   Ответить с цитированием
Старый 30.09.2010, 20:56   #8
Опытный драйвер
 
Аватар для Alien
 
Регистрация: 08.09.2010
Автомобиль: Aveo
Город: Николаев
Сообщений: 882
Сказал(а) спасибо: 125
Поблагодарили 82 раз(а) в 65 сообщениях

Серебряный кубок Бронзовый кубок Член Автоклана  

Отправить сообщение для Alien с помощью ICQ
По умолчанию

Цитата:
Сообщение от -Jan- Посмотреть сообщение
При желании можно сделать любую машину турбированной, даже Таврию и ВАЗ
В этом плане гораздо надежнее компрессор или рутс
что такое этот рутс?
Alien вне форума   Ответить с цитированием
Старый 30.09.2010, 22:15   #9
VAZовод
 
Аватар для -Jan-
 
Регистрация: 07.12.2009
Автомобиль: VAZ 2109
Город: Nikolaeff
Сообщений: 2,099
Сказал(а) спасибо: 136
Поблагодарили 251 раз(а) в 184 сообщениях

 Механик форума Серебряный кубок Член Автоклана 

По умолчанию

Цитата:
Сообщение от Alien Посмотреть сообщение
что такое этот рутс?
http://www.youtube.com/watch?v=5uqxn...eature=related

Вот та большая серебристая фиговина под капотом и есть "рутс - нагнетатель" его + в том что он дует постоянно и с холостых оборотов у него просто не существует "турбо ямы", - в том что забирает на себя часть мощности двигателя для приведения в движение шкива нагнетателя.
-Jan- вне форума   Ответить с цитированием
Старый 27.12.2009, 17:59   #10
Инструктор
 
Аватар для korneev
 
Регистрация: 14.12.2009
Автомобиль: Skoda Octavia Combi, Yamaha T-Max
Город: Николаев
Сообщений: 1,010
Сказал(а) спасибо: 192
Поблагодарили 88 раз(а) в 63 сообщениях

 Механик форума Член Автоклана 

По умолчанию

интересная тема.

Добавлено через 24 минуты
bes_paniki, читая про этот опель трёхлитровый , время пролетает незаметно)
korneev вне форума   Ответить с цитированием
Ответ


Опции темы
Опции просмотра
Комбинированный вид Комбинированный вид

Ваши права в разделе
Вы не можете создавать новые темы
Вы не можете отвечать в темах
Вы не можете прикреплять вложения
Вы не можете редактировать свои сообщения

BB коды Вкл.
Смайлы Вкл.
[IMG] код Вкл.
HTML код Вкл.

Быстрый переход


Часовой пояс GMT +3, время: 17:06.
Powered by vBulletin® Version 3.8.1
Copyright ©2000 - 2018, Jelsoft Enterprises Ltd. Перевод: zCarot
Автомобильный форум ForCar.org.ua