IntelScan Service - федеральная сеть по чип-тюнингу

Раскроем потенциал вашего авто
Отключение EGR, DPF
Перевод на Euro2


Подробнее

Отключение DPF
ADblue систем
Cнижение расхода топлива


Подробнее

Увеличение мощности квадроциклов


Подробнее

Программирование чип ключей
Смартов
Запуск авто при утере ключей


Подробнее

Русификация
Адаптация авто из Америки


Подробнее

Установка
Продажа Чипбоксов


Подробнее

Уменьшение расхода топлива


Подробнее

Настройка АКПП - ВАРИАТОРА под агрессивную езду


Подробнее

Чип-тюнинг лодочных моторов


Подробнее
14.01.2017
Внимание – Мы переехали!


Подробнее
13.01.2017
У нас новые представители


Подробнее
$('#s6').cycle({
fx:     'scrollUp',
timeout: 7000,
delay:  -2000
});

Принцип работы турбокомпрессора. Начальный уровень



Принцип действия турбокомпрессорной системы



Мощность двигателя пропорциональна количеству воздуха и топлива, поступающего в цилиндры. При прочих равных условиях более крупные двигатели потребляют больше воздуха и, таким образом, развивают большую мощность. Если необходимо, чтобы небольшой двигатель развивал такую же мощность, как крупный двигатель, или требуется просто увеличить мощность крупного двигателя, то, прежде всего, следует увеличить приток воздуха в цилиндр. Установка турбокомпрессора Garrett позволяет резко увеличить мощность и производительность двигателя.



Ниже приведена схема, на которой показано, каким образом турбокомпрессор увеличивает приток воздуха в двигатель:





1.Впускное отверстие компрессора



2 Выпускное отверстие компрессора



3 Охладитель наддувочного воздуха (интеркулер)



4 Впускной клапан



5 Выпускной клапан



6 Вход турбины



7 Выход турбины



Обычный турбокомпрессор состоит из следующих компонентов:



Воздушный фильтр (не показан на схеме), через который проходит атмосферный воздух, прежде чем попасть в компрессор (1).



На следующем этапе происходит сжатие воздуха, в результате чего возрастает его плотность (масса / удельный объём) (2).



Многие двигатели с турбонаддувом оснащаются охладителем наддувочного воздуха (интеркулером) (3), который служит для охлаждения сжатого воздуха с целью дальнейшего увеличения его плотности и уменьшения вероятности детонации.



Воздух, прошедший через впускной коллектор (4), попадает в цилиндры двигателя, имеющие ограниченный объём. Поскольку воздух обладает увеличенной плотностью, удельный массовый расход воздуха в каждом цилиндре увеличивается. Повышенный удельный массовый расход воздуха способствует увеличению удельного массового расхода топлива (при аналогичном соотношении компонентов рабочей смеси). В результате сжигания большего количества топлива двигатель развивает большую мощность при тех же габаритных размерах или рабочем объёме.



Газ, образовавшийся при сжигании топлива в цилиндре, направляется на такте выхлопа в выпускной коллектор (5).



Затем газ, разогретый до высокой температуры, направляется в турбину (6). Турбина создаёт избыточное давление выхлопа, то есть давление выхлопных газов превышает атмосферное давление.



В турбине происходит падение давления и температуры (расширение) (7), а высвободившаяся энергия отработавших газов используется для вращения компрессора.



Основные компоненты турбокомпрессора





Конструкция турбокомпрессора в заданных условиях применения имеет решающее значение для обеспечения надлежащей производительности системы. Компоновка впускного и выпускного тракта часто определяется главным образом ограничениями конструктивного расположения узлов. Более подробное описание выпускных коллекторов будет дано в последующих разделах руководства; однако на данном этапе важно понять назначение предохранительного клапана компрессора на впускном тракте и регулятора давления наддува («вестгейта») на выпускном тракте.



Прочие компоненты



Предохранительные клапаны (BOV) - по русски Блоу Оф



Предохранительный клапан (BOV) представляет собой устройство для сброса давления, установленное на впускном тракте, которое служит для предотвращения скачка давления воздуха в компрессоре турбины. Клапан BOV устанавливают между выходом компрессора и корпусом дроссельной заслонки, как правило, за охладителем надувочного воздуха (если он применяется). При резком закрывании дроссельной заслонки интенсивность воздушного потока быстро уменьшается, что приводит к неустойчивости потока и колебаниям давления. Эти колебания, циклически повторяющиеся с большой частотой, различимы на слух и свидетельствуют о помпаже компрессора. Высокие нагрузки, возникающие при помпаже, могут привести к повреждению упорного подшипника.



Срабатывание предохранительного клапана при закрывании дроссельной заслонки происходит на основании сигнала с датчика давления во впускном коллекторе и усилия пружины. При резком закрытии дроссельной заслонки предохранительный клапан стравливает воздух из впускного тракта в атмосферу, что обеспечивает сброс давления и позволяет устранить помпаж.





Регуляторы давления наддува («вестгейты»)



Регуляторы давления наддува, установленные в выпускном тракте, служат для управления давлением наддува двигателя. Некоторые турбокомпрессоры для дизельных двигателей выполняются без вестгейтов. Турбокомпрессоры такого типа называют «свободно плавающими».



Однако подавляющее большинство бензиновых двигателей требует применения вестгейтов. Существует два варианта компоновки вестгейтов (2) – внутренний и внешний. Оба этих варианта компоновки позволяют направлять поток выхлопных газов в обход турбинного колеса. Отведение этой энергии (потока отработавших газов) приводит к уменьшению мощности, обеспечивающей вращение турбинного колеса, в соответствии с данным уровнем наддува. Как и в случае с предохранительными клапанами, срабатывание вестгейтов и регулирование потока, направляемого в обход турбины, происходит на основании сигнала давления наддува и усилия пружины.



Внутренние вестгейты встроены в корпус турбины и состоят из клапана-заслонки, тяги, наконечника и пневматического привода. Этот привод следует подключать только к линии давления наддува. Он не предназначен для работы в вакууме и не должен применяться на впускном коллекторе.





Внешние вестгейты устанавливают в выпускном тракте на выпускном коллекторе. Преимуществом внешних вестгейтов является то, что отведённый поток может быть снова направлен в поток выхлопных газов в последующей части тракта за турбиной. Как правило, это приводит к увеличению производительности турбины. В гоночных автомобилях поток выхлопных газов из этого вестгейта может выводиться непосредственно в атмосферу.





Магистрали подачи воды и масла



При рассмотрении впускных и выпускных трактов зачастую остаются без внимания магистрали подачи воды и масла.



Турбокомпрессорам Garrett на подшипниках качения требуется меньшее количество масла, чем турбокомпрессорам на подшипниках скольжения. Поэтому в тех случаях, когда манометрическое давление масла составляет более 60 фунтов на кв. дюйм, рекомендуется использовать рестриктор подачи масла. Отверстие слива масла в поддон двигателя должно находиться выше уровня масла в нём (для систем с поддоном мокрого типа). Поскольку слив масла происходит самотёком, важно, чтобы маслосливное отверстие было направлено вниз, а сливной патрубок не был направлен в горизонтальном направлении или вверх.



После горячего останова турбокомпрессора в нём начинает возрастать температура. При этом тепло из выпускного коллектора и корпуса турбины проникает в средний корпус турбокомпрессора, что приводит к росту температуры в нём. Сильное повышение температуры в среднем корпусе может вызвать коксование масла.



Для того чтобы минимизировать рост температуры после останова, были разработаны средние корпуса с водяным охлаждением. В этих корпусах охлаждение после останова осуществляется с помощью охлаждающей жидкости из двигателя, что позволяет предотвратить коксование масла. В магистралях подачи воды используется термосифонный эффект, позволяющий уменьшить повторное нарастание температуры после выключения двигателя. В конструкции трубопровода изгибы труб должны быть сведены к минимуму, а впускной патрубок для (холодной) воды должен быть расположен с нижней стороны. Для этого рекомендуется наклонить турбокомпрессор приблизительно на 25° по оси вращения вала.



Для повышения долговечности многие турбокомпрессоры Garrett оснащаются водяным охлаждением.



Выбор турбокомпрессора, подходящего для конкретных условий применения



Для того чтобы выбрать турбокомпрессор, наилучшим образом подходящий для конкретных условий применения, следует учитывать множество факторов. Дистрибьюторы компании Garrett, обладающие многолетним опытом в сфере реализации турбокомпрессоров, помогут подобрать подходящий турбокомпрессор для любых задач.



При выборе турбокомпрессора следует в первую очередь определить необходимую мощность в лошадиных силах. Мощность должна как можно точнее соответствовать предполагаемым условиям применения турбокомпрессора. Необходимо учитывать, что мощность двигателя в общем случае пропорциональна количеству воздуха и топлива, которые в него поступают. Таким образом, определив необходимую мощность, можно приступать к расчёту размера турбокомпрессора, который во многом зависит от требований к расходу воздуха.



Другим важным фактором являются условия эксплуатации. Например, автомобилю, участвующему в автокроссе, необходима быстрая реакция наддува. В данном случае наилучшим образом подойдёт более компактный турбокомпрессор или корпус турбины. Несмотря на то, что при этом уменьшится



максимальная мощность, поскольку возрастёт избыточное давление выхлопа при высоких оборотах двигателя, более компактная турбина обеспечит превосходную реакцию наддува.



В случае с автомобилем, участвующим в гонках на треке, максимальная мощность, напротив, является более важной, чем крутящий момент на низких оборотах. Кроме того, двигатели этих автомобилей обычно работают на существенно более высоких оборотах. В данном случае крупный турбокомпрессор или корпус турбины позволит уменьшить избыточное давление, однако реакция наддува на низких оборотах будет менее быстрой. С учётом особенностей условий эксплуатации, такой компромисс является обоснованным.



При выборе турбокомпрессора для соответствующих условий применения важен не только «уровень наддува». Для того чтобы дистрибьютор компании Garrett мог подобрать турбокомпрессор для конкретных условий, сначала следует определить требуемый уровень мощности и основные задачи, для которых будет служить турбина.



Подшипники скольжения и подшипники качения



В течение долгого времени в турбокомпрессорах применялись преимущественно подшипники скольжения, однако современное развитие технологий позволяет применять в турбокомпрессорах доступное решение в виде втулок с подшипниками качения, которые обеспечивают значительное улучшение эксплуатационных характеристик турбокомпрессоров.



Подшипники качения стали использоваться в новых турбокомпрессорах в результате исследований, проведённых в ходе участия команды Garrett Motorsports в нескольких гоночных сериях. Такие подшипники стали называть «подшипниками качения во втулках». Втулка представляет собой неразборную гильзу, с обеих сторон которой установлены радиально-упорные шарикоподшипники, тогда как в традиционной системе применяются подшипники скольжения и упорный подшипник.




Подшипники скольжения




Подшипники качения



Реакция наддува. Автомобиль, оснащённый турбокомпрессором с подшипниками качения во втулках, демонстрирует исключительно чёткую и быструю реакцию на изменение положения дроссельной заслонки. Подача газа в турбокомпрессорах Garrett на подшипниках качения происходит на 15 % быстрее, чем при использовании традиционных подшипников скольжения. В результате улучшается реакция наддува, что позволяет сократить время разгона автомобиля с 0 до 60 миль в час. По отзывам некоторых профессиональных водителей, ощущения от управления автомобилем, оснащенным компрессором Garrett на подшипниках качения, схожи с теми, которые создаёт автомобиль, оснащённый большим двигателем без наддува.



Испытания турбокомпрессоров на подшипниках качения показали, что подшипники качения позволяют сократить потребление мощности на величину до 50 % по сравнению с традиционными подшипниками. В результате сокращается реакция наддува, что улучшает дорожные качества автомобиля и эффективность ускорения.



При использовании подшипников качения во втулках компании Garrett также улучшается производительность двигателя в установившемся режиме.





Уменьшенный расход масла. Конструкция подшипников качения позволяет сократить количество масла, необходимого для обеспечения надлежащей смазки. Сокращение количества масла уменьшает вероятность его утечки через уплотнение. Кроме того, подшипники качения менее чувствительны к недостатку смазки, а также способствуют уменьшению вероятности отказа турбокомпрессора при остановке двигателя.



Улучшенная динамика вращения и надёжность. Подшипники качения во втулке обеспечивают более эффективное поглощение вибраций и контроль вращения вала, что повышает надёжность как в обычных, так и в экстремальных условиях эксплуатации. Кроме того, втулка с радиально-упорными подшипниками на противоположной стороне устраняет необходимость в применении упорного подшипника, который обычно является слабым звеном в подшипниковой системе турбины.



Варианты исполнения подшипников качения, превосходящие решения конкурентов. Ещё одним вариантом исполнения подшипников качения является гибридный подшипник качения. При такой компоновке подшипник скольжения заменяется на один радиально-упорный подшипник только со стороны компрессора. Поскольку при использовании одного подшипника осевое усилие может передаваться только в одном направлении, необходимость в упорном подшипнике сохраняется, а сопротивление вращению в подшипнике скольжения на стороне турбины остаётся неизменным. При использовании втулки с радиально-упорными подшипниками Garrett конструкция ротора целиком опирается на подшипники качения, что обеспечивает максимальную эффективность, производительность и надёжность.



Подшипники качения в оригинальном оборудовании.



Турбокомпрессорная система Garrett T25 завоевала широкое признание у поклонников команды MAZDASPEED. Турбокомпрессор Garrett обеспечивает автомобилю более эффективное ускорение без необходимости жертвовать другими характеристиками. Данная система получила множество восторженных отзывов в специализированных изданиях мирового уровня за свою беспрецедентную эффективность.