Предыдущая публикация
ОТВЕТ НА ВОПРОС Компрессор или турбина ⠠ что выбрать?
ЧИТАЙ В КОММЕНТАРИЯХ
Как работает автомобильный компрессор и что он дает
Как работает турбина и что она дает
Какие недостатки и преимущества у того и другого решения
Насколько компрессор и турбина безопасны для двигателя
Цена установки и обслуживания
ОТВЕТЫ НА ЭТИ ВОПРОСЫ
Следующая публикация
Комментарии 6
00. Введение. Для чего вообщенужен компрессор или турбина?
Стандартный двигатель засасывает порцию свежего воздуха самостоятельно.Поршень, уходя вниз на такте всасывания, работает как шприц, которым набираютлекарство. Для того, чтобы увеличить количество воздуха (а значит, подать вцилиндр больше горючей смеси), нужен наддув, то есть подача воздуха поддавлением в цилиндры. Для этого используют либо компрессор (механический), либотурбину (турбонаддув).
Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время ихпопулярность возросла еще больше. Причём турбокомпрессоры оказалосьперспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зренияповышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельныхдвигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо».
01. Как работает автомобильный компрессор и что он дает
1. Объемные нагнетатели. Подаютвоздух в двигатель примерно равными порциями вне зависимости от скорости. Вэтом главное преимущество. Т.е, на низах они уже эффективно качают.
1.1 Внешнего сжатия
1.1.1 Roots – () – Классикажанра, простой, надежный, эффективный (для определенных областей применения –где надо много воздуха на низах – соревнования тракторов, например). Минусы –учитывая, что давления он сам никакого не создает, то воздух под давлением втрубопроводе может через этот компрессор легко выйти наружу, создается т.н.обратный поток. ПОЭТОМУ НА ТАКИЕ КОМПРЕССОРЫ НЕ СТАВЯТ БАЙПАССНЫЕ КЛАПАНЫ.Такое сжатие, кроме того, отличается низким КПД. А большое количество воздухана малых оборотах при закрытом дросселе приводит к дополнительному перегреву всейсистемы наддува, что плохо сказывается на эффективности. ПОВЫСИТЬ эффективностьтакого
...Ещё01. Как работает автомобильный компрессор и что он дает
1. Объемные нагнетатели. Подаютвоздух в двигатель примерно равными порциями вне зависимости от скорости. Вэтом главное преимущество. Т.е, на низах они уже эффективно качают.
1.1 Внешнего сжатия
1.1.1 Roots – () – Классикажанра, простой, надежный, эффективный (для определенных областей применения –где надо много воздуха на низах – соревнования тракторов, например). Минусы –учитывая, что давления он сам никакого не создает, то воздух под давлением втрубопроводе может через этот компрессор легко выйти наружу, создается т.н.обратный поток. ПОЭТОМУ НА ТАКИЕ КОМПРЕССОРЫ НЕ СТАВЯТ БАЙПАССНЫЕ КЛАПАНЫ.Такое сжатие, кроме того, отличается низким КПД. А большое количество воздухана малых оборотах при закрытом дросселе приводит к дополнительному перегреву всейсистемы наддува, что плохо сказывается на эффективности. ПОВЫСИТЬ эффективностьтакого компрессора установкой БОЛЬШЕГО приводного ШКИВА так же не удастся, попричине стабильности и ограниченности производительности. Повышениеэффективности достигается увеличением длины роторов и уменьшением скоростивращения.
1.2 Внешнего+внутреннего сжатия
1.2.1 Lysholm (Как на мерседесах)(Рис. 2) – Все как у Рутс, но эффективнее на верхах и со значительно меньшимэффектом обратного потока. В связи к высоким требованиям к точностиизготовления (маленькие зазоры между роторами) дорого стоит и при перегревеможет заклинить. При работе забавно свистит.
1.2.2Спирального типа (G-Lader) (Рис. 3) – Использовался на Polo GT G40, Corrado,Golf в конце 80-х – начале 90.. Вот и все про него..
2. Динамические нагнетатели(Увеличивают скорость потока воздуха с последующим торможением, что приводит кповышению давления, но у же в самом нагнетателе, и, очевидно, являются часинымслучаем внутреннего сжатия)
Работают только после выхода на определенные обороты, зато очень эффективно.
Компрессорымогут иметь разную конструкцию (сдвоенный вентилятор Roots, центробежный насос,насос с эксцентриковым приводом и т. д.). Они крутятся от коленчатого
...Ещё1.2 Внешнего+внутреннего сжатия
1.2.1 Lysholm (Как на мерседесах)(Рис. 2) – Все как у Рутс, но эффективнее на верхах и со значительно меньшимэффектом обратного потока. В связи к высоким требованиям к точностиизготовления (маленькие зазоры между роторами) дорого стоит и при перегревеможет заклинить. При работе забавно свистит.
1.2.2Спирального типа (G-Lader) (Рис. 3) – Использовался на Polo GT G40, Corrado,Golf в конце 80-х – начале 90.. Вот и все про него..
2. Динамические нагнетатели(Увеличивают скорость потока воздуха с последующим торможением, что приводит кповышению давления, но у же в самом нагнетателе, и, очевидно, являются часинымслучаем внутреннего сжатия)
Работают только после выхода на определенные обороты, зато очень эффективно.
Компрессорымогут иметь разную конструкцию (сдвоенный вентилятор Roots, центробежный насос,насос с эксцентриковым приводом и т. д.). Они крутятся от коленчатого валадвигателя с помощью привода (дополнительными шестернями или зубчатым ремнем). Врезультате число оборотов компрессора напрямую зависит от числа оборотовдвигателя, и он начинает работать уже с холостого хода.
То есть компрессор дует с переменным давлением, в зависимости от оборотов. Дляхорошего сгорания топлива нужен хороший приток воздуха, ну и продувка цилиндровот остатков отработанных газов.
02. Как работает турбина и что она дает
2.1 Центробежныйнагнетатель – половина турбины, редуктор (иногда с несколькими передачами) иприводной шкив.
2.2 Любой турбокомпрессор, в своюочередь, по компоновке
2.2.1 Одна турбина
2.2.2 Двойной (Twin Turbo) – двеодинаковых поменьше, зачастую раскручиваются и дуют в разные цилиндры
2.2.3 Последовательный (повключению в работу – сначала сугубо одна, потом, по мере раскрутки двигателяначинает работать вторая и схема становиться аналогичной двойному).
2.2.4 Ступенчатый – Турбинапоменьше дует в турбину побольше
...ЕщёВ турбонаддуве в качестве источника энергии используются отработанные газыавтомобиля. Турбокомпрессор является комбинацией турбины и центробежногокомпрессора. Выхлопные газы в выхлопной трубе, с большой скоростью вращаютколесо турбины, которое находится на валу. На другом конце
02. Как работает турбина и что она дает
2.1 Центробежныйнагнетатель – половина турбины, редуктор (иногда с несколькими передачами) иприводной шкив.
2.2 Любой турбокомпрессор, в своюочередь, по компоновке
2.2.1 Одна турбина
2.2.2 Двойной (Twin Turbo) – двеодинаковых поменьше, зачастую раскручиваются и дуют в разные цилиндры
2.2.3 Последовательный (повключению в работу – сначала сугубо одна, потом, по мере раскрутки двигателяначинает работать вторая и схема становиться аналогичной двойному).
2.2.4 Ступенчатый – Турбинапоменьше дует в турбину побольше
В турбонаддуве в качестве источника энергии используются отработанные газыавтомобиля. Турбокомпрессор является комбинацией турбины и центробежногокомпрессора. Выхлопные газы в выхлопной трубе, с большой скоростью вращаютколесо турбины, которое находится на валу. На другом конце вала размещено ещеодно колесо (центробежный насос), нагнетающее воздух в цилиндры. Для охлаждениясжатого турбиной воздуха дополнительно устанавливают радиатор (интеркулер).
03. Какие недостатки и преимущества у того и другого решения
Турбина более эффективна дляобогащения топливной смеси кислородом. Но в ней есть и недостатки. Турбина –стационарное устройство, требующее плотной привязки к двигателю (подвода маслапод давлением). На небольших оборотах турбина не развивает большой мощности, нозато после 4-5 тыс она как бы выстреливает свою мощность. Эта особенностьназывается “турбо яма” и чем мощнее турбина, тем мощнее этот эффект. Сейчас ужесуществуют более совершенные турбины, работающие и на низких оборотах, но этовопрос денег. Компрессор более прост в установке и эксплуатиции и начинаетработать уже на низких оборотах. Он требует минимальных усилий по обслуживанию,т.к. он независимый агрегат.
...ЕщёДля настройки турбины потребуется опытный специалист, который сможет правильнонастроить работу под топливную смесь. Настройка компрессора – намного проще ине требует больших познаний, подстраивается посредством топливных жиклеров
03. Какие недостатки и преимущества у того и другого решения
Турбина более эффективна дляобогащения топливной смеси кислородом. Но в ней есть и недостатки. Турбина –стационарное устройство, требующее плотной привязки к двигателю (подвода маслапод давлением). На небольших оборотах турбина не развивает большой мощности, нозато после 4-5 тыс она как бы выстреливает свою мощность. Эта особенностьназывается “турбо яма” и чем мощнее турбина, тем мощнее этот эффект. Сейчас ужесуществуют более совершенные турбины, работающие и на низких оборотах, но этовопрос денег. Компрессор более прост в установке и эксплуатиции и начинаетработать уже на низких оборотах. Он требует минимальных усилий по обслуживанию,т.к. он независимый агрегат.
Для настройки турбины потребуется опытный специалист, который сможет правильнонастроить работу под топливную смесь. Настройка компрессора – намного проще ине требует больших познаний, подстраивается посредством топливных жиклеров.
Кроме того, турбо нагнетатель сильно греется, так как скорость его вращениядостигает десятков тясяч оборотов. Необходим дополнительный радиатор –интеркуллер.
“Мерседес”, например, уже давно определился с выбором и устанавливаетнагнетатели с механическим приводом на машины с бензиновыми двигателями, атурбокомпрессоры – на дизели. Дело в том, что у приводных (жестко связанных свалом двигателя) нагнетателей давление наддува не зависит от оборотов, благодарячему машина быстро реагирует на нажатие педали акселератора. Особенно ценно этокачество при разгоне. Также в их активе простота конструкции. Но, естественно,есть и другая сторона медали: расход топлива у моторов, оборудованныхнагнетателями с механическим приводом, выше, а КПД ниже, чем у двигателей стурбонаддувом.
По типу привода:
1. Компрессор крутится от коленвала. Скорость равна скорости двигателя
2. Турбо-нагнетатель от выхлопных газов – плюсы:
1) отсутсвие потерь энергии на приведение в действие компрессора
2) Отсутсвие связи с коленвалом и возможность раскручивать центробежныйкомпрессор до значительной скорости и, следовательно, получить действительноэффективный наддув (нигде не нашел, но где то вроде читал, что до 100 000оборотов/мин).
04. Насколько компрессор итурбина безопасны для двигателя
05. Цена установки и обслуживания
Любые турбины из-за своих технических особенностей дорогие. К тому жеустройство сделано так, что требует дополнительных механизмов, напримервыпускной коллектор, сигнализацию с турбо-таймером.