Что такое автомобильный Турбокомпрессор

Двигатель - 5 вопросов о компрессорах

Вспомните, как вы чувствовали себя, выполнив несколько десятков отжиманий или пробежав три километра кросса. Приблизительно то же самое испытывает двигатель вашей машины, когда вы едете в гору или "летите" по шоссе.

1. Каким образом турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя?

Мощность, развиваемая двигателем, зависит от количества воздуха и смешанного с ним топлива, которое может быть подано в двигатель. Если требуется увеличить мощность двигателя, нужно увеличить как количество подаваемого воздуха, так и топлива. Подача большего количества топлива не даст эффекта до тех пор, пока не появится достаточное для его сгорания количество воздуха, иначе образуется избыток несгоревшего топлива, что приводит к перегреву двигателя, который к тому же при этом сильно дымит.

2. Как работает турбокомпрессор?

Основными частями практически любого турбокомпрессора являются турбина и центробежный воздушный насос, связанные между собой при помощи общей жесткой оси. Оба этих элемента вращаются в одном направлении и с одинаковой скоростью (причем огромной - примерно 100.000 об/мин!). Энергия потока отработавших газов, которая в обычных двигателях не используется, преобразовывается здесь в крутящий момент, приводящий в действие компрессор.

3. На какие двигатели можно установить турбокомпрессор?

Турбокомпрессором может быть оснащен любой двигатель внутреннего сгорания: дизельный, бензиновый или работающий на газе, имеющий жидкостное или воздушное охлаждение. Турбокомпрессоры используются как на двигателях с большим рабочим объемом (судовых, тепловозных и стационарных), так и на двигателях грузовых и легковых автомобилей. Также не имеет никакого значения, идет ли речь о двухтактном или о четырехтактном двигателе.

4. Нуждается ли турбокомпрессор в обслуживании?

Нет. Но поскольку он смазывается маслом из системы смазки двигателя, то проблемы с этой системой "отзовутся" и на турбокомпрессоре. Обычно недостаток масла приводит к его сильному износу и выходу из строя.

5. Как сохранить жизнь турбокомпрессору?

Это очень просто. Нужно всего лишь следовать рекомендациям производителя автомобиля. По данным одной крупной аналитической фирмы, только около 30% владельцев "турбированных" машин выполняют эти рекомендации. Поэтому многие проблемы с турбокомпрессором возникают только в результате пренебрежения этими правилами. А они следующие:

• После запуска холодного двигателя, по крайней мере, 5 минут не допускайте высоких оборотов, чтобы дать возможность маслу хорошо смазать турбокомпрессор;
• Перед тем как выключать двигатель после высокой нагрузки либо длительной поездки, оставьте его поработать не менее 1 минуты на холостых оборотах. Если сразу заглушить двигатель, работающий на высоких оборотах, турбокомпрессор будет некоторое время вращаться без смазки, поскольку масляный насос прекратит работу. При этом повреждаются подшипники и кольца агрегата;
• Не забывайте регулярно заменять моторное масло и масляный фильтр. Имейте в виду, что высокая температура, возникающая при работе турбокомпрессора, уменьшает эффективность и долговечность масла. Поэтому заливайте только то масло, которое подходит для "турбированных" двигателей.

Соблюдая эти правила, вы обеспечите длительную и надежную работу турбокомпрессора. Помните "золотое" правило: болезнь легче предупредить, чем излечить.

Преимущества турбокомпрессорного двигателя

1. Соотношение "масса/мощность" у двигателя с турбокомпрессором выше, чем у атмосферного;
2. Двигатель с турбокомпрессором менее громоздок, чем атмосферный двигатель той же мощности
3. Кривая крутящего момента двигателя с турбокомпрессором может быть лучше адаптирована к специфическим условиям эксплуатации. При этом, например, водитель тяжелого грузовика должен будет намного реже переключать передачи на горной дороге, и само вождение будет более "мягким";
4. Двигатель с турбокомпрессором почти невосприимчив к значительной перемене высоты, тогда как атмосферный на большой высоте теряет мощность
5. Двигатель с турбокомпрессором обеспечивает лучшее сгорание топлива. Подтверждением тому служит уменьшение потребления топлива грузовиками на больших пробегах;
6. Поскольку турбокомпрессор улучшает сгорание топлива, он также способствует уменьшению токсичности отработавших газов;
7. Двигатель, оснащенный турбокомпрессором, работает более стабильно, чем его атмосферный аналог той же мощности, а, будучи меньшим по размеру, он производит меньше шума. Кроме того, турбокомпрессор играет также роль своеобразного глушителя в системе выпуска.

Источники: http://www.rostix.com/texte/automobil/tuning/5v-kompresorov.htm

Многие двигатели современных автомобилей оснащаются турбокомпрессорами. Главная задача, которую пытаются решить путем установки турбокомпрессора — это повышение мощности двигателя, повышение его эффективности и экономичности.

Установка турбокомпрессора на автомобильный двигатель позволяет повысить его мощность, более чем на 30 — 50%. Например, при установке компрессора на обычный четырехцилиндровый мотор, его мощность станет сравнима с шести или даже с восьмицилиндровым агрегатом.

В таком двигателе улучшаться условия сгорания топлива, то есть оно будет сгорать полнее, в результате возрастет экономичность двигателя и его стабильность работы.

Каким образом турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя

Что же происходит в двигателе, на котором установлен турбокомпрессор, и каким образом он увеличивает мощность? Как известно, мощность любого двигателя внутреннего сгорания в большой степени зависит от количества поступаемой в камеры сгорания топливо – воздушной смеси.

То есть, увеличив количество поступаемого в цилиндры воздуха можно увеличить и количество поступаемого топлива, не нарушая баланс соотношения «воздух – топливо».

Нельзя просто увеличить подачу топлива, без увеличения подачи воздуха, ведь для сгорания топлива необходим кислород, который содержится в воздухе.

Именно установка турбокомпрессора и позволяет увеличить количество поступающего в цилиндры воздуха, в свою очередь, обеспечивая возможность подачи большего количества топлива, в результате чего мощность двигателя возрастает.

Устройство турбокомпрессора

По конструкции автомобильные турбокомпрессоры могут различаться. Обычно турбокомпрессор состоит из турбины, вращающейся под давлением выходящих выхлопных газов, и центробежного воздушного насоса, связанного с турбиной, и подающего дополнительное количество воздуха в двигатель.

Устройство турбокомпрессора: 1 — корпус компрессора; 2 — вал ротора; 3 — корпус турбины; 4 — турбинное колесо; 5 — уплотнительные кольца; 6 — подшипники скольжения; 7 — корпус подшипников; 8 — компрессорное колесо.

И турбина и центробежный насос вращаются с большой скоростью, около 100 тыс. оборотов в минуту в одном направлении. Бывают турбокомпрессоры и иных конструкций, например, приводящимися в действие не силой выхлопных газов, а путем механической связи с коленвалом двигателя. Но, такие решения встречаются редко, и их можно считать скорее экзотическими.

Видео: как работает турбина.

На какие двигатели устанавливают турбокомпрессоры

Сегодня турбокомпрессоры чаще можно встретить на дизельных двигателях, но, на самом деле, вполне возможно устанавливать их на любой автомобильный двигатель внутреннего сгорания, причем, не зависимо от его рабочего объема, количества цилиндров, а также от того, двухтактный этот двигатель или четырехтактный.

Обслуживание турбокомпрессора

По технологии производства турбокомпрессоры довольно сложны, но по конструкции эти простые устройства, и практически не требуют какого – либо особого обслуживания.

Турбокомпрессоры вполне надежны, если остальные системы двигателя, а в первую очередь система смазки, исправны. Как правило, поломки турбокомпрессоров случаются именно из-за недостаточного количества поступающей смазки.

Ремонт любого турбокомпрессора требует опыта, знаний и соответствующего оборудования. Такой ремонт должны выполнять специалисты.

Источники: http://avto-i-avto.ru/tyuning-avto/turbokompressor-avtomobilnyj-chto-takoe.html

Турбокомпрессор автомобиля, имеющий также название газотурбинный нагнетатель, представляет собой осевой либо центробежный компрессор, который функционирует совместно с турбиной. Это, пожалуй, главный конструктивный элемент, применяемый в газотурбинных силовых агрегатах.

Схема турбокомпрессора

Турбокомпрессор является сложным устройством, используемым в целях увеличения мощностных характеристик двигателя благодаря большему количеству воздуха, который подается в цилиндры. Принцип работы турбокомпрессора сводится к следующему:

• при попадании в мотор топливовоздушной смеси происходит ее сгорание, которая затем выходит через выхлопную трубу. В начале выпускного коллектора установлена крыльчатка, крепко соединенная с другой крыльчаткой, расположенной уже во впускном коллекторе;
• поток выходящих из двигателя выхлопных газов раскручивает крыльчатку, находящуюся в выпускном коллекторе, которая в свою очередь приводит в движение крыльчатку, установленную на впуске;
• так, в мотор поступает большее количество воздушной массы, а значит, в него подается и больше топлива. Как известно, чем больше сгорает топливной смеси, тем мощнее становится двигатель. Задача автомобильного турбокомпрессора как раз и состоит в том, чтобы поставлять в силовой агрегат больше воздуха для сжигания большего количества топлива, за счет чего и достигается значительная прибавка мощности.

Стоит добавить, что крыльчатка турбокомпрессора способна развивать до двухсот тысяч оборотов в минуту, благодаря чему данное устройство отличается большой инерционностью или, говоря иначе, имеет «турбо-яму», которая проявляется при резком нажатии на педаль газа. В этот момент крыльчатка медленно приводится в движение, и приходится некоторое время ждать, чтобы автомобиль начал набирать скорость.

Автомобиль медленно набирает скорость

Этот эффект имеет продолжительность всего несколько секунд, но, тем не менее, он не доставляет особого удовольствия при разгоне машины. На сегодняшний день производители, так или иначе, смогли устранить эффект «турбо-ямы» путем установки двух перепускных клапанов. Один предназначен для выработанных газов, задача второго состоит в том, чтобы перепускать избыток воздуха в трубопровод турбокомпрессора из впускного коллектора.

Благодаря этой системе обороты крыльчатки при сбросе газа уменьшаются в замедленном темпе, в то время как при резком нажатии на педаль акселератора происходит поступление воздушной массы в двигатель в полном объеме.

Битурбо и твинтурбо

Немногие автомобилисты знакомы с такими понятиями, как «битурбо» и «твинтурбо». Первое означает, что в машине установлено два турбокомпрессора, которые расположены параллельно друг другу. Второе указывает на то, что автомобиль оснащен тремя турбокомпрессорами. Как правило, такое дополнительное оснащение встречается на спортивных автомобилях.

Работа сразу нескольких турбокомпрессоров, которые отличаются разными размерами, приводит к тому, что один из них характеризуется большей инерцией, а другой – меньшей. Это дает значительный приток мощности мотору, поскольку первый газотурбинный нагнетатель функционирует при малых оборотах двигателя, а второй и третий – при оборотах, приближенных к максимальным.

При установке нескольких турбокомпрессоров не обойтись без интеркулера, задача которого состоит в охлаждении подаваемого во впускной коллектор воздуха. Подача воздушной массы в двигатель не может осуществляться бесконечно, поскольку при нагреве повышается ее плотность. Интеркулер, который представляет собой дополнительный радиатор, как раз и предусмотрен для того, чтобы охлаждать поступающий в мотор воздух.

Установка оборудования

Как правило, намерение установить газотурбинный нагнетатель на автомобиль вызвано желанием улучшить его мощностные характеристики. Машины, которые комплектуются силовыми агрегатами с большим количеством лошадиных сил (как правило, от 100 л.с. и выше), не нуждаются в оснащении турбокомпрессором. Они и без него характеризуются хорошей динамикой и прекрасно проявляют себя как в условиях города, так и на трассе.

Наиболее часто такое оборудование устанавливается на модели отечественного автопрома, поскольку они не отличаются большой мощностью. Целесообразно внедрять турбокомпрессор в малолитражки. Прирост лошадиных сил будет хоть и не слишком существенным, но, тем не менее, даже пара единиц к мощности автомобиля позволят немного улучшить его разгон.

Разгон улучшится

Турбокомпрессоры являются весьма популярным приобретением для тех, кто занимается автомобильным тюнингом. Пожалуй, под капотом любой профессионально тюнингованной машины можно увидеть газотурбинный нагнетатель и не один, потому что это одно из эффективных средств, позволяющих значительно увеличить мощность автомобиля.

Итак, узнав о том, как работает турбокомпрессор, вы можете принять решение о его установке на свою машину. Если вы далеки от автомобильного тюнинга, и у вас нет желания усовершенствовать технические возможности своего личного транспорта, который полностью устраивает вас и в стоковом варианте, то его, безусловно, следует оставить в первозданном виде.

Если же вы не можете обойтись без экспериментов над улучшением характеристик своего автомобиля и ищите способы увеличения его динамики, то установка дополнительного турбокомпрессора частично поможет вам в этом. Это эффективное и сравнительно недорогое средство, позволяющее добавить несколько единиц к мощности своей машины, чтобы чувствовать себя более уверенно при совершении обгона других транспортных средств, что довольно часто требуется на скоростных трассах.

Интересное видео о производстве турбокомпрессора:

Работа турбокомпрессора в деталях показана ниже:

Источники: http://auto-wiki.ru/princip-raboty-turbokompressora/