Как к турбине подаётся масло
Полноценная система турбонаддува не может функционировать без масла. Так что водителю, решившему установить турбину, придётся решать и эту проблему. Когда турбина будет установлена, к ней прикручивается специальный переходник (такие переходники обычно идут в комплекте с турбинами). Затем на впускном коллекторе устанавливается теплорассеивающий экран. Масло в турбину подаётся через переходник, на который предварительно надевается трубка из силикона. Помимо этого турбина обязательно должна быть оборудована кулером и воздушной трубкой, по которой в коллектор будет поступать воздух. Только таким способом можно добиться приемлемой температуры масла, подаваемого в турбину. Здесь же следует сказать, что комплекты трубок и хомутов для подачи масла в системы турбонаддува можно найти в магазинах запчастей.
Комплект патрубков для турбины сэкономит водителю массу времени
Стоит такой комплект от 1200 рублей. Несмотря на явно завышенную цену, такая покупка сэкономит автовладельцу массу времени, так как не придётся возиться с резкой и подгонкой силиконовых трубок.
О патрубках
Патрубки необходимы не только для подачи масла. Выхлопные газы из турбины тоже нужно удалять. Чтобы вывести избыток газа, не использованного турбиной, применяется массивный силиконовый патрубок на стальных хомутах. В некоторых случаях для выведения выхлопа используется целая система силиконовых патрубков (их количество определяется конструкцией турбины). Обычно их бывает два, в некоторых случаях — четыре. Патрубки перед установкой тщательно осматриваются на предмет внутренних загрязнений. Любая, даже самая мелкая соринка, попавшая в турбину, может стать причиной поломки. Именно по этой причине каждый патрубок тщательно протирается изнутри смоченной в керосине салфеткой.
Выхлопные патрубки обычно выполняются из силикона
Подбирая хомуты для патрубков, следует помнить: силикон — материал не слишком прочный. И если при установке патрубка слишком сильно затянуть стальной хомут, то он может просто перерезать патрубок. По этой причине бывалые автомобилисты рекомендуют не пользоваться стальными хомутами вовсе, а применять вместо них хомуты из специального высокотемпературного пластика. Он обеспечивает надёжное крепление и при этом не режет силикон.
Как работает турбонаддув в машине
Энергия отработанных выхлопных газов в двигателе направляется на турбинное колесо нагнетателя, которое под воздействием газов вращается в своем корпусе, имеющем особую форму для улучшения кинематики прохождения выхлопных газов.
Температура здесь весьма высока, а потому корпус и сам ротор турбины вместе с ее крыльчаткой выполняются из жаропрочных сплавов, способных выдерживать длительное высокотемпературное воздействие. Также в последнее время для этих целей используются керамические композиты.
Компрессорное колесо, вращаемое за счет энергии турбины, осуществляет всасывание воздуха, его сжатие и последующее нагнетание в цилиндры силового агрегата. При этом вращение компрессорного колеса также производится в отдельной камере, куда попадает воздух после прохождения через воздухозаборник и фильтр.
Видео — для чего нужен турбокомпрессор и как он работает:
Как турбинное, так и компрессорные колеса, как уже говорилось выше, жестко закрепляются на роторном валу. При этом вращение вала производится с помощью подшипников скольжения, которые смазываются моторным маслом из основной системы смазки двигателя.
Подача масла к подшипникам производится по каналам, которые располагаются непосредственно в корпусе каждого подшипника. Для того, чтобы герметизировать вал от попадания масла внутрь системы, используются специальные уплотнительные кольца из жаростойкой резины.
Безусловно, основной конструктивной сложностью для инженеров при проектировании турбонагнетателей является организация их эффективного охлаждения. Для этого в некоторых бензиновых моторах, где тепловые нагрузки наиболее высоки, нередко применяется жидкостной охлаждение нагнетателя. При этом корпус, в котором расположены подшипники, включается в двухконтурную систему охлаждения всего силового агрегата.
Еще одним важным элементом системы турбонаддува является интеркулер. Его предназначением выступает охлаждение поступающего воздуха. Наверняка многие из читателей этого материала зададутся вопросом о том, зачем охлаждать «забортный» воздух, если его температура и так невелика?
Ответ кроется в физике газов. Охлажденный воздух увеличивает свою плотность и, как результат, возрастает его давление. При этом конструктивно интеркулер представляет собой воздушный либо жидкостный радиатор. Проходя через него, воздух снижает температуру и увеличивает свою плотность.
Важной деталью системы турбонаддува автомобиля выступает регулятор давления наддува, представляющий собой перепускной клапан. Он применяется с целью ограничить энергию отработавших газов двигателя и направляет их часть в сторону от колеса турбины, что позволяет регулировать давление наддува. Привод клапана может быть пневматическим или электрическим, а его срабатывание осуществляется за счет сигналов, получаемых от датчика давления наддува, которые обрабатываются блоком управления двигателем автомобиля
Именно электронный блок управления (ЭБУ) подает сигналы на открытие или закрытие клапана в зависимости от данных, получаемых датчиком давления
Привод клапана может быть пневматическим или электрическим, а его срабатывание осуществляется за счет сигналов, получаемых от датчика давления наддува, которые обрабатываются блоком управления двигателем автомобиля. Именно электронный блок управления (ЭБУ) подает сигналы на открытие или закрытие клапана в зависимости от данных, получаемых датчиком давления.
Помимо клапана, регулирующего давление наддува, в воздушном тракте непосредственно после компрессора (где давление максимально) может монтироваться предохранительный клапан. Целью его использования является защита системы от скачков давления воздуха, которые могут быть в случае резкого перекрытия дроссельной заслонки двигателя.
Избыточное давление, возникающее в системе, стравливается в атмосферу с помощью так называемого блуофф-клапана, либо направляется на вход в компрессор клапаном типа bypass.
Недостатки
Сегодня имеются следующие способы решения проблемы инертности турбонаддува:
- битурбонаддув (двойной наддув);
- турбина с адаптивной геометрией;
- комбинированный наддув.
При двойном турбонаддуве применяются две небольшие турбины, которые в совокупности работают намного быстрее, чем одна с номинальным размером. Число цилиндров распределяется между этими турбинами поровну. Аналогом такой системы может быть применение нескольких компрессоров, которые приходят в движение на разных оборотах мотора, каждый в своем режиме.
Турбина с адаптивной геометрией способна изменять размер впускного канала и тем самым регулировать силу потока выхлопных газов, что также повышает эффективность работы системы.
Комбинированный наддув состоит из турбокомпрессора и механического нагнетателя. Нагнетатель создает нужное давление на малых оборотах, но как только обороты возрастают до определенной величины, в работу включается турброкомпрессор.
Высокая температура. Как уже было сказано, сжатие воздуха влечет за собой его нагрев, что отражается на работе мотора не самым лучшим образом. Поэтому зачастую приходится подключать дополнительное охлаждение, и на это уходит часть энергии.
Однако несмотря на перечисленные недостатки, турбонаддув – это отличное средство для повышения мощности и эффективности ДВС, а также его экономичности. Кроме того, многолетний опыт специалистов показывает, что варианты усовершенствования этой системы еще не исчерпаны.
Видео об особенностях и принципах работы турбонаддува
Немного теории
Наиболее эффективно проводить подобные усовершенствования получается у того, кто имеет четкое представление о своих действиях. Для этого необходимо разбираться в теоретической части.
Итак, мощность автомобиля и расход топлива зависят от качества и степени обогащения топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры, а также от ее объема.
Разумеется, объем сжигаемой смеси можно увеличить путем увеличения камеры сгорания, а также наращивания количества цилиндров. Однако оптимальных результатов это не принесет, так как двигатель становится большим и тяжелым, сильно увеличивается расход топлива. Турбонаддув решает эту проблему.
Дело в том, что обычный двигатель при работе сам себе нагнетает воздух за счет разрежения, которое создается поршнем. В турбированном силовом агрегате эту работу выполняет турбокомпрессор. При этом воздух предварительно сжимается, что позволяет закачать больший его объем. То есть, можно сжигать больший объем горючего. В результате получается возрастание мощности двигателя по отношению к объему двигателя и потребленного горючего.
Один важный момент: воздух, как известно, при сильном сжатии нагревается. Вторично он будет нагреваться при сжатии в камере сгорания. При этом возможно возникновение детонации. А, кроме того, вследствие нагрева плотность воздуха в цилиндре будет уменьшаться, из-за чего закономерно уменьшиться эффективность всей системы. Чтобы убрать эти негативные явления, применяются интеркулеры – охладители воздуха из турбины. Они представляют собой радиатор.
Статья в тему: Присадка для повышения вязкости масла в моторе: особенности работы, плюсы и минусы
Обычно турбокомпрессоры устанавливались на двигатели с электронным впрыском топлива (бензин или дизель), а механические компрессоры на карбюраторные ДВС. При этом турбина на карбюраторный мотор тоже может быть установлена, однако возникают дополнительные сложности, о которых будет рассказано немного позже.
Как уже было сказано, существует два типа компрессоров:
- Турбокомпрессор, работающий за счет использования энергии выхлопных газов. Отработанные газы попадают на крыльчатку и вращают ее, благодаря чему и происходит нагнетание воздуха;
- Компрессор с механическим приводом. Он работает от привода двигателя. При этом снижается КПД и возрастает расход топлива по сравнению с первым вариантом компрессора, так как механический нагнетатель отбирает часть мощности у ДВС.
Вся система, кроме самой турбины, включает в себя еще несколько важных узлов, о которых необходимо помнить при установке:
- регулировочный клапан, который поддерживает заданное давление;
- перепускной клапан, который обеспечивает возврат сжатого воздуха назад, во впускные патрубки компрессора, если дроссельная заслонка двигателя закрыта;
- стравливающий клапан, который сбрасывает сжатый воздух в атмосферу при закрытой дроссельной заслонке;
- воздушные патрубки;
- масляные патрубки (служат для смазывания и охлаждения турбины).
Как самостоятельно установить турбину на двигатель
Ford Focus Wagon Семейный Турбо Сарай Бортжурнал Замена задних тормозных колодок Форд Фокус 2дисковые тормоза
Принцип действия турбины заключается в том, что в ее корпус попадают потоки выхлопных газов из выпускного коллектора, газы, в свою очередь, начинают интенсивно раскручивать крыльчатку, которая закреплена тесно с компрессорным колесом. При этом компрессор уже начинает засасывать увеличенное дополнительное количество воздуха сквозь воздушный фильтр, который необходим для обогащения топливной смеси и последующей подачей в камеру сгорания. Таким образом, в цилиндрах образуется намного большее количество рабочей смеси, что способствует повышению мощности двигателя и увеличения его потенциала.
С принципом работы вроде разобрались, теперь нужно понять, куда поставить турбину, где ее место на автомобильном двигателе. В случае наличия на моторе оригинального турбокомпрессора, необходимо попытаться понять причину его неисправности
Важно помнить, что установка турбин ни в коем случае не приемлет никаких герметиков на масляных трубопроводах, поскольку при высоких температурах они способны разжижаться, после чего куски могут попасть внутрь и уничтожат ее. Если вы решили поставить турбину своими руками вам стоит помнить, эти правила и при монтаже исключить попадание посторонних жидкостей и всяческих мелких частиц пыли, песка в масло. Установка турбин на двигатель, как правило, начинается с замены воздушного и масляного фильтра, а также масла, и промывки отверстия маслопровода
Необходимо полностью прочистить маслопроводы, а поврежденные патрубки сменить на новые
Установка турбин на двигатель, как правило, начинается с замены воздушного и масляного фильтра, а также масла, и промывки отверстия маслопровода. Необходимо полностью прочистить маслопроводы, а поврежденные патрубки сменить на новые.
Следующий этап — демонтаж сапуна с двигателя, с последующей его прочисткой. Покрутите ротор турбины для того, чтобы определить силу его вращения, затем промойте подающие магистрали и удалите масло. Прежде чем поставить турбину на место дальнейшей службы нужно смазать при помощи шприца все трущиеся соединения турбины, для этого на ней имеется специальная масленка (отверстие) для подачи масла. Для этой процедуры обычно используется моторное масло двигателя, на который производится установка турбин. Продумайте все до мелочей вплоть до положения маслопровода и только после этого можно установить турбину на автомобиль. Маслопровод должен располагаться строго вертикально, без каких-либо резких перегибов.
Перед тем как купить и установить турбину на карбюратор, следует уяснить кое-какие общие правила и рекомендации. Ну, прежде всего, двигатель на который вы хотите установить турбину должен быть бензиновым и работать на высокооктановом топливе, поскольку механический нагнетатель будет выдавать давление около 3-х атмосфер, следовательно степень сжатия в цилиндрах существенно увеличится. Желающим установить турбину спортивную, хочу сообщить, что такие модели будут способствовать существенному повышению расхода топлива, поэтому установка турбин такого типа — прерогатива исключительно гонщиков, которые планируют принимать участие в соревнованиях.
Если правильно поставить турбину хорошего качества на карбюратор, можно добиться существенного увеличения тяги, а также повысить динамику двигателя и улучшить разгон. В нормальном повседневном использовании автомобиля с турбиной возможно появление экономии топлива, поскольку время разгона будет сокращено, а само преодоление препятствий и подъемов теперь будет происходить по совершенно другому принципу. Установка турбин на карбюраторные двигателя может также потребовать замены свечей зажигания. Однако после установки турбины, регулировки жиклеров и процедуры герметизации карбюратора, сгорание смеси существенно улучшится. Чтобы узнать оптимальное соотношение мотора и компрессора при выборе турбины необходимо учитывать объем двигателя автомобиля. Так что, прежде чем установить турбину на карбюратор, произведите несложные расчеты или просто обратитесь за советом к специалистам, уж они точно подскажут какую лучше поставить турбину на ваш автомобиль.
Немного теории
Наиболее эффективно проводить подобные усовершенствования получается у того, кто имеет четкое представление о своих действиях. Для этого необходимо разбираться в теоретической части.
Итак, мощность автомобиля и расход топлива зависят от качества и степени обогащения топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры, а также от ее объема.
Разумеется, объем сжигаемой смеси можно увеличить путем увеличения камеры сгорания, а также наращивания количества цилиндров. Однако оптимальных результатов это не принесет, так как двигатель становится большим и тяжелым, сильно увеличивается расход топлива.
Турбонаддув
решает эту проблему.
Дело в том, что обычный двигатель при работе сам себе нагнетает воздух за счет разрежения, которое создается поршнем. В турбированном силовом агрегате эту работу выполняет турбокомпрессор. При этом воздух предварительно сжимается, что позволяет закачать больший его объем. То есть, можно сжигать больший объем горючего. В результате получается возрастание мощности двигателя по отношению к объему двигателя и потребленного горючего.
Один важный момент: воздух, как известно, при сильном сжатии нагревается. Вторично он будет нагреваться при сжатии в камере сгорания. При этом возможно возникновение детонации. А, кроме того, вследствие нагрева плотность воздуха в цилиндре будет уменьшаться, из-за чего закономерно уменьшиться эффективность всей системы. Чтобы убрать эти негативные явления, применяются интеркулеры – охладители воздуха из турбины. Они представляют собой радиатор.
Обычно турбокомпрессоры устанавливались на двигатели с
электронным впрыском топлива
(бензин или дизель), а механические компрессоры на карбюраторные ДВС. При этом турбина на карбюраторный мотор тоже может быть установлена, однако возникают дополнительные сложности, о которых будет рассказано немного позже.
Как уже было сказано, существует два типа компрессоров:
- Турбокомпрессор, работающий за счет использования энергии выхлопных газов. Отработанные газы попадают на крыльчатку и вращают ее, благодаря чему и происходит нагнетание воздуха;
- Компрессор с механическим приводом. Он работает от привода двигателя. При этом снижается КПД и возрастает расход топлива по сравнению с первым вариантом компрессора, так как механический нагнетатель отбирает часть мощности у ДВС.
Вся система, кроме самой турбины, включает в себя еще несколько важных узлов, о которых необходимо помнить при установке:
- регулировочный клапан, который поддерживает заданное давление;
- перепускной клапан, который обеспечивает возврат сжатого воздуха назад, во впускные патрубки компрессора, если дроссельная заслонка двигателя закрыта;
- стравливающий клапан, который сбрасывает сжатый воздух в атмосферу при закрытой дроссельной заслонке;
- воздушные патрубки;
- масляные патрубки (служат для смазывания и охлаждения турбины).
Особенности эксплуатации турбин
В сравнении с , работающим от привода коленчатого вала, достоинствами турбины является то, что она не отнимает , а использует энергию побочных продуктов его работы. Она дешевле в изготовлении и экономичнее в эксплуатации.
Хотя технически устройство турбины дизельного двигателя практически не отличается от систем для бензиновых моторов, на дизеле она встречается чаще. Основная особенность заключается в режимах работы. Так для дизеля могут применяться менее жаропрочные материалы, поскольку температура отработавших газов в среднем составляет от 700 °С в дизельных двигателях и от 1000°С в бензиновых моторах. Это значит, что устанавливать дизельную турбину на бензиновый двигатель нельзя.
С другой стороны, для этих систем характерны и разные уровни давления наддува. При этом стоит учитывать, что производительность турбины зависит от ее геометрических размеров. Давление нагнетаемого в цилиндры воздуха складывается из двух частей: 1 атмосфера давления окружающей среды плюс избыточное, создаваемое турбокомпрессором. Оно может варьироваться от 0,4 до 2,2 и более атмосфер. Если учесть, что принцип работы турбины на дизельном двигателе предусматривает поступление большего объема выхлопных газов, конструкция для бензинового мотора также не может устанавливаться на дизелях.
Установка турбины
Принято проводить установку турбины исключительно на моторы с инжекторным впрыском, но при определенных условиях монтируют турбину на модель ВАЗ 2106 карбюратор, которые подготовлены для проведения такой технической акции. Известно, что карбюратор не является идеальным изделием с точки зрения подачи топлива для эксплуатации турбокомпонента по двум причинам: низкий уровень подачи и потребления воздушных масс для организации взаимодействия этих компонентов и отсутствие соответствия в функционале турбоэлемента с охладителем промежуточного типа.
Существует 2 способа установки турбины на карбюраторный ВАЗ 2106, при которых будет происходить взаимодействие между этими механизмами. Первый – разместить систему воздухоподачи перед турбокомпрессором и направить воздушно-топливную смесь через все элементы созданной цепи. Второй – смонтировать комплекс увеличения подачи воздушной смеси, поместив карбюратор после воздухонагнетателя.
Оба способа установки турбины имеют свои преимущества и недостатки. Однако при установке комплекса увеличения подачи воздушной смеси необходимо знать, что эффективность силовой установки будет оптимальной при плюсовой температуре воздуха. Отличительным признаком монтажа турбины на ВАЗ «шестой модели» от тюнинга отдельных деталей является кардинальное совершенствование «движка» автомобиля.
Подходящая турбина монтируется вкупе с другими дополнительными компонентами, например, с кулером, охлаждающим воздушную смесь. Считается, что установку турбины следует доверить специалистам, ведь в этой работе требуется подборка и подгонка деталей и их конфигурации, что под силу только профессиональным автослесарям. Особое место занимает настройка систем мотора после завершения работ. Хоть и можно все это увидеть в видео, без специальных знаний здесь не обойтись.
При возникновении желания смонтировать турбину на ВАЗ 2106 цена будет весьма высока и может достигать значительных сумм. Поэтому необходимо взвесить все «за» и «против»для осуществления такой технологической операции.
Любой автолюбитель хочет, чтобы двигатель его машины был как можно мощнее. Владельцы ВАЗ 2106 в этом смысле не исключение. Существует масса различных способов увеличить мощность мотора и заставить автомобиль ехать быстрее. Но в данном случае попробуем разобраться только с одним способом, который называется турбина.
Герб города
Геральдическое описание первого герба Вереи, утверждённого в 1782, гласит: «В первой части щита герб Московский. Во второй части в серебряном поле в диком лесу две дубовые воротные вереи с навесными золотыми крючьями, означающие собой имя сего города». В настоящее время утвержден уже третий герб Вереи в хронологическом порядке. Геральдическое описание: «Современная статусная территориальная корона — золотая, мурованная о трех зубцах символизирует Верею как городское поселение. Корона украшена ободом из драгоценных камней, в знак того, что с 1432 по 1486 гг. Верея была центром удельного княжества».
Сложности установки турбины на карбюраторный двигатель
- Сам процесс установки турбины во многом напоминает процедуру на инжекторном ДВС (установка интеркулера, турбокомпрессора, элементов управления турбиной и т.д.). Главные трудности связаны с карбюратором.
- Из-за того, что в цилиндры топливная смесь подается через жиклеры, когда устанавливается турбина на карбюраторный двигатель, приходится менять их на другие, большего диаметра, чтобы смесь не переобеднялась. А подобрать неродные жиклеры на карбюратор и обеспечить нормальную его работу во всех режимах очень непросто.
Это основные проблемы, с которыми придется столкнуться, устанавливая компрессор на карбюраторный мотор. Но кроме этого возможны дополнительные трудности, которые будут зависеть от модели авто, а также от режимов его эксплуатации.
Из самых главных преимуществ такой установки стоит выделить следующие:
- Уменьшение расхода топлива при грамотной эксплуатации ТС при повседневной езде. Речь идет о возможности поднять крутящий момент, что, в свою очередь, существенно снизит частоту переключения передач на пониженные в условиях городских загруженных дорог в плотном потоке. Опять-таки, это приведет к снижению расхода топлива.
- Снижение шума во время работы двигателя, так как нет необходимости крутить агрегат до высоких оборотов. Также при комплексном тюнинге имеется возможность дополнительно и весьма значительно улучшить отдачу от мотора;
Как видно, карбюраторный двигатель с турбиной имеет право на существование и может даже оказаться более выгодным по сравнению с обычным атмосферным, хотя такое переоборудование доставит хлопот и потребует серьезных переделок и денежных затрат. По понятным причинам на практике турбированные карбюраторные ДВС встречается очень редко, тем более на гражданских авто.
Также перед установкой компрессора стоит предварительно определиться с тем, в каких режимах планируется эксплуатация автомобиля: скоростная езда по трассе или обычные повседневные поездки по городу.
Что касается ресурса двигателя, в большинстве случаев установка наддува на атмосферный агрегат так или иначе уменьшает срок службы мотора и КПП, особенно если двигатель и трансмиссия не были для этого специально подготовлены и доработаны.
Доработка и модернизация карбюратора. Основные недостатки системы карбюраторного впрыска и способы их устранения, настройка. Тюнинг впускного коллектора.
Что дает впрыск воды в двигатель, принцип работы, основные преимущества и недостатки. Как самостоятельно сделать впрыск воды в мотор, доступные способы.
Выбор механического нагнетателя или турбокомпрессора. Конструкция, основные преимущества и недостатки решений, установка на атмосферный тюнинговый мотор.
Форсирование двигателя. Плюсы и минусы доработки мотора без турбины. Главные способы форсирования: тюнинг ГБЦ, коленвал, степень сжатия, впуск и выпуск.
Что означает понятие «свап двигателя». Для чего делается свап мотора, что нужно знать перед началом таких доработок, преимущества и недостатки свапа ДВС.
Тюнинг топливной системы атмосферного и турбо двигателя. Производительность и энергопотребление бензонасоса, выбор топливных форсунок, регуляторы давления.
