Турбонаддув – “озверин” для двигателя

Турбонаддув – технология, позволяющая существенно увеличить мощность двигателя при относительно небольшом рабочем объеме. Секрет кроется в использовании турбины, которая, раскручивает компрессор, нагнетающий в цилиндры больше по объему воздуха.

История турбины

Впервые турбина была установлена Бучи Альфредом в 1922 году, и именно ему стал принадлежать патент на турбодвигатель. Технология работала на дизельном V10 судовом двигателе. Затем, успешными стали оснащение турбинами силовых установок на самолётах. В пятидесятых годах, турбины ставят на моторы грузовых машин MAN.

Бензиновый двигатель, имеющий турбонаддув, впервые был запущен в серию в 1962 г. Им оснащался легковой Oldsmobile Turbo Jetfire. Его V-8 с турбиной достигала мощности 215 л.с.

Принцип работы турбированного двигателя

В каждом цилиндре двигателя внутреннего сгорания происходит множество небольших контролируемых взрывов, что является основным принципом, на котором основана работа ДВС. Эти взрывы не могут произойти без тепла, топлива и воздуха; усиление любого из этих трех факторов приведет к тому что, взрыв станет равномернее и мощнее.

Турбонаддув – это способ повышения мощности ДВС за счет принудительной подачи большего количества воздуха в цилиндры. Ключевым элементом системы является турбокомпрессор, состоящий из двух основных частей:

– Турбины, вращаемой потоком выхлопных газов или приводом от колен вала.

– Компрессора (нагнетателя), приводимого в движение турбиной.

Различают два принципиальных решения турбонаддув и наддув

Турбонаддув: Турбокомпрессоры работают от струи выхлопных (отработанных) газов для вращения турбины. Которая, в свою очередь, через вал раскручивает компрессор, нагнетающий больше воздуха во впускной коллектор. Турбонаддув часто демонстрируют характерную «турбо-задержку», при которой может возникнуть задержка подачи мощности по мере раскрутки турбонаддува. Однако, как только турбонагнетатель запущен, он может обеспечить значительный прилив мощности, который часто называют ощущением «наддува». Турбокомпрессоры имеют более сложные компоненты и подвергаются воздействию более высоких температур, что может потребовать большего обслуживания и потенциально может привести к проблемам с надежностью, если не проводить техническое обслуживание должным образом.

Автомобиль с наддувом: нагнетатели приводятся в действие напрямую от коленчатого вала двигателя, обычно через ременную или зубчатую передачу. Это означает, что нагнетатели обеспечивают мгновенную подачу мощности без задержек, поскольку их работа не зависит от выхлопных газов. Автомобили с наддувом, как правило, обеспечивают более линейную подачу мощности во всем диапазоне оборотов. Нагнетатели обычно считаются более надежными и требуют меньшего обслуживания по сравнению с турбокомпрессорами, поскольку они имеют меньше движущихся частей и работают при более низких температурах.

Задача всех систем проста:

• – Выхлопные газы или привод от вала двигателя, приводят в движение турбину.
• – Вращающаяся турбина заставляет крутиться компрессор.
• – Компрессор засасывает и сжимает воздух, нагнетая далее его в цилиндры.

Результат – более полное сгорание большего количества топливно-воздушной смеси. Что решает получение значительного прироста мощности. Система турбонаддува идеально подходит для бензиновых и дизельных ДВС малого и среднего рабочего объема.

Турбонаддув обладает рядом неоспоримых преимуществ:

– Высокая мощность. Турбированные двигатели развивают впечатляющую мощность, сопоставимую с атмосферными моторами гораздо большего рабочего объема.

– Экономичность. Благодаря меньшему рабочему объему, но большей эффективности, расход топлива существенно снижается.

– Динамика. Турбонаддув обеспечивает отличную тягу на низких оборотах и потрясающую отзывчивость акселератора.

– Экологичность. Более полное сгорание смеси топлива с воздухом, снижает вредные выбросы в атмосферу.

Кроме того, применение турбонаддува позволяет использовать двигатели меньшего рабочего объема, что положительно сказывается на массе автомобиля и его управляемости.

Нюансы эксплуатации турбированных двигателей

• – Необходимо использовать только качественное топливо и масла, рекомендованные производителем.
• – Важно следить за состоянием систем охлаждения и смазки, так как турбина и компрессор работают в условиях высоких температур и нагрузок.
• – После активной езды не стоит сразу глушить двигатель – турбине требуется некоторое время для остывания. В помощь разработаны системы типа «турбо таймер».
• – Периодически необходима замена воздушного фильтра и фильтра твердых частиц для обеспечения нормальной работы системы наддува.

Соблюдая эти несложные правила, турбированный мотор прослужит долго и обеспечит высокие эксплуатационные характеристики автомобиля.

Читайте статью на схожую тему: Выхлопная система

Турбонаддув – мифы и заблуждения

Миф о перегреве

Некоторые скептики утверждают, что комплекты турбокомпрессоров по своей природе выделяют вредное количество тепла, что плохо сказывается на производительности. Ну, это просто неправда. Большинство современных турбо-комплектов даже имеют функцию контроля нагрева, поэтому вам не придется беспокоиться о перегреве! При установке турбин пользуются термическими покрытиями и экранами. Чтобы справиться с перегревом, устанавливают интеркулеры, водяное охлаждение.

Миф о расходе топлива

Еще одно распространенное заблуждение заключается в том, что автомобили с турбонаддувом используют больше бензина, чем их атмосферные аналоги. Такие силовые агрегаты  могут потреблять больше бензина при большой нагрузке или при агрессивном ускорении. Но в большинстве случаев они более экономичны при движении в повседневных ситуациях.

Заключение

Текущая тенденция уменьшения размеров двигателей, при которой меньшие с турбонаддувом заменяют более крупные безнаддувные моторы, помогает повысить экономию топлива без ущерба для производительности. За счет максимального извлечения мощности за счет уменьшенного рабочего объема двигатели с турбонаддувом могут работать более эффективно, что приводит к повышению топливной экономичности при правильной эксплуатации.

Китайские производители используют это, устанавливая такие моторы в свои машины. Этим они эффективно снижают себестоимость двигательной установки. Хотелось бы, что бы от этого не страдала живучесть и ремонтопригодность силового агрегата.

Видео как работает турбонаддув. История и принцип работы.

Детальный видео обзор по теме турбонаддува, от эксперта Motor.ru Василия Костина.

Читайте статьи по теме:

• Стоит ли удалять катализатор
• Как проверить ступичный подшипник
• Установка ГБО 4 поколения
• Аккумуляторная батарея, любим и лелеем.
• Радиатор печки, почему холодно в салоне?
• Как расшифровать VIN код автомобиля