Доброго времени суток уважаемые посетители сайта Я — АВТОЛЮБИТЕЛЬ.

Турбонаддув позволяет увеличить КПД двигателя, нагнетая в цилиндры предварительно сжатый воздух. Турбонаддув является устройством системы питания двигателя.

Назначение Турбонаддува

Турбонаддув предназначен для нагнетания воздуха в цилиндры двигателя под давлением. После изобретения двигателя внутреннего сгорания перед конструкторами стояла следующая задача – увеличение мощности двигателя и снижение потребления топлива, одним словом увеличение КПД двигателя. Увеличение мощности достигалось при помощи увеличения объема двигателя, а  так же увеличении частоты вращения коленчатого вала. Однако, увеличение мощности, при помощи добавления объема двигателя или добавления количества цилиндров, приводит к увеличению габаритов и массы двигателя, что во многих случаях не допустимо по конструктивным особенностям механизмов. Частота вращения двигателя так же имеет конечное значение, на заре двигателестроения она была сильно ограничена. Предыдущие два способа увеличения мощности двигателя так же негативно сказываются на расходе топлива, что в настоящее время играет особую роль. В ходе исследований выяснилось, что мощность двигателя растет, если в цилиндры подавать большее количество предварительно сжатого воздуха, таким образом, появился первый турбонаддув. Следующие поколения турбонаддува использовали для нагнетания воздуха энергию отработавших газов, за счет чего увеличивалась мощность и КПД двигателя. Изначально наддув использовался только на дизельных двигателях, в настоящее время есть и  бензиновые двигатели с турбонаддувом.

Устройство и принцип работы

Принцип работы турбонаддува основан на использовании энергии отработавших газов, выходящих в выхлопную систему. Отработавшие газы, в двигателях оборудованных турбонаддувом, перед тем как попасть в выхлопную систему, попадают в камеру газовой турбины, откуда направляются на лопатки колеса турбины 9, жестко закрепленного на валу 4. Под действием отработавших газов колесо турбины 9, начинает вращаться совместно с валом 4, и колесом компрессора 5, так же жестко закрепленном на валу. Далее выхлопные газы выбрасываются в атмосферу. Колесо 5 компрессора, засасывает воздух из атмосферы, создавая избыточное давление воздуха, далее воздух под давлением подается в цилиндры двигателя по впускному трубопроводу. Таким образом, увеличивается количество воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя увеличивается.

Устройство турбонаддува изображено на рисунке 1.

Рисунок 1. Устройство турбонаддува

Устройство турбонаддува

  1. средний корпус;
  2. втулка;
  3. корпус компрессора;
  4. вал;
  5. колесо компрессора;
  6. канал подвода масла;
  7. корпус турбины;
  8. вставка турбины;
  9. колесо турбины.

Так как частота вращения вала 4 достаточно высокая, в качестве подшипника применяются подшипники скольжения (втулка 2), смазка трущихся деталей происходит под давлением. Через специальный щелевой фильтр, масло нагнетается к втулке, далее оно поступает во внутреннюю полость для смазывания трущихся поверхностей вала. Между втулкой и корпусом, образуется масляная подушка, за счет чего снижается вибрация, возникающая при вращении вала 4. Масло из турбокомпрессора сливается в поддон картера.

Особенности эксплуатации наддувного двигателя

Эффективность турбонаддува напрямую зависит от числа оборотов двигателя, при резком нажатии на педаль газа возникает так называемая «турбояма» — когда требуемое давление наддува не соответствует производительности компрессора. Наличие «турбоямы» вызвано тем, что компрессор имеет определенную инерционность (невозможность мгновенного роста числа оборотов). Следующая проблема связанная с инерционностью системы избыточное давление воздуха во впускном коллекторе, обычно возникает после преодоления «турбоямы». Для решения проблемы избыточного давления в систему устанавливают перепускной клапан, который либо стравливает воздух в атмосферу, либо перепускает воздух на вход компрессора. Так же следует помнить о том что для двигателя с наддувом необходимо применение специальных масел. Во время работы элементы турбонаддува достаточно сильно нагреваются, вследствие чего такой двигатель нельзя глушить сразу же после работы на высоких оборотах, для избегания закоксовывания масла в каналах турбины. Некоторые двигатели, для решения этой проблемы оснащались так называемым турботаймером – системой не позволяющей заглушить двигатель, до тех пор пока температура узлов наддува не снизится до безопасной. Охлаждение современных компрессоров чаще всего осуществляется при помощи штатной системы охлаждения двигателя, таким образом, необходимость в турботаймере отпадает. Проблема турбоямы была решена производителями при помощи установки двух и более последовательных турбин, каждая из которых работает на своих оборотах. На V – образные двигатели турбины устанавливаются на каждый ряд цилиндров, что снижает инерционность системы в целом.

Если Вы можете что-либо добавить про турбонаддув, обязательно оставьте комментарий ниже:

1 комментарий

  1. Бехруз:

    Какие масла рекомендуются??

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *