Мысль внедрения и 1-ые конструкции систем наддува движков возникают уже сначала прошедшего века. Вправду, принцип полностью очевиден: чем больше топлива спалить в цилиндре – тем больше появляется газов при его сгорании – тем больше и сила их расширения – и тем, соответственно, выше мощность мотора. Но увеличивать одну лишь подачу топлива бесполезно – без кислорода оно не будет сгорать вполне. Потому, чтоб поднять мощность, необходимо или увеличивать размер цилиндров, или – подавать в тот же размер больше воздуха, в котором сумеет сгорать больше топлива.
Такие системы начинают появляться на карах с конца двадцатых – начала тридцатых годов ХХ века, и сейчас в серийном производстве – несколько разновидностей конструкций наддува. Это прежде всего механический компрессор, состоящий из вращающегося ротора с лопатками, приводимого в действие ременной передачей от мотора или отдельным электромотором. Увлекательной конструкцией выступает волновой нагнетатель, когда ротор имеет аксиально расположенные камеры-ячейки, проходя через которые выхлопные газы создают разряжение, за счет чего всасывается воздух. Не полностью типичен спиральный либо G-образный наддув, состоящий из 2-ух спиралевидных частей – неподвижной наружной (корпус) и подвижной внутренней (вытеснитель), которая, вращаясь, совершает колебательные движения, отчего образуются серпообразные полости, они движутся к центру, перемещая воздух в движок.
 |
 |
 |
Но наибольшее распространение получил на сейчас турбонаддув – компрессор с приводом от турбины, которым сейчас оснащается большая часть дизелей и целый ряд бензиновых моторов.
Усилитель
Принципиальная схема устройства турбокомпрессора довольно проста. Он состоит из установленных на общем валу и заключенных в единый корпус 2-ух турбин – роторов с лопатками, один вращается потоком выхлопных газов и соответственно вращает иной, который нагнетает воздух в цилиндры. Но технически при всем этом приходится решать целый ряд заморочек, что делает турбокомпрессор довольно инженерносложным и драгоценным узлом.
В первую очередь, это неувязка инерции турбины, которой при повышении оборотов еще необходимо некое время, чтоб раскрутиться. Отсюда и возникает тот узнаваемый эффект "турбоямы", когда на резкое нажатие газа движок откликается не сходу – поначалу "думает", а позже вдруг резко "подхватывает". Инерционность влечет и другую крайность: раскручиваясь, на больших оборотах турбина начинает нагнетать воздух под чрезмерным давлением. И напротив – при низких оборотах, когда поток выхлопных газов невелик, она вертится слабо.
Более распространенным в автостроении решением выступает система управления давлением наддува, в которой часть выхлопных газов может перепускаться мимо турбины. Таким образом, на больших оборотах сбрасывается излишнее давление, а на низких, напротив, создается наибольшее и весь поток направляется на турбину, которая начинает раскручиваться быстрей, что дозволяет уменьшить "турбояму". Технически это реализуется средством тарельчатых клапанов либо поворотной заслонки, величиной открытия которых через сервопривод заведует электронный блок.
Для полной ликвидации "турбоямы" и повышения момента на низких оборотах у неких "продвинутых" моторов в дополнение к турбокомпрессору устанавливается механический, который, имея фактически моментальный "отклик", закрывает инерционные провалы турбины. Не считая этого, очень перспективной в настоящее время смотрится конструкция турбины с изменяемой геометрией, имеющей управляемые поворотные лопатки, что дозволяет поменять характеристики турбины в самом широком спектре.
 |
 |
Параллельно с конструкцией для борьбы с инерционностью совсем принципиальное значение имеют материалы, из которых делаются компрессоры: турбина обязана быть легкой. Также совсем крепкой: температура выхлопных газов, поступающих на её колесо, составляет от 650-750 °С у дизеля и может достигать 1 000 °С у бензинового мотора, а частота вращения находится в пределах 4 000-21 000 об/мин. Потому колесо турбины отливается в вакууме из жаропрочного никелевого сплава, а корпус – из высокопрочных и высоколегированных марок чугуна. Инновацией сегодняшнего дня стали керамика и полимеры: возникают такие конструкции, как, к примеру, монолитные турбины из спеченого карбида кремния, которые весят в 3 раза меньше обыденных при той же механической прочности.
Привереда
Производители закладывают в конструкцию довольно солидный ресурс, который у современных турбин фактически равен ресурсу мотора. Но лишь при одном условии – серьезном соблюдении всех предписанных норм по периодичности ТО и используемых для обслуживания материалов. Турбокомпрессор – это узел, который фактически всегда работает в тяжелых условиях и в режиме больших нагрузок. Потому его живучесть оказывается довольно просто снизить.
1-ые неприятели турбокомпрессора – несвоевременная замена масла либо установка плохого фильтра. В этом случае циркулирующие по масляной системе абразивные частички (продукты работы мотора) начинают попадать в подшипниковый узел турбокомпрессора и вызывают его износ. От этого возникает люфт ротора, что, в свою очередь, вызывает износ уплотнительных колец и лопаток колес турбины, и в итоге компрессор выходит из строя. К тому же эффекту и результатам приводит разгерметизация впускного тракта и "подкачка" грязного воздуха мимо фильтра, при которой попадающие извне пыль и песок могут сточить лопатки турбины.
Очень требователен турбокомпрессор и к четкой работе остальных систем мотора – остывания и прокачки масла. Особо чувствительным местом на практике оказывается подшипниковый узел турбокомпрессора, так как масло, поступающее в него, не считая конкретно смазывания также выполняет функции остывания и демпфирования ротора, гася его колебания. В случае же ухудшения прокачки масла подшипники компрессора начинают интенсивно изнашиваться – и скоро станет нужным ремонт.
Для турбокомпрессоров очень характерен эффект "снежного кома", когда мельчайшая неисправность и даже маленькое нарушение характеристик работы в одном месте безизбежно ведут к появлению связанных с узлом остальных неисправностей и, в итоге, к поломке агрегата. И при всем этом падение мощности мотора, завышенный расход масла в моторе, появление масляных потеков на патрубках впускного и выпускного трубопроводов, вдруг показавшийся сторонний звук, темный либо голубий окрас дыма из выхлопной трубы – все это может быть "симптомами начала заболевания". Обнаружив их, в сервис ехать необходимо не откладывая.
Вообщем, заметим, что у машин, купленных новыми в автосалоне и обслуживаемых по гарантии в дилерском сервисе, заморочек с турбонаддувом в подавляющем большинстве случаев не возникает. Постоянные ТО по технологии производителя машинки и применение сертифицированных материалов (масел, фильтров и т.д.) обеспечивают турбокомпрессору надежность и безотказность. Но вот при покупке "сэконд-хенда", в особенности того, что успел поездить опосля ремонта, могут быть трудности: непонятно как эксплуатировал и обслуживал собственный кар прежний обладатель. Потому опосля первичного осмотра обязательно стоит заехать на диагностику в автосервис – за ремонт турбокомпрессора меньше чем $ 500-700 заплатить не получится.
(0) Последние статьи
Путешествие по Крыму на автомобиле (2007-05-30)
Турбонаддув: устроен просто, надежен не всегда (2006-06-20)
Volkswagen Passat: история модели (2006-06-20)
Уеду я на черное море! (2006-06-20)
Дети сдерживают родителей (2006-06-20)
10 вопросов про телевидение в автомобиле (2006-06-20)
Везем велосипед (2006-06-20)