Главная » Статьи » Турбокомпрессор

Турбокомпрессор

Турбокомпрессор (турбина) — механизм, используемый в автомобилях для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры мотора внутреннего сгорания. Кстати, турбокомпрессор можно купить на сайте http://rusturbomarket.ru. При этом привод турбины выполняется только за счёт действия отработавших газов (выброса). Использование турбокомпрессора дает возможность значительно нарастить мощность мотора (приблизительно на 40%), сохраняя небольшими его размеры габаритов и невысокий уровень топливного расхода.

Конструкция и рабочий принцип турбины

Традиционный турбокомпрессор состоит из таких элементов:

Корпус. Делается из огнеупорных материалов (стали). Он имеет форму улитки с 2-мя разнонаправленными патрубками, оборудоваными фланцами для крепежа в системе турбонаддува.

Турбинное колесо. Видоизменяет энергию отработавших газов во вращение вала, на котором оно жестко зафиксировано. Делается из огнеупорных материалов (железо-никелевый сплав).

Компрессорное колесо. Воспринимает вращение от турбинного колеса и нагнетает воздух в цилиндры мотора. Колесо нагнетателя воздуха очень часто делают из алюминия, что уменьшает потери энергии. Режим температур на этом месте близок к нормальным условиям, и использование огнеупорных материалов не потребуется.

Вал турбины (ось) — соединяет турбинное и компрессорное колеса.

Подшипники скольжения, или шарикоподшипники. Нужны для крепежа вала в корпусе. В конструкции может быть предполагается один или два подшипника. Смазка последних выполняется общей системой смазки мотора.

Перепускной клапан — предназначается для управления потоком отработавших газов, воздействующим на колесо турбины. Это дает возможность управлять мощностью наддува. Клапан оборудован пневматическим приводом. Его положение изменяется ЭБУ мотора, получающим подходящий сигнал от датчика скорости.

Основной рабочий принцип турбины на бензиновом и дизельном двигателях состоит в следующем:

Отработавшие газы идут в корпус турбокомпрессора, где влияют на лопатки турбинного колеса
Колесо турбины начинает вертеться и разгоняться. Частоту вращения турбины при высоких оборотах достигает до 250 000 оборотов за минуту
Пройдя через колесо турбины, отработавшие газы отводятся в систему выпуска

Компрессорное колесо синхронно крутится (так как находится на одном валу с турбинным) и направляет поток сжатого воздуха в интеркулер и дальше во впускной коллектор мотора

Эксплуатационные особенности турбин

Если сравнивать с механическим нагнетателем, работающим от привода коленчатого вала, плюсами турбины считается то, что она не забирает мощность у мотора, а применяет энергию побочных продуктов его работы. Она доступнее в изготовлении и экономнее в работе.

Хотя технически приспособление турбины двигателя на дизеле почти что не выделяется от систем для бензиновых моторов, на дизеле она встречается чаще. Главная особенность состоит в режимах работы. Так для дизеля могут использоваться менее огнеупорные материалы, так как температура отработавших газов примерно может составлять от 700 °С в двигателях на дизеле и от 1000°С в бензиновых моторах. Это означает, что ставить дизельную турбину на двигатель на бензине нельзя.

С другой стороны, для данных систем свойственны и самые разнообразные уровни давления наддува. При этом необходимо учесть, что продуктивность турбины зависит от ее геометрических размеров. Давление нагнетаемого в цилиндры воздуха складуется из 2-ух частей: 1 обстановка давления внешней среды плюс избыточное, создаваемое турбокомпрессором. Оно может изменяться от 0,4 до 2,2 и более атмосфер. Если предусмотреть, что рабочий принцип турбины на двигателе дизеле учитывает поступление большего объема отработанных газов, конструкция для бензинового мотора также не может ставиться на дизелях.