Установка турбонаддува на ВАЗ конечно можно считать экзотикой. Однако все те преимущества, которыми славятся турбированные двигателя по сравнению с атмосферниками, поневоле приводят к подобным доработкам и увеличению количества подобных автомобилей. Установленный турбонаддув на ваз на сегодняшний день является новинкой в тюнинге продукции отечественного автопрома. В нашей статье мы попробуем вам рассказать о возможных переделках стандартных атмосферных Читать дальше…
НАЗНАЧЕНИЕ Предназначен для подачи дополнительного воздуха в цилиндры при помощи турбонагнетателя, приводимого в действие отработанными газами, для увеличения мощности и крутящего момента за счёт повышения количества топливовоздушной смеси в цилиндрах при сохранении литрового объема двигателя. ПРИНЦИП РАБОТЫ Двигатели с наддувом воздуха в цилиндры оснащены системами впрыска топлива, которые позволяют реализовать все возможности форсировки двигателя. Если Читать дальше…
Назначение Наддув воздуха предназначен для подачи дополнительного воздуха в цилиндры для увеличения мощности за счёт повышения количества топливовоздушной смеси при сохранении литрового объема двигателя. Принцип работы Двигатели с наддувом воздуха в цилиндры оснащены обычно системами впрыска топлива, которые позволяют реализовать все возможности форсировки двигателя. Если степень форсирования характеризовать литровой мощностью, то у двигателей с наддувом Читать дальше…
Необходимость модификации поршней при модернизации двигателя наддувом связана прежде всего с повышением давлений и температур и камере сгорания. Конструкция современных поршней столь совершенна, что они выдерживают высокие механические и термические нагрузки. Поэтому часто можно снимать металл с днища поршня без угрозы его прочности. В то же время, снижение степени сжатия создаёт проблемы эффективного пуска двигателя Читать дальше…
Лопастные компрессоры наиболее широко (в сравнении с другими объёмными компрессорами) применяются в ДВС для целей наддува. Компрессор такого типа был предложен ещё в XIX веке англичанином Roots. Поэтому такие компрессоры получили название компрессоров типа «Рут». На рисунке показано, что такой компрессор имеет привод от коленчатого вала двигателя. Рис. Схема работы объёмного лопастного компрессора Воздух поступает Читать дальше…
Поршневые компрессоры часто используются для продувки и наддува на крупных судовых двухтактных дизелей. Известно, что двухтактный дизель не может ни работать, ни запускаться без подачи дополнительного воздуха. Т. е. даже при пуске такого двигателя, в отличие от четырехтактного, имеющего такты всасывания, необходим источник продувочного воздуха, избыточного, по отношению к атмосферному, давления. При этом желательные характеристики Читать дальше…
Основные достоинства применения наддува заключаются, конечно, в повышении мощности при практически неизменных показателях массы и габаритов. Однако имеются и другие достоинства (которые оцениваются в условиях одинаковой развиваемой мощности как двигателем с наддувом, так и без наддува). К ним относятся следующие. Повышение топливной экономичности, т.е. снижение удельного эффективного расхода топлива. Дизель с наддувом имеет более низкий Читать дальше…
Возрастание температуры воздуха или заряда в компрессоре зависит от степени повышения давления, КПД компрессора и теплообмена со стенками, т. е. от конструкции компрессора. Повышение температуры на впуске в двигатель имеет следующие отрицательные стороны. Для наполнения цилиндра определяющей является плотность заряда. Однако при определённых условиях степень повышения плотности заряда от р1 на входе в компрессор до Читать дальше…
С ростом КПД турбокомпрессора и степени повышения давления в компрессоре растут преимущества наддува при постоянном давлении газов перед турбиной. Для двигателя он даёт следующие преимущества: более простой и дешёвый выпускной коллектор; меньшая работа, затрачиваемая поршнем на выталкивание газов (импульс давления газов на выпуске быстро уменьшается, он не отражается от малого сечения соплового аппарата турбины), в Читать дальше…
Первая успешно применённая на практике система турбонаддува имела общий выпускной коллектор, т. е. являлась системой постоянного давления газов перед турбиной. Газовая турбина в этом случае работает при постоянном давлении газов перед ней. Большой объём коллектора не позволяет использовать импульс давления газов в период открытия выпускного клапана, энергия этого импульса теряется. На рисунке показана индикаторная диаграмма Читать дальше…
Известно, что для пуска двигателя необходимо его коленчатый вал привести во вращение от постороннего источника энергии и довести частоту вращения до некоторой величины, обеспечивающей удовлетворительное протекание процессов смесеобразования, сжатия и воспламенения горючей смеси. Необходимая для начала работы пусковая частота вращения зависит от способа смесеобразования, зажигания или самовоспламенения, от типа двигателя, его конструктивных особенностей, степени изношенности, Читать дальше…
Итак, двигатель был форсирован по мощности применением наддува и очевидно, что в этом случае повысился подвод тепла к ряду деталей или частей двигателя, особенно расположенных вблизи камеры сгорания. При инженерной оценке считается, что для эффективного охлаждения особо нагретых частей двигателя, находящихся вблизи камеры сгорания, необходимо около 140 литров охлаждающей жидкости на каждый киловатт — час Читать дальше…
Основной машиной для создания наддува ДВС является компрессор (или нагнетатель). Компрессор — это машина, которая обеспечивает подачу в двигатель определённого количества воздуха, причём повышенного давления, необходимого для наддува двигателя. В настоящее время основным, наиболее распространённым агрегатом наддува, является турбокомпрессор, т. е. центробежный компрессор (лопаточная машина), получающая энергию (приводимая) от газовой турбины. Изучение таких турбокомпрессоров будет Читать дальше…
При наддуве двигателя модификация его конструкции не ограничивается только установкой турбокомпрессора. Очевидно, что в той или иной степени требуется изменение систем топливоподачи, охлаждения, смазки, впуска и выпуска отработавших газов, камеры сгорания, клапанов, фаз газообмена, системы пуска. Как отмечено выше, возможны принципиально две разные цели применения наддува. Если он применяется для повышения экономичности и улучшения экологических Читать дальше…
В настоящее время наибольшее распространение среди агрегатов наддува нашли турбокомпрессоры (ТК) или, иначе, газотурбонагнетатели (ГТН). Агрегат является компактным, в массовом производстве сравнительно дёшев. Крупные мировые фирмы специализируются на их выпуске. На рисунке показана схема, разъясняющая работу агрегата: Рис. Схема турбокомпрессора с разрезами: 1 — подвод газов к турбине, 2 — выпуск из турбины, 3 — Читать дальше…
Двигатель с наддувом отличается от двигателя без наддува лишь обязательным наличием компрессоров. Они могут быть разной конструкции, иметь разный принцип подвода энергии для их привода. В настоящее время наиболее распространённым является применение турбонаддува, т. е. применение центробежного компрессора с приводом от газовой турбины, которая получает энергию от отработавших газов дизеля (их называют также свободными турбонагнетателями, Читать дальше…
Известно, что для сжигания данного количества топлива в дизеле необходимо иметь определённый избыток воздуха. У автотракторных дизелей коэффициент избытка воздуха на номинальном режиме (аном) редко снижается ниже 1,4 — 1,5. У крупных дизелей (судовых, стационарных, тепловозных) удаётся организовать высокое качество смесеобразования лишь при аном = (1,6); 1,8 — 2,0; (2,4). Практически эти же требования сохраняются Читать дальше…
Рассмотрим два типа двигателей — двигатели с естественным всасыванием из атмосферы (или двигатели без наддува) и двигатели с наддувом (рис. схема 1 и схема 2). Наполнение цилиндра свежим зарядом зависит от сопротивления воздушного фильтра (Ф), от длины и качества выполнения впускного канала, от размера и конструктивных особенностей впускного клапана (Кл) и т. д. Вообще, наполнение Читать дальше…
Турбонаддув как средство повышения мощности двигателя использовался в течение долгого времени для дизельных двигателей большого объема стационарного типа, применяемых на морских судах, а также для двигателей грузовых автомобилей. В настоящее время он все шире и шире используется в высокооборотистых дизельных двигателях легковых автомобилей. В противоположность «атмосферным-двигателям, воздух подается в двигатель под давлением. Это увеличивает массу Читать дальше…
Способность турбонагнетателя увеличивать мощность наиболее наглядно демонстрировалась гоночными автомобилями Гран-при Формулы 1 эпохи 1977-1988 годов. Рис. Двигатель Renault EF15B Formula 1, 1985 — 1986 г.г., V6. объем 1492 куб. см., давление наддува до 4 бар, мощность до 900 л.с. Сравнение мощности драгстеров с мощностью болидов Формулы 1 показывает абсолютное превосходство двигателей с турбонаддувом. Реальная мощность Читать дальше…
Принцип действия турбонагнетателя прост. По сути, это нагнетатель воздуха, который приводится энергией, остающейся в выхлопных газах после их выхода из цилиндров двигателя. Из энергии, выработанной в процессе сгорания топлива, приблизительно треть отдается в систему охлаждения, треть производит работу на коленчатом валу, и треть выбрасывается из выхлопной трубы в виде тепла. Именно эту последнюю, третью часть Читать дальше…
Мощность, развиваемая двигателем, зависит от количества воздуха и смешанного с ним топлива, которое может быть подано в двигатель. Если нужно увеличить мощность двигателя, следует увеличить как количество подаваемого воздуха, так и топлива. Подача большего количества топлива не даст эффекта до тех пор, пока не появится достаточное для его сгорания количество воздуха, иначе образуется избыток несгоревшего Читать дальше…
Воздух, сжатый турбокомпрессором, как и другие газы, нагревается и расширяется. Горячий воздух обладает меньшей плотностью и содержит значительно меньше кислорода, чем холодный. Плотность холодного воздуха увеличивается приблизительно на 10 — 15 %. Большее количество кислорода означает большее количество сгоревшего топлива, т.е. двигатель развивает большую мощность. Второй, но не менее важный эффект – это положительное влияние Читать дальше…