Турбонаддув

[125]

Не знаю, была такая тема или нет, искал для себя, нашел, теперь вешаю здесь.

Термин «турбина», часто применяемый для обозначения т/н, не совсем соответствует истине, так как турбина является всего лишь одной из составных частей т/н.

Т/н состоит из корпуса, вала с крыльчатками, двух опорных и одного упорного подшипников скольжения, системы уплотнений, двух улиток, в которых вращаются крыльчатки. На всю эту конструкцию навешен пневмопривод, приводящий в действие байпасный (перепускной) клапан (на некоторых моделях он отсутствует). Назначение байпасного клапана — регулировать обороты турбины и, соответственно, производительность компрессора. Когда давление воздуха на выходе из компрессора начинает превышать оптимальное, срабатывает пневмопривод, открывающий клапан. В результате часть выхлопных газов напрямую выходит в выхлопную систему, и обороты турбины снижаются. Сама турбина — это крыльчатка, неразъемно насаженная на вал и приводящая во вращение другую крыльчатку — компрессор. Турбина изготовлена из жаростойкого сплава, компрессор — алюминиевый, вал — обычная среднелегированная сталь. Отремонтировать эти детали невозможно, их можно только заменить. Исключение составляет изношенный вал, который иногда можно перешлифовать и под получившийся размер изготовить новые подшипники.

Корпус т/н представляет собой сплошную отливку из чугуна, в которой на подшипниках вращается вал. Изнашиваются обычно постель под подшипники и гнездо под уплотнительное кольцо. Исправить можно расточкой под новый размер. Улитка турбины — чугунная деталь сложной формы. Именно она формирует газовый поток, вращающий турбину. Улитка компрессора представляет собой алюминиевую отливку с механически обработанным местом под компрессор. Вращающийся компрессор засасывает воздух через центральное отверстие, сжимает его и по кольцевому каналу подает в двигатель. На первый взгляд, конструкция проста. Но высокая точность изготовления всех без исключения деталей, сложные поверхности, точное литье могут создать много проблем даже в условиях хорошо оборудованной мастерской. Тем более что далеко не каждый конкретный т/н можно отремонтировать, порой проще собрать из имеющихся деталей другой.

Как же работает турбина? Говорят: «Турбина включилась, и я попер…» Это в корне неправильно, так как т/н начинает свою работу с первыми оборотами двигателя и заканчивает ее уже после того, как двигатель остановился. При первых вспышках в цилиндрах двигателя выхлопные газы из коллектора сразу же попадают в улитку турбины и начинают вращать вал с крыльчатками. Пока обороты двигателя невелики, давление и скорость выхлопных газов недостаточны, поэтому компрессор вращается на холостом ходу, не создавая излишнего сопротивления на всасывании, просто перемешивает воздух. Нажимаем на педаль газа. Обороты двигателя растут, на панели загорается зеленая лампочка «TURBO» (если она есть), и вы чувствуете ощутимый толчок в спину. Помните: «Турбина включилась…» Она просто вышла на свои рабочие обороты, кстати, очень высокие: 110-115 тысяч об/ мин. Теперь компрессор не просто месит воздух, а эффективно сжимает его и посылает в двигатель. При этом срабатывает соответствующая сервисная система в карбюраторе (ТНВД ли, EFI, неважно), двигатель получает в цилиндры больший весовой заряд топливной смеси, резко (на 50-70 %) возрастает его мощность и, соответственно, расход топлива. Турбонаддуву приходится работать в далеко не легких условиях: высокая температура, высокие окружные скорости (скорость на концах лопаток, в зависимости от модели т/н, примерно такая же, как у пистолетной пули — около 300м/сек). Скорости вращения подшипников также близки к предельно допустимым, чтобы снизить их, приходится идти на различные ухищрения. Что же позволяет работать т/н в таких условиях долго и надежно?

Как только вы завели двигатель, начинает работать масляный насос. Масло по системе каналов под давлением поступает на подшипники т/н, и вал начинает вращаться на масляном клине. При этом свою порцию масла получает и упорный подшипник. Чем больше обороты двигателя, тем больше масла поступает на вал турбины и его подшипники. Эти подшипники изготовлены из специально подобранных материалов, для них выбраны оптимальные зазоры: при меньших зазорах возникает опасность подклинивания подшипников при тепловом расширении, при больших - опасность срыва масляного клина и работы в условиях полужидкостного трения, к тому же возникает перекос вала и идет интенсивный износ уплотнительного кольца. Поскольку зазоры в парах вал — подшипник, подшипник — корпус очень малы и соизмеримы с размерами ячеек масляного фильтра, то следует помнить о чистоте масла и состоянии масляного фильтра. Долговечность подшипников скольжения, в отличие от подшипников качения, не зависит в такой мере от частоты вращения. Коэффициент трения у правильно рассчитанных и работающих в условиях жидкостной смазки подшипников скольжения равен 0,001-0,005. Однако, при неблагоприятных условиях работы (высокая вязкость масла, высокие окружные скорости, малые зазоры) коэффициент трения достигает 0,1-0,2, что приводит к снижению оборотов т/н, а следовательно, и снижению его эффективности и повышению нагарообразования из-за повышения теплоотвода. Подшипники скольжения надежно работают при температуре не более 150 градусов Цельсия. При более высоких температурах возникает опасность разрыва масляного слоя в результате разжижения масла. Кроме того, при высоких температурах обычные минеральные масла быстро окисляются и теряют свои смазочные свойства. При полужидкостной смазке непрерывность масляного слоя нарушена, и поверхности вала и подшипника на участках большей или меньшей протяженности соприкасаются своими микронеровностями. При граничной системе смазки поверхности вала и подшипников соприкасаются полностью или на участках большой протяженности, разделительный масляный слой здесь вообще отсутствует.

Пока двигатель вращается, и масляный насос создает давление, исправный т/н работает нормально. Но рано или поздно вы заглушите двигатель, он остановится, остановится и масляный насос, давление масла в системе мгновенно упадет до нуля, а вал с крыльчатками, который имеет приличный вес и вращается с очень большой скоростью, мгновенно остановиться не сможет. Но масляного клина уже нет. Возникает полужидкостная смазка, переходящая в граничную. В тяжело нагруженных подшипниках возникает перегрев, расплавление, схватывание и заедание подшипника. Плюс грязное масло, и в результате идет интенсивный износ. А допустимый износ подшипников составляет 0,03-0,06 мм в зависимости от модели т/н. Выводы делайте сами. Это одна из проблем, возникающих в ходе работы т/н. Для того, чтобы она не стала основной, во-первых, вовремя меняйте масло и масляный фильтр. Во-вторых, используйте только масло, предназначенное для двигателей, оборудованных турбонаддувом, которое несложно выбрать среди большого числа существующих хороших масел. Но в дороге всякое может случиться, и если вам пришлось залить неизвестное масло, то не гоните, двигайтесь потихоньку. Двигатель это масло переживет, а вот турбонаддув — не обязательно. Приехав домой, сразу же смените масло и масляный фильтр.

И, наконец, третье, самое главное условие нормальной работы т/н. Как мы уже отмечали, в жизни т/н есть два самых ответственных момента: запуск двигателя и его остановка. При запуске холодного двигателя масло в нем имеет высокую вязкость, оно с трудом прокачивается по зазорам; еще не установились тепловые зазоры; нагрев разных деталей т/н, а следовательно, и тепловое расширение, идут с разной скоростью. Поэтому не спешите, дайте двигателю и т/н прогреться. Если вам надо остановиться, никогда не глушите двигатель сразу. В зависимости от режима езды дайте ему поработать на холостом ходу 2-5 минут (зимой можно дольше). За это время вал турбины снизит обороты до минимальных, а детали, непосредственно соприкасающиеся с выхлопными газами, плавно остынут. В процессе работы крыльчатка турбины и вал сильно нагреваются. Масло, поступающее для смазки подшипников, нагнетается с большой интенсивностью и успевает снять нагрев с вала, не успев перегреться само. При резкой остановке двигателя прокачка масла прекращается, раскаленная крыльчатка турбины отдает большую часть тепла валу, и масляная пленка, покрывающая детали, разогревается до температуры горения. Идет интенсивное нагарообразование в районе уплотнительного кольца и несколько меньшее — в районе подшипников и на внутренних поверхностях корпуса т/н. Спасает только то, что масло, предназначенное для таких двигателей, изначально рассчитано на более высокие температуры, чем обычное. Но и оно имеет свои пределы. Владельцам автомобилей Nissan следует помнить, что в этих автомобилях т/н работают в более напряженном тепловом режиме, чем, например, у автомобилей Toyota. Значительно облегчает жизнь и продлевает срок службы т/н турботаймер. Он установлен не на всех автомобилях, но эта функция есть во многих охранных сигнализациях.

Изменено 25 декабря 2007 пользователем 125

[125]

Интеркулер – это элемент в системе подачи воздуха турбированных моторов, который устанавливается между турбиной и цилиндрами. Его назначение – снизить температуру подаваемого в цилиндры воздуха, тем самым повысив его плотность. Чем выше этот показатель, тем большее рабочее давление можно создать в цилиндре при сгорании топлива и тем больше мощность и крутящий момент. Данный охладитель воздуха применяется преимущественно в схемах воздухоподачи с высоким и средним давлением наддува, где значительно поднимается температура воздуха.

TD – Turbo Diesel

TDI Turbo Diesel Injection – Прямой впрыск топлива

TD Intercooler – Турбина с интеркулером

SDI or COMPREX (Mazda) – турбина приводится в действие ремнем, а не выхлопом

HDI, JTD, etc. – т.н. комон-рэйл, новое поколение насос-форсунки

Новые BMW используют термин “D” для всех диз.двигателей.

Дизельные двигатели классифицируются:

1) по конструкции:

a – форкамерные (наиболее массовые в 70-80гг ХХв, сейчас отмирающий тип, впрыск топлива нек.выделенную область, наз.камерой сгорания, форкамерой)

b – предкамерные (собственно разновидность предыдущего, выделено из уважения к DB)

c - прямого впрыска (исторически первый тип, с 90-х гг становится массовым, впрыск прямо в зону цилиндр-поршень)

2) по наличию наддува:

a – без оного, он же атмосферный (практически отмирающий на ЛА тип)

b - наддутый, с помощью турбокомпрессора (ТНК, «turbo», «Lager») или разных мех.нагнетателей, что сейчас редкость), это технологически правильно и выгодно, поэтому «наддувают много», что зачастую ведет к необходимости установки промежуточного охладителя (Intercooler)

3) по конструкции системы питания:

(любой дизель - технологически является инжектором распределенного впрыска)

a – ТНВД (“VP”) механическое устройство с функциями насоса-дозатора-распределителя

b – он же с электроникой (VP + VE), несколько разновидностей, начиная от попыток найти баланс между «Экологией» и «Форсажом», заканчивая полностью программным обеспечением

с – CommonRail, CR (спасибо фирме BOSCH, реализовавшей идею объединения ТНВД с накопителем давления, а форсунок – с эл.магнитными клапанами)

d – PumpeDuse, PD (инженеры VAG решили, что ТНВД – вообще роскошь, а насос-форсунки для каждого цилиндра – это то что надо)

[125]

копирайт: www.turbo-lab.ru

вот фотка турбины

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

Изменено 25 декабря 2007 пользователем 125

[neo]

Toplivniy Nasos Visokoqo Davlniya(TNVD), buna gore camaat dizel mashinlardan qacir da.....

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

[PIO-DEDE]

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

[Arif.]

Иса, спасибо за тему, очень интересно.

PIO-DEDE, сообщений без текста прошу не оставлять.

[125]

Toplivniy Nasos Visokoqo Davlniya(TNVD), buna gore camaat dizel mashinlardan qacir da.....

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

почему?

[neo]

Qiymetine gore

[125]

тогда вопрос тем кто хоть немного знает дизели:

мотор 3.0Di турбодизель, с интеркулером, на Ниссан Патролах. Насколько долговечен, насколько вынослив, недостатки, достоинства, каков ресурс при определенных условиях эксплуатации, с каким пробегом лучше не брать его?

[kir]

Однозначно неубиваемый дизель на Патроле только один -- атмосферный TD42 и его наддувный вариант. Новые дизели относительно капризные, требуют нормальных условий эксплуатации (ТД42 вобще пофигист).

Про желательный и нежелательный пробег так сразу не скажу, да и вобще запороть турбомотор можно при любом пробеге.

Вобще лучше сходить на форум патроловодов.

[Rufatiwe]

...атмосферный TD42 и его наддувный вариант. .......ТД42 вобще пофигист.

это разные двигательи?

[VALVE]

Отлична я тема давно хотел узнать что такое интеркуллер но руки не доходили зайти и поискать!!!

Значит старые паджерики с интеркуллером 4D56

[Медвед]

помню, Кир в своем интервью рассказывал, про турбонаддув но тему удалили/перенесли, задам вопрос здесь:

Что в ходит в набор т/н? Турбину хотим шарикоподшипниковые HKS. Нужен перечень остальных компонентов. Советы и т.д.

вариант перечитать текст не предлогать.

[kir]

Медвед, я с тех пор не раз объяснял эти вещи

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

Процитирую самого себя:

Сначала немного о наддувных моторах вообще:

Атмосферный двигатель работает, что логично, при атмосферном давлении на впуске, т.е. воздух засасывается самим двигателем, потому что поршень идёт вниз и тянет за собой воздух. Попутно карбюратор или форсунки инжектора распыляют в воздух бензин, получается топливо-воздушная смесь, которая поступает в цилиндры, сжимается поршнями, воспламеняется и толкает их. Компрессор (не важно какой) создаёт избыточное давление на впуске, получается, что воздуха за один такт работы двигателя можно впихать больше. Соответственно возросшему количеству насильственно запихиваемого воздуха можно увеличить количество топлива. В итоге, при таком же, как у изначального атмосферного мотора, объёме мы получаем большее количество смеси, как будто у большего по объёму атмосферника.

Для того, чтобы мотор смог работать при избыточном давлении и не развалился, его "разжимают", т.е. снижают степень сжатия (СЖ). Если такой мотор с пониженной СЖ оставить без нагнетателя, он будет ехать хуже, чем изначальный стандартный атмосферник.

Приводной нагнетатель:

Представляет из себя некую конструкцию (не буду вдаваться в подробности, к тому же они разные бывают), которая "гонит" воздух, т.е. компрессор. В данном случае приводится эта штуковина ремнём (но можно и шестерёнками) от самого коленвала двигателя, как приводятся распредвал и генератор. Воздух через фильтр поступает в компрессор, тот его с усилием гонит дальше в цилиндры, по дороге в него впрыскивается топливо. Создаётся упомянутое выше избыточно е давление.

Обороты компрессора меняются одновременно с оборотами самого двигателя, он работает всегда -- это плюс, потомучто у двигателя остаётся ровная предсказуемая характеристика.

Минус такой системы в том, что часть отдачи двигателя отбирается на привод самого нагнетателя.

Турбонагнетатель:

Компрессор соединён короткой осью с турбиной, стоящей в выпускной системе и приводимой выхлопными газами. Т.е. выхлоп раскручивает турбину, а та через ось раскручивает компрессор, который, в свою очередь, гонит воздух, создавая избыточное давление.

Приемущество турбокомпрессора в том, что он использует для привода нагнетателя не часть отдачи двигателя, а ненужный атмосфернику выхлоп. Т.е. у турбомотора выше КПД (коэффициент полезного действия). А недостаток в том, что турбина начинает раскручиваться только при определённой скорости выхлопных газов, т.е. не работает при низких оборотах двигателя, создавая так называемую турбояму.

Что же лучше?

Компрессор (обычно приводной механический нагнетатель, называют просто компрессором, на инглише supercharger) немного проще по конструкции и понятнее по характеру получаемого мотора, но система с ним тяжелее и более низкопроизводительная при том же значении избыточно давления. Расход топлива соответственно выше. Но на некоторых машинах (особенно с моторами V8) компрессор предпочтительнее по компоновочным соображениям (у V8 он просто ставится в развал блока \сюда/ между головками, прямо как одно целое с впускными коллекторами и карбюраторами/впрыском.

Турбонаддув сложнее, с обязательными пневмо-механическими клапанами. Турбомотор имеет турбояму (пока не включится турбина) и турбоподхват (когда она вдруг включилась), что может пугать водителя. Зато выше производительность, расход при спокойной езде как у атмосферного мотора, лежащего в основе. По компоновочным соображениям для некоторых машин опять же турбонаддув желателен, а для других -- наоборот.

Если интересны подробности устройства этих систем (интеркулер, всякие клапана), можешь почитать мой пост и статьи по приведённым в той же теме ссылкам: http://www.efir.ws/forum/index.php?showtop...st&p=419554

Медвед, что за машину и с каким мотором хотите турбировать? Насколько мощным планируется сделать двигатель, каков бюджет?

Изменено 16 апреля 2008 пользователем kir

[Bus'ka]

А как расшифровать CRDi i TCRDi ?

[kir]

Ну можно и не расшифровывать точно по буквам. Их комбинации зависят от производителя, они переставляют буквы местами и добавляют новые, чтобы не совпадало с наименованием дизеля другой марки.

По смыслу выбираешь буквы CR (Common Rail), D (Diesel или Direct), I (Injection или Intercooler), T (Turbo), смешиваешь по вкусу, пробуешь. Получается что-то типа DCRT-i. Регистрируешь торговый знак и лепишь на крышку багажника новой турбодизельной машины

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

[Медвед]

Медвед, я с тех пор не раз объяснял эти вещи

Процитирую самого себя:

Медвед, что за машину и с каким мотором хотите турбировать? Насколько мощным планируется сделать двигатель, каков бюджет?

машина Хенде Купе 2,7 новая, пробег всего 2000 км. теперь думаем, заказать все детали сюда, здесь все установить или же может купить в Штатах купешку и там же все установить, а потом привезти сюда?

бюджет: на все не более 5к, цель: нужен разгон до 100 около 6-6,5 секунд

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

[Arif.]

машина Хенде Купе 2,7 новая, пробег всего 2000 км. теперь думаем, заказать все детали сюда, здесь все установить или же может купить в Штатах купешку и там же все установить, а потом привезти сюда?

бюджет: на все не более 5к, цель: нужен разгон до 100 около 6-6,5 секунд

Надеюсь разговор идет о механике?

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

[Медвед]

нет машина щас автомат

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

[kir]

Медвед

Купить в Штатах турбо-кит именно для этой машины, поставить у дилера или ещё где-то в Баку.

И МКПП впридачу купите

Содержимое этого сообщения скрыто.
Чтобы увидеть его, вам следует войти на форум, или пройти регистрацию, если её у вас нет.

Изменено 16 апреля 2008 пользователем kir