Какво е турбо (9 снимки)

Без съмнение, всеки от нас поне веднъж в живота да забележи обикновената изглеждащ автомобил табелката «турбо». Производителите, сякаш нарочно, да направят тези указателни табели малък размер и се поставят в незабележими места, така че непосветените минувачите ще забележите и ще премине. И разбиране човек със сигурност ще се интересуват и да се спре колата. По-долу е история за причините за това поведение.

Автомобилни дизайнери (от раждането на професията) е постоянно загрижени за увеличаване на мощността на двигателя. Законите на физиката гласят, че мощността на двигателя зависи от количеството на горивото изгаря в един работен цикъл. Колкото повече гориво ще изгори, толкова повече мощност. И да кажем, че ние искахме да се увеличи ", броят на коне" под капака - как да го направя? Именно тогава чакахме и проблеми.

Фактът, че горивото за изгаряне изисква кислород. Така че не гориво се изгаря в цилиндрите, и сместа гориво-въздух. Намесва гориво с въздух не е необходимо за окото и в определено съотношение. Например, гориво бензинов двигател на част разчита 14-15 части на въздух - в зависимост от режима на работа, съставът гориво и други фактори.

Както можем да видим, въздухът се изисква много. Ако увеличим доставките на гориво (това не е проблем), ние също трябва да се увеличи значително и подаването на въздух. Конвенционалните двигатели смучат своя дължи на разликата в налягането в цилиндъра и в атмосферата. Зависимост оказва директно - колкото по-голям обем на цилиндъра, толкова повече кислород става на всеки цикъл. Това е, което американците, освобождавайки огромни двигатели със спиращ дъха на разхода на гориво. И има ли начин за шофиране в същия обем от повече въздух?

Там за първи път и се изкачи с господаря си Gottlieb Wilhelm Daimler (Gottlieb Wilhelm Daimler). Познато име? И все пак, тя се използва в името на DaimlerChrysler. Така че, това много добре немски размишляваше в мотори и повече през 1885 г. измисли как да ги карам повече въздух. Той се предположи да изпомпва въздух в цилиндрите чрез компресор представлява вентилатор (компресор), която е получена директно от въртенето на вала на двигателя и шофиране сгъстен въздух към цилиндрите.

Идеята за умен Swiss проста, тъй като всички гениални. Както вятърна мелница се завърта крилата, както и отработените газове да се превърне колело с лопатки. Единствената разлика е, че колелото е много малък, и много остриета. Колело с остриета, наречени турбинен ротор и засадени на вал с компресор колело. Така че турбокомпресора условно може да бъде разделена на две части - на ротора и компресора. Роторът получава въртене от отработените газове и компресор свързан с него работи като "фен" помпи допълнителен въздух в цилиндрите. Всичко това трудно структура, наречена на турбокомпресора (от латинската турбото - и вихрушка компресия на - компресия) или турбокомпресора.

Въздухът за турбо, който влиза на цилиндрите, често имат по-нататъшно готино - тогава налягането може да се направи по-висок, шофиране в цилиндъра повече кислород. След компрес студен въздух (вече с вътрешно горене двигател цилиндър) е по-лек от горещо.

Въздухът преминава през турбината, се нагрява от компресия, както и детайлите на турбокомпресора, нагретите отработените газове. приложения на двигателя въздух се охлажда с помощта на така наречения междинен охладител (охладител). монтиран Този радиатор по пътя на въздуха от компресора към цилиндрите. Преминавайки през него, той дава своята топлина в атмосферата. А студен въздух е по-плътен - така че той може да бъде принуден в цилиндъра още повече.

По-голямата отработен газ влиза в турбината, толкова по-бързо се върти и по допълнителния въздух влиза цилиндрите, толкова по-голяма мощност. Ефективността на това решение в сравнение с, например, да карам компресор е, че за "аз" атмосферен двигател прекарал много малко енергия - само 1,5%. Фактът, че ротора на турбината е снабден с енергия от отработените газове не са за сметка на намаляване на скоростта, но поради тяхната готин - след турбината изгорелите газове все още са бързи, но по-студени. Освен това, изразходвано в компресира въздух свободна енергия увеличава ефективността на двигателя. И възможност да стреля с по-малък работен обем повече мощност означава по-малко загуби от триене, по-ниско тегло на двигателя (и машината като цяло). Всичко това прави колите по-нисък разход на гориво, турбо в сравнение с техните колеги в атмосферата с еднаква сила. Тя ще изглежда, че тук е, щастие. Но не, това не е толкова просто. Проблеми току-що са започнали.

Първо, скоростта на турбината може да достигне 200 хиляди оборота в минута, и второ, да се достигне температура горещите газове, само опитайте да си представите 1000 ° C! Какво означава всичко това? Какво турбокомпресор, който може да издържи на натоварванията не слаби за дълго време, много скъпи и трудни.

Поради тези причини, принудително пълнене с турбокомпресор стана широко разпространена само по време на Втората световна война, и дори тогава само в областта на авиацията. През 50-те години американската компания Caterpillar е успяла да се адаптира към своите трактори и занаятчии от Cummins предназначени първия турбодизелов за техните автомобили. На производството на леки автомобили турбо, който се появи по-късно. Това се случи през 1962 г., когато почти по същото време видях светлината Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Монца.

Но сложността и високата цена на строителството - не са единствените недостатъци. Фактът, че ефективността на турбината е силно зависима от оборотите на двигателя. При ниска скорост на двигателя, изпускателната бит е слабо развит ротор и компресора едва ли духаше допълнителен въздух в цилиндрите. Поради това се случва, че не изтегли до три хиляди оборота в минута на двигателя, и едва след това, след четири хиляди и петстотин, "издънки". Тази муха в мехлема се нарича турбо лаг. И колкото по-голяма турбина, толкова по-дълго ще се завърти нагоре. Ето защо, двигатели с много висока плътност на енергия и високо налягане, турбини обикновено се turboyamu страдат на първо място. И тук, в турбините, създаване на ниско налягане, без повреди са почти никакво сцепление, но и властта, която се повиши не е много силна.

Почти се отървете от turboyamy схема помага с последователно нагнетяване, когато ниски обороти има малък нискоинерционния турбокомпресор, увеличаване на сцепление върху "низшите класи", а втората, по-голяма, се включва с висока скорост с нарастващ натиск по въпроса. В сериен Херметизирането на миналия век, използван за Porsche 959 суперавтомобил, а днес по схемата са разположени, например, турбо дизел, BMW и Land Rover. В бензинови двигатели, Volkswagen роля на малките "подстрекатели" играе компресор диск.

Онлайн двигатели често използват един-единствен турбокомпресор двоен превъртане (пара "охлюв") с двоен работен апарат. Всеки от "охлюв" е изпълнен с отработените газове от цилиндрите на различните групи. Но докато двете газове се подава в турбина, тя се върти ефективно и при ниско и при високи скорости

Но по-често все още се намира един чифт идентични турбокомпресори, успоредно на изтърпяване на една група от цилиндри. Типичната схема на турбо двигател V-образна форма, където всеки блок е вентилатор. Въпреки, че V8 двигател фирма M GmbH, дебютира в автомобилите BMW X5 M и X6 M, оборудван с кръстосан огън изходен щуцер, който позволява на двоен компресор получаване на отработените газове от цилиндрите на различните звена, работещи в antiphase.

Twin-Scroll турбина е с двойно "охлюв" турбина - един работи ефективно при високи обороти на двигателя, а вторият - на ниско

Осъществяване на турбокомпресора да работи ефективно в целия оборотен диапазон, вие все още може да се промени геометрията на работната част. В зависимост от оборотите вътре в "охлюви" струговане визьорите варира специална форма на дюзата. Резултатът е "superturbina", който работи добре в целия оборотен диапазон. Тези идеи са били във въздуха повече от десетина години, но не успяха да ги прилагат сравнително наскоро. И първата турбина с променлива геометрия, се появи на дизеловите двигатели, в полза на температурата на газа е значително по-ниска. И от бензинови автомобили първия пример за такава турбина, на Porsche 911 Turbo.

VGT.

дизайн Turbo двигател доведени до съзнанието за дълго време и популярността им се е увеличил драстично през последните години. И турбокомпресори оказаха обещаващи, не само по отношение на ускоряване на двигателите, но и от гледна точка на подобряване на ефективността и изпускателна чистота. Това е особено важно за дизелови двигатели. Редки дизел и днес, не носи префикса "турбо". Е, инсталирането на турбината в бензинови двигатели позволява да се превърне един обикновен на вид автомобил в тази "по-лек". Той е същият, с малка, едва забележими указателни табели «турбо»

На турбокомпресора се състои от две "охлюв" - чрез един отработени газове преминават и втората "разтърсва" въздуха в цилиндрите.

Изгорелите газове от ротора на двигателя турбина се върти, които на свой ред задвижва компресора която изпомпва сгъстен въздух в цилиндрите. Преди това се случи, въздух преминава през междинния охладител и се охлаждат - така че е възможно да се увеличи нейната плътност.

Аналогово турбо - задвижван компресор - неподвижно свързано с двигателя и харчи работата си част от силата си.

И тук е как междинния охладител.

На Mitsubishi Lancer Evolution интеркулер намира в предната броня до радиатора. И Subaru Impreza WRX STI - на двигателя.

yhlopnye нагрети газове и изпускателна система, и турбокомпресор до много високи температури.

VGT.