Клапан на турбине как называется
Autoservice-ryazan.ru

Автомобильный портал

Клапан на турбине как называется

KaSPeR-36 › Блог › TURBO-тема

Здравствуйте:)
В этом блоге хотелось бы написать о некоторых понятиях и значениях слов, связанных с турбо моторами. Я сам не так давно владею турбо, поэтому в моем словарном запасе появилось очень много не понятных мне, иностранных слов. Особенно когда куришь форумы, а там все общаются на “турбоязыке” так сказать, то чувствуешь себя каким то интуристом, не понимая половины фраз и их значения, о которых пишут форумчане)) И так, что же это за слова и что они означают, попробую описать. Надеюсь будет еще кому-то интересно кроме меня и вам это хоть в чем-то поможет;)

ТУРБИНА — представляет собой двигатель, для поддержания работы которого необходима энергия рабочего тела, которым может быть газ, вода или пар. Турбокомпрессор использует турбину для преобразования кинетической энергии пара в механическую, или крутящий момент, который передается компрессору через общий вал.

ТУРБОКОМПРЕССОР — является основным элементом турбокомпрессорного двигателя, который состоит из турбины и компрессора. Эти два основных элемента связаны общим валом, что позволяет турбине раскручивать колесо компрессора. Турбокомпрессоры применяются для наддува поршневых двигателей.

ТУРБОНАДДУВ — процесс увеличения подаваемого воздуха в цилиндры, производящийся с помощью турбокомпрессора.

КОМПРЕССОР — агрегат, забирающий внешний воздух, и сжимающий его для дальнейшей передачи в цилиндры силового агрегата

ИНТЕРКУЛЕР — он же “кулек” — агрегат, основная задача которого – охлаждать сжатый воздух перед его попаданием в цилиндр силового агрегата. В процессе сжатия, воздух неизбежно нагревается, что увеличивает его объем. Это может привести к потере мощности двигателя.

ВЕСТГЕЙТ — ( wastegate )
Клапан между выпускным коллектором и выхлопной трубой(параллельно турбинной части агрегата турбонаддува), пускающий выхлопные газы в обход турбинной крыльчатки, чтобы ограничить рост наддува выше заданного значения посредством предотвращения роста скорости вращения турбины.

BLOW-OFF — это клапан сброса избыточного давления он бывает двух типов открытого (сброс происходить в атмосферу) и замкнутого, байпасного, (сброс происходит обратно в систему) наличие его в системе крайне полезно и можно сказать необходимо так как сбрасывая избыточное давление он гасит волны противофаз возникающие при закрытии дросельной заслонки тем самым сохраняет жизнь турбинам применение блоу оффоф возможно и на автомобилях снимающих показания как с МАП так и МАФ сенсоров. Сброс воздуха в атмосферу через блоу офф(Blow off) сопровождается приятным звуком (ну тот самый “анн тссс”). Звук зависит от конструкции клапана: свистящий, пшикающий, шипящий. Громкость зависит от уровня наддува. При использовании клапана блоу офф фактором нагрузки должен служить датчик абсолютного давления. При датчике массового расхода воздуха возможны сбои в работе двигателя.

ТУРБО-ЯМА — Серьезным камнем преткновения стала так называемая “турбояма” (turbolag). При сбросе оборотов двигателя снижается скорость истечения выхлопных газов – и сразу же падают обороты турбины. При повторном нажатии на педаль газа турбине требуется какое-то время (порой до двух-трех секунд), чтобы вновь выйти на прежние обороты – ведь турбина не имеет такой жесткой связи с двигателем, как механический нагнетатель. Из-за этого пилотам чаще всего приходилось сбрасывать обороты двигателя еще на подходе к повороту, а при входе в вираж резко газовать, чтобы уже на выходе получить максимальную тягу. Требовалась фантастическая интуиция и колоссальный опыт, чтобы точно работать с педалью газа. Не рассчитаешь момент сброса оборотов или подгазовки – потеряешь время или попросту улетишь с трассы. просто многие считают, что турбояма это когда машина не прет до момента “включения” турбины с 1000 до 3000.

BOOST — это избыточное давление, которое надувает турбина, у разных турбин и разных конфигурациях мотора, буст варьируется, чем больше буст, тем больше ЛС! в стандартных моторах турбина обычно дует где-то 0,4-0,5 бара.

BOOST-UP — В процессе принудительного закачивания воздуха в двигатель, количество которого при этом ещё больше увеличено, взрывная сила повышается, тем самым, увеличивая выходную мощность мотора.

OVER-BOOST — предназначен для увеличения давления газа в турбине, выше допустимых значений. Это необходимо, когда водитель резко нажимает на педаль газа, для быстрой раскрутки лопастей турбины.

FREE-BOOST — В общем случае, давление наддува регулируется и удерживается не выше заданного уровня путем слива части выхлопных газов мимо турбины при помощи вэйст гейта (waste gate).
Указанный ВГ (нормально закрытый — т.е. все выхлопные газы идут на турбину) приводится в действие актуаторами, получающими управляющее давление из отвода впускного коллектора перед дросселем.
В случае, если актуаторы сломаны или управляющее давление на них не поступает (засраны трубки, не закрывается соленоид, стравливающий давлеж в ненаддутый впуск, негерметичны управляющие трубки и т.п.) полный объем выхлопных газов поступает на рабочее колесо турбины вне зависимости от их количества и оборотов двигателя. Как следствие — турбины крутятся без ограничений т.е. свободно (free) отсюда — free boost — т.е. неограниченный наддув.

БУСТ КОНТРОЛЛЕР — (от англ. boost — повышение) — прибор для управления наддувом на турбированном автомобиле. Основное достоинство, что можно установить требуемое давление наддува, и с такой же вернутся к штатному. Он управляет байпасным (защитным) клапаном во впускном коллекторе и служит для кратковременного повышения давления нагнетаемого воздуха. Буст контроллер “зажимает” байпасный клапан и не дает ему стравить излишки воздуха из впускного коллектора. Это позволяет увеличить мощность и крутящий момент при высоких оборотах двигателя.

БАЙПАС — (Bypass)Байпас, или перепускной клапан, является одной из самых важных и тюнингуемых деталей турбированного двигателя. Клапан между впускным патрубком до компрессорной части агрегата турбонаддува и впускным патрубком после оного (т.е. параллельно его компрессорной части). Служит в основном для снижения шума впуска и некоторого снижения резонансных явлений при резком закрытии дроссельной заслонки. На многих серийных машинах не устанавливается вовсе. Зачем же нужен этот самый байпас ? Всё очень просто — в момент резкого закрытия дросселя (при отпускании педали газа), избыток, наддутый турбиной, остается в буферной зоне — на отрезке между холодной крыльчаткой и дроссельной заслонкой; лопатки холодной крыльчатки в этот момент продолжают вращаться по инерции с высокой угловой скоростью, а избыток, которому некуда деваться, идет в противоход вращению крыльчатки, в результате чего возможно повреждение элементов ротора турбины.

ПАЙПИНГ — это впускной трубопровод на турбе, от англ. слова Pipe — труба.

ДАУНПАЙП — По простому, приемная труба от турбины, а-ля штаны))

ТУРБОТАЙМЕР — При больших нагрузках подшипники турбины подвергаются «пытке» высокой температурой, а охлаждаются циркулирующим при работе двигателя маслом. При выключении мотора прекращается и циркуляция масла, и если это случится сразу после интенсивной работы, детали турбонагнетателя не успеют охладиться, что может привести к их деформации и даже выходу из строя.Конечно, можно самому сидеть в машине минуту-другую, ждать, пока турбонагнетатель остынет. Но если вам дорого время, лучше все же поставить турботаймер, который сам выключит двигатель после заданного вами времени работы на холостом ходу.

Ну вот, пока знаю только это. Вся информация взята с просторов интернета, поэтому не пинайте сильно если что-то не правильно написано. Большая просьба в коментах написать, если что не так или если можно что-то добавить, за ранее спасибо:)

Перепускной клапан турбины: что это и как это работает?

Вращение перепускного клапана происходит за счет выхлопных газов, об этом мы говорили в одной из статей о турбинах. Поток воздуха проходит сквозь отверстие, в котором расположена крыльчатка, лопасти которой вращаются от сильного потока газов. Крыльчатка вращается, раскручивая компрессор турбины, после чего образуется давления во впускном коллекторе. Давление измеряется в количестве воздуха, который проходит через турбину.

Скорость потока нагнетаемых выхлопных газов зависит от того, насколько интенсивно работает мотор. То есть, чем больше вы давите на педаль газа, тем больше будет выхлопных газов, соответственно сильнее будет вращаться крыльчатка и естественно больше будет давление. Если это давление не контролировать, то при интенсивном движении турбина повисит его настолько, что мотор попросту не выдержит. Именно для этой цели служит перепускной клапан турбины, который, грубо говоря, стравливает излишки выхлопных газов после достижения нужного для турбины давления. В авто “бюджет-класса” часто используется внутренний перепускной клапан, в котором выхлопные газы уходят прямо из корпуса самой турбины. Бывают также модификации, когда внешний перепускной клапан располагают перед входом в турбину, для этого устанавливают перекрестную трубу или производят замену части выпускного коллектора.

У внутреннего перепускного клапана отверстие, через которое выбрасывается выхлоп, немного больше. Внутренний клапан оснащен заслонкой, которая перекрывает отверстие, когда турбина работает (нагнетается необходимое давление). Заслонка может быть открыта или открыта частично, она соединяется с рычагом, соединяющимся с рычагом активатора.

Что собой представляет активатор? Это некое пневматическое устройство, которое при помощи диафрагмы и пружины, преобразует давление в линейное движение. Активатор при помощи рычага открывает заслонку, частично или полностью в зависимости от необходимости.

Буст-контроллеры наддува (соленоиды)

Перед активатором есть специальный прибор, именуемый соленоидом, он способен менять давление, которое поступает на активатор, в результате соленоид “обманывает” активатор выдая не то давление, которое есть на самом деле, а то, которое сообщает соленоид. Поэтому, если давление до соленоида составляет 13 psi, то после соленоида — 10 psi, в итоге перепускной клапан, которой готов активироваться уже при давлении 12 psi будет бездействовать вплоть до 15 psi. Таким образом перепускной клапан откроется при давлении не менее 12 psi, при этом реальное давление будет составлять

Работа соленоида происходит благодаря использованию рабочего цикла небольшого механизма. При изменении рабочего цикла, возникает возможность управления пропускной способностью воздуха соленоидом. Управление осуществляется посредством компьютера, который анализирует давление и руководствуясь определенными алгоритмами, принимает решение об увеличении или уменьшении наддува, посредством открытия или закрытия перепускного клапана.

Как регулируется тяга перепускного клапана?

Рычаг имеет собственное крепление, на котором он свободно перемещается. Если же это не так, и движение ограничено или затруднено, существует проблема, которую необходимо устранить. Случается, что движение рычага прерывчатое, это особенно заметно при нагревании. Тяга активатора может иметь разную длину, это позволяет регулировать степень открытия и закрытия перепускного клапана. Если требуется укоротить тягу перепускного клапана — конец затягивается, если необходимо выполнить противоположное действие, происходит все с точностью наоборот. Чем короче тяга — тем плотнее будет закрыт клапан, при этом активатору потребуется намного больше давления для того чтобы открыть клапан. Чем больше давление, тем сильнее будет раскручиваться турбина, а перепускной клапан, в свою очередь, не сможет так быстро открыться.

Читать еще:  Топ 10 бюджетных машин

В случае использования контроллера с обратной связью, который способен самостоятельно измерить и проконтролировать, регулировка тяги перепускного клапана не позволит добиться того же результата, которую можно получить не имея обратной связи. Причина заключается в том, что контроллер “учитывает” изменения, которые произошли, следовательно, такая регулировка не даст существенного результата. Ко всему прочему, хороший электронный контроллер способен удерживать перепускной клапан в закрытом состоянии при давлении на активаторе равное — 0 psi, до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое давление, в итоге повышение давления происходит намного стремительнее.

Внешний перепускной клапан – это отдельное устройство, предназначенное для работы вне турбины, то есть в отдельном корпусе. Перепускные клапана такого типа чаще всего используются для более мощного воздушного потока. Как правило, активатор у них двойной, что позволяет намного быстрее открывать клапан, обеспечивая тем самым лучший контроль за состоянием раскручивания турбины.

Внешние перепускные клапана рассчитаны на мощные автомобили от 400 л. с. и выше, поэтому если ваш “стальной конь” обладает такой мощностью — установка внешнего перепускного клапана, будет единственно правильном для вас решением. Вывод газов из внешнего перепускного клапана может быть реализована как в выхлоп, так и напрямую вовне.

Принцип Турбо Перепускного клапана

Решил запостить вдруг кто то не знает.
О перепускном клапане узнал я совсем недавно,когда смотрел видео про скайлайн и думал что же это за писк))
Начну с того что:
Перепускной клапан — это устройство, предназначенное для поддержания давления среды на требуемом уровне путём перепуска ее через от ветвление

Перепускной клапан как устройство для сброса выхлопных газов используется в устройстве автомобильной турбины и устроен так, что вращается за счёт выхлопных газов. Вращаясь он вращает колесо компрессора турбины, что и приводит к созданию давления во впускном коллекторе.
Когда двигатель расходует мало воздуха, при сбросе газа. Вся турбосистема находится под давлением, это может вызвать либо разрыв труб, либо повреждение самой турбины, поскольку воздух пытается выйти назад через турбину, издавая шум, известный как колебания компрессора. Это может заставить турбину остановиться или ещё хуже — вращаться в обратном направлении. В результате возникает нагрузка для крыльчатки, валы и особенно подшипники. Клапан перепуска воздуха выпускает давление наддува, оставляя турбину в свободном вращении в вакууме. Это предотвращает значительную турбояму и позволяет турбине вращаться быстрее.

Расcмотрим основной принцип на приведеной ниже картинке)))

Допустим у нас есть автомобиль Nissan с двигателем NEO при проверке которого выяснилось, что он оборудован турбонаддувом, однако штатная система Blowoff изменена – установлен BOV для перепуска в атмосферу.

Тогда что такое BOV?))

Аббревиатура BOV используется в технической литературе и означает blowoff valve. Кстати, в написании этого клапана есть разночтения: одни источники пишут просто “blowoff valve”, другие через тире: “blow-off valve” или используется аббревиатура: “BOV”. В переводе тоже есть разночтения. Одни источники переводят это название как “антипомпажный клапан”, другие “байпасный”, но суть от названия не меняется: BOV предназначен для сброса давления на участке “турбонагнетатель – впускной коллектор” при закрытии дроссельной заслонки. Если этого не сделать, то возможно разрушение лопаток турбины.

Давайте теперь рассмотрим blowoff valve
На рис.1 показано движение воздуха при открытой дроссельной заслонке (после “Двигателя”, на рисунке, стрелки показывают движение ОГ – отработанных газов):


Рис.1

рис.2

На рис.2 показано движение воздуха при закрытой дроссельной заслонке.

Более подробнее работу BOV можно посмотреть на следующем рисунке:

рис.3

1 – атмосферный воздух
2 – турбонагнетатель
3 – BOV
4 – вакуумная линия управления BOV 5 – поршень (мембрана BOV) 6 – дроссельная заслонка

Посредством вакуумной линии (4), BOV “открывается” при резкой десселерации ( когда разряжение
во впускном коллекторе значительно выше рабочего). Тем самым осуществляется подъем поршня (5) и сброс лишнего давления (рис.3,- внизу,- заслонка “закрыта”).

Blowoff ставят не только для защиты турбины, но и для того, чтоб в момент закрытия дросселя не происходило резкого роста давления и не “порвало” патрубки с интеркулером. Ведь турбина не может мгновенно остановиться и продолжает некоторое время крутиться по инерции. Для чего ставят тюнинговый Blowoff? Конечно не только для того, чтоб он делал красивый «пшик!». Считается, что тюнинговый клапан имеет меньшее аэродинамическое сопротивление, чем “родной”, и в момент переключения передач и резкой перегазовки с ним, турбина дольше держит обороты и, естественно, быстрее «подхватывает» на следующей передаче. Так же у клапана Blowoff есть скрытая функция “обогащения смеси”. Весь воздух, который он “травит” мимо двигателя, учитывается датчиком воздушного потока, и естественно увеличивается количество топлива, поступающего в мотор. С одной стороны это хорошо, увеличивается приёмистость при перегазовках, но с другой стороны, во всех новых машинах то же происходит программно, по сигналу от сцепления и коробки. Происходит двойное обогащение смеси, что приводит систему управления холостым ходом и составом смеси в «глубокий супорт». Особенно это проявляется на MITSUBISHI, на последних «эволюшинах». Через два дня машина теряет холостой ход с записью ошибки. Стирание адаптаций помогает ровно на день. Кроме того, у любителей неспешных переключений и поездок с выжатым сцеплением появляются так называемые «пропуски зажигания». Из-за переобогащения не всё топливо сгорает в двигателе, часть горит в катализаторе и трубе, на свечах образуется слой копоти.
Примечание: Особенность BOV №№ 3_2 – 3_6 – 3_7 – 3_8: у них алюминиевый поршень и корпус, которые подогнаны очень плотно, выхлопное окно большое и ничем не закрыто. Воздух после турбины и сапуна имеет примесь масла, оно в небольших количествах всегда оседает на клапане, и как только на него попадает дорожная пыль, клапан начинает “клинить и повисать” в открытом состоянии. Это приводит к неустойчивому холостому ходу и потере мощности.

Система турбонаддува – общая информация

Система турбонаддува – общая информация

Общая информация и принцип функционирования

Система состоит из турбокомпрессора с водяным охлаждением, промежуточного охладителя (Intercooler) и системы управления наддувом (MPFI Turbo).

Схема функционирования системы турбонаддува

1 — Датчик скорости движения автомобиля (VSS)
2 — Датчик положения дроссельной заслонки (TPS)
3 — Датчик температуры охлаждающей жидкости двигателя (ECT)
4 — Датчик положения коленчатого вала (CKP)
5 — Датчик расхода воздуха
6 — Клапан перепускания воздуха
7 — Электромагнитный клапан управления сбросом давления
8 — Диафрагма привода перепускного клапана
9 — Перепускной клапан сброса давления
10 — Турбокомпрессор
11 — Промежуточный охладитель (Intercooler)
12 — Направление подачи воздуха при быстром закрывании дроссельной заслонки

13 — Водяные шланги
14 — Дроссельная заслонка
15 — Клапан переключения давления воздуха
16 — Насос промежуточного охладителя
17 — Электромотор привода вентилятора системы охлаждения
18 — Вентилятор системы охлаждения
19 — Радиатор промежуточного охладителя
20 — Радиатор системы охлаждения
21 — Датчик давления воздуха
22 — Блок управления (MPFI Turbo)

Система управления позволяет форсировать двигатель по мощности, что в существенной мере повышает эффективность его отдачи и, как следствие, улучшает маневренность автомобиля во всех рабочих диапазонах. В системе управления предусмотрена функция компенсации изменения барометрического давления при эксплуатации автомобиля в высокогорной местности.

Воздух, пройдя воздухоочиститель, попадает в турбокомпрессор, после сжатия в котором, охлаждается в теплообменнике промежуточного охладителя (Intercooler), после чего подается в корпус дросселя и далее, – во впускной трубопровод и цилиндры двигателя.

Для демпфирования быстрого изменения давления при резком закрывании дроссельной заслонки в обход нее предусмотрен специальный перепускной канал. При резком нарастании глубины разрежения при закрывании заслонки воздух по данному каналу поступает на вход компрессора. Применение такой системе позволяет в значительной мере снизить уровень шумового фона во время торможения двигателем.

Система управления наддувом (MPFI Turbo) состоит из датчика давления воздуха, блока управления, управляющего электромагнитного клапана, диафрагмы привода перепускного клапана и собственно клапана сброса давления, обеспечивающего перепускание газов мимо турбины. Датчик давления воздуха снабжает блок управления информацией о давлении во впускном трубопроводе.

Конструкция турбокомпрессора

1 — Слив масла
2 — Вход воздуха
3 — Давление наддува
4 — Подача масла
5 — Отработавшие газы
6 — Сжатый воздух
7 — Подача охлаждающей жидкости

Компрессор оснащен собственной водяной рубашкой и перепускным клапаном сброса давления. Турбина изготовлена из термостойкой стали, корпус компрессора, – из алюминиевого сплава. Вал турбины удерживается в подшипниках плавающего типа.

Регулировка давления наддува

Назначение перепускного клапана сброса давления

С увеличением частоты вращения коленчатого вала (при сходных положениях дроссельной заслонки) увеличивается расход отработавших газов, что, в свою очередь, приводит к росту оборотов вала турбины (приблизительно с 20 000 до 150 000 в минуту) и, соответственно, – давления наддува. Рост давления наддува может привести к детонационному сгоранию воздушно-топливной смеси (дизель-эффект) и, как следствие, – возрастанию тепловой нагрузки на днища поршней, что чревато повреждением внутренних компонентов двигателя. С целью ликвидации подобного эффекта компрессор оборудован специальным клапаном сброса давления, обеспечивающего перепускание газов в обход турбины.

Схема функционирования клапана сброса давления

1 — Турбокомпрессор
2 — Клапан сброса давления
3 — Диафрагма привода перепускного клапана

Перепускной клапан пребывает в закрытом положении до тех пор, пока давление наддува остается ниже допустимого значения. При этом весь поток отработавших газов пропускается через турбину.

Как только давление на управляющей диафрагме переваливает за пределы допустимого значения, перепускной клапан открывается и часть отработавших газов сбрасывается в обход турбины непосредственно в систему выпуска. При этом разница давлений Р1 – Р2 (где Р1 – атмосферное давление; Р2 – давление во впускном трубопроводе) поддерживается постоянной.

Концепция управления давлением наддува

При эксплуатации автомобиля на большой высоте над уровнем моря, где имеет место уже заметное понижение атмосферного давления относительно нормального, система управления наддувом обеспечивает поддержку максимального абсолютного значения давления наддува.


Смазка турбокомпрессора

Турбокомпрессор получает масло из системы смазки двигателя. Как только частота вращения вала турбины достигает нескольких тысяч оборотов в минуту, подшипники вала “всплывают” на масляном клине, образующемся как с внешней, так и с внутренней стороны подшипниковой сборки. Кроме смазки подшипников масло обеспечивает также дополнительный отвод тепла от турбокомпрессора.

Схема смазки турбокомпрессора

1 — Колесо турбины
2 — Отработавшие газы
3 — Масло
4 — Улитка турбины
5 — Колесо компрессора
6 — Улитка компрессора
7 — Воздух

Охлаждение турбокомпрессора

С цель повышения срока службы и надежности функционирования турбокомпрессора в его корпусе предусмотрена водяная рубашка охлаждения. Охлаждающая жидкость поступает по соединительным шлангам из водяной рубашки двигателя. После отбора тепла от турбокомпрессора рабочая жидкость направляется в расширительный бачок системы охлаждения.

Система промежуточного охлаждения воздуха

Схема функционирования системы промежуточного охладителя системы турбонаддува

1 — Радиатор промежуточного охладителя
2 — Радиатор системы охлаждения
3 — Вход охлаждающей жидкости
4 — Вентилятор
5 — Выход воздуха
6 — Электромотор привода вентилятора
7 — Выход охлаждающей жидкости
8 — Насос охладителя

9 — Охладитель
10 — Вход воздуха
11 — Электромотор привода насоса
12 — Датчик скорости движения автомобиля (VSS)
13 — Датчик температуры охлаждающей жидкости (ECT)
14 — Датчик положения дроссельной заслонки (TPS)
15 — Блок управления

Промежуточное охлаждение воздуха после выхода его из компрессора повышает эффективность функционирования системы турбонаддува, снижает вероятность возникновения детонации смеси и способствует сокращению расхода топлива.

Схема подключения теплообменника промежуточного охладителя системы турбонаддува

1 — Воздухозаборник
2 — Воздухоочиститель
3 — Турбокомпрессор
4 — Охладитель (Intercooler)
5 — Двигатель
6 — Радиатор охладителя
7 — Насос охладителя

Промежуточный охладитель (Intercooler) представляет собой водо-воздушный теплообменник с низким гидравлическим сопротивлением и высокой охлаждающей способностью.

Конструкция теплообменника промежуточного охладителя (Intercooler) системы турбонаддува

1 — Выход воздуха
2 — Вход воздуха
3 — Вход охлаждающей жидкости
4 — Выход охлаждающей жидкости

Теплообменник промежуточного охладителя, состоящий из пяти отдельных блоков, выполнен из алюминиевого сплава и обеспечивает отвод избытка тепла от воздушного потока, температура которого поднимается в результате адиабатического сжатия в компрессоре.

Схема подключения радиатора промежуточного охладителя системы турбонаддува

1 — Радиатор охладителя
2 — Корпус дросселя
3 — Крышка системы охлаждения
4 — Интеркулер
5 — Насос охладителя

Радиатор промежуточного охладителя изготовлен из оребренных алюминиевых труб. Левый бачок радиатора разделен на две части, что позволяет более эффективно обеспечивать отвод тепла от охлаждающей жидкости. Для удаления из тракта воздушных пробок предусмотрена специальная вентиляционная пробка.

Конструкция насоса промежуточного охладителя

1 — Обмотка
2 — Крыльчатка
3 — Вход жидкости

Привод крыльчатки насоса промежуточного охладителя осуществляется от индивидуального электромотора.

Мощность которого составляет порядка 28 Вт при открывании дроссельной заслонки менее чем 80% и 50 Вт при большем открывании заслонки. Данная схема реализована с целью экономии затрат мощности.

Клапан перепускания воздуха в система наддува

Как уже говорилось выше, при резком закрывании дроссельной заслонки в системе впуска воздуха может возникать низкочастотный гул. С целью минимизации звукового фона при торможении двигателем в тракт системы турбонаддува включен специальный перепускной клапан. Клапан срабатывает под воздействием разрежения, возникающего за дроссельной заслонкой при резком ее закрывании, в результате воздух из дроссельной камеры перенаправляется на вход компрессора.

Конструкция перепускного клапана сброса давления

1 — От компрессора
2 — К впускному трубопроводу
3 — Пружина
4 — Диафрагма
5 — На вход компрессора

Диагностика неисправностей системы турбонаддува

Нарушения функционирования системы турбонаддува могут приводить к следующим последствиям:

При повышенном давлении наддува:

a) Детонация воздушно-топливной смеси.

При заниженном давлении наддува:

Причинами возникновения перечисленных ниже признаков могут являться также нарушение герметичности систем впуска воздуха или выпуска отработавших газов, повышение сопротивления выпускного тракта в результате деформации труб, отказ системы управления по устранению детонации, а также нарушение исправности функционирования системы управления впрыска.

b) Потеря мощности
c) Снижение приемистости;
d) Повышение расхода топлива.

При утечках масла:

e) Повышенный расход масла;
f) Образование белого дыма на выходе системы выпуска отработавших газов.

Клапан на турбине как называется

Автомобиль – неизменных помощник практически половины населения страны. Не удивительно, что многие стараются получить максимальную пользу с машины, с минимальными вложениями. И сегодня, чтобы улучшить тяговые характеристики авто, не нужно что-то кардинально менять. Увеличить тяговые характеристики машины можно просто установив турбонаддув.

Суть улучшения – турбонаддув позволяет принудительно увеличить объемы воздуха, подающиеся в камеру сгорания, тем самым улучшить процесс сгорания топлива без необходимости физического изменения параметров самого двигателя.

Здесь важно учесть, что больший объем сожженного топлива увеличивает давление и объем выхлопных газов. Поэтому требуется усиленное, оперативное их отведение, чтобы освободить место для новой порции воздуха. Именно на этом и базируется принцип работы актуатора турбины, который мы сегодня рассмотрим.

Как работает актуатор турбины

Для начала определимся в терминологии. Актуатор может иметь множество разговорных названий – вестгейт, вакуумный регулятор, избыточный клапан. Все это одна деталь, базовая роль которой сводится к выполнению функции сброса повышенного давления воздуха (выхлопных газов), во время работы двигателя автомобиля. Этот элемент выступает промежуточным звеном между турбокомпрессором и двигателем, оберегая их от перегрузки.

Устанавливается практически на турбине.

  • Принцип работы актуатора сводится к тому, что при высоких оборотах двигателя, когда возрастает давление выхлопных газов с одной стороны и воздуха, направляемого через турбокомпрессор в двигатель с другой открывается клапан и стабилизирует ситуацию. Во время открытия клапана часть выхлопных газов попросту проходят мимо турбинного колеса, что приводит к снижению эффективности работы турбинного нагнетающего колеса и снижает давление воздуха.

Снижение давления выхлопных газов и направление их в обход турбинного колеса выполняется через калитку вестгейта, управляемую актуатором. Тем самым потребность в воздухе для горючей смеси четко соответствует моменту очищения камеры сгорания от выхлопных газов.

Иные типы актуаторов

В турбинах с изменяемой геометрией также есть актуаторы, которые бывают электрические и пневматические (вакуумные). Актуаторы в этом случае служат для поворота лопаток механизма изменяемой геометрии. Обычно в таких турбинах нет калитки вестгейта с управлением актуатором от повышенного давления.

Наиболее распространенные поломки актуаторов

  • повреждение электрических элементов;
  • износ зубьев шестеренок и червяка у электрического актуатора;
  • выходит из строя электромотор;
  • повреждение мембраны вакуумного актуатора.

В таких случаях, чтобы отремонтировать актуатор турбины, необходимо выполнить его диагностику с целью точно определить поломку. Для устранения неисправности целесообразно обратиться в специализированный сервисный центр. Устранить поломку самостоятельно будет достаточно сложно – для определения неисправности нужно специальное оборудование, которое в большинстве случаев отсутствует в домашних условиях. А если покупать отдельно – намного дешевле ремонт актуатора провести в сервисном центре.

Проверка актуатора

Изначально, в момент реализации, актуатор имеет заводские настройки и, фактически, готов к работе. Но после установки на транспортное средство целесообразно проверить актуатор и отрегулировать. Характерным сигналом выполнить такие действия будет дребезжание компрессора в момент глушения двигателя авто. Здесь не стоит паниковать, это не поломка актуатора. Просто шток клапана излишне болтается в процессе работы .

Кроме этого, часто, если правильно настроить актуатор, можно существенно увеличить производительность турбокомпрессора путем наращивания давления воздуха, подаваемого в двигатель.

Регулировка осуществляется несколькими путями

  1. Самый простой и распространенный способ – просто выполнить замену пружины на более мощную. То позволит увеличить и поддерживать высокое давление турбины до момента срабатывания выпускного клапана. Но это чревато превышением оборотов вала турбины.
  2. Следующий вариант, это выполнить подтяжку (можно затянуть, либо послабить) регулятора, влияющего на процесс открытия и последующее закрытия заслонки. При расслаблении тяга удлиняется. Если немного подтянуть – укорачивается. От длины тяги напрямую зависит плотность закрытия заслонки. Чем она меньше, тем плотнее будет примыкать заслонка. Следовательно, чтобы ее открыть нужно больше давления и времени. Тем самым турбина получает возможность обеспечить высокие обороты за короткий промежуток времени.
  3. Еще один вариант – установка буст-контроллера. Устройство устанавливают перед вестгейтом и обеспечивает снижение давления, при котором срабатывает мембрана актуатора. Фактически такое устройство берет на себя часть функции регулирования давления, вследствие чего клапан не получает информации о реальном давлении газов и продолжает работать в штатном режиме.

Настройка актуатора

Конечно, ремонт турбин следует выполнять в условиях профессиональных сервисных центров, имеющих все необходимое диагностическое оборудование и запасные детали в случае необходимости что-либо менять. Вместе с этим обычная настройка может быть выполнена в домашних условиях.

Для этого потребуется пассатижи и ключ на 10. Последовательность действий будет такой:

  1. Снять турбокомпрессор (некоторые модели машин дают возможность добраться до клапана без необходимости выполнения этой процедуры).
  2. Снять скобу со штока, ослабить гайку, подтянуть винт регулировки (необходимо крутить влево).
  3. Выполнить легкое постукивание по заслонке. Подтягивать до момента, пока не пропадет небольшое дребезжание. Учитывайте, чем туже затягиваете, тем сильнее будет возрастать давление на мембране.
  4. Затяните гайку, верните скобу в исходное положение.

Чтобы проверить правильность ваших действий при настройках – запустите мотор и опробуйте его на разных режимах работы. Если все действия были верными – посторонних звуков не будет, в том числе и в момент глушения двигателя.

Для того,чтобы идентифицировать турбокомпрессор,необходимо правильно «прочитать» информационную табличку,которая на нем установлена.

Ниже приведены фотографии информационных табличек наиболее распространенных турбокомпрессоров – Garrett,Mitsubishi,IHI,KKK,Holset с описанием нанесенной на них информации.

Устройство и неисправности турбокомпрессоров

Турбокомпрессор (турбина, улитка) – устройство, реализующее наддув двигателя для улучшения динамики автомобиля и уменьшения расхода топлива относительно мощности. На данный момент турбины являются самым распространенными и эффективными устройствами, с помощью которых удается реализовать турбонаддув. Ранее мы посвятили отдельный материал вопросам наддува двигателя. Теперь же мы предлагаем читателям подробнее ознакомиться с устройством турбин, их неисправностями, а также особенностями монтажа.

Основные элементы системы турбонаддува

Устройство системы турбонаддува, включающей в себя турбину, во многом схоже с системой, в которой используется нагнетатель. Однако их не стоит путать. В обоих случаях речь идет о довольно сложных системах, призванных повысить эффективность работы двигателя без ощутимого увеличения расхода топлива. Главное здесь – увеличить объем подаваемого воздуха, который идет на создание топливовоздушной смеси . Итак, в тандеме с турбиной работают следующие элементы, объединенные в единую систему:

  • Воздухозаборник, оснащенный воздушным фильтром;
  • Турбокомпрессор;
  • Интеркулер, снижающий температуру воздуху;
  • Турбина;
  • Коллекторы впускные.

В наиболее современных агрегатах также имеются дополнительные клапаны, обеспечивающие цикличную подачу воздуха, а также поддержание оптимального давления за счет отвода излишков воздуха. В некоторых случаях турбонагнетатель оснащен аж двумя турбина. Напоминаем, что вне зависимости от количества турбин, в тандеме с ними должен работать интеркулер . Он охлаждает всасываемый воздух, тем самым повышая его плотность. В единице объема воздуха низкой плотности содержится меньше кислорода, чем в том же объеме охлажденного плотного воздуха.

Принцип работы

Первое, чем турбина отличается от механических нагнетателей-улиток – это привод. В случае турбины вращательное движение получается за счет преобразования энергии движения отработавших газов во вращательное движение. В очередной раз отметим, что нагнетаемый атмосферный воздух должен охлаждаться – температура в турбине достаточно высока, чтобы воздух успел прогреться. Сам процесс довольно легко описать:

  1. Двигатель включается в работу – за счет сгорания топливовоздушной смеси образуются выхлопные газы;
  2. Газы отводятся через выпускной коллектор и движутся по специальному трубопроводу;
  3. Газы попадаются в горячую часть турбины и раскручивают крыльчатку;
  4. За счет вращения крыльчатки начинает вращаться и вал, на котором закреплена крыльчатка компрессора в холодной части турбины;
  5. Крыльчатка компрессора при вращении вызывает рост давления во впускном тракте;
  6. Воздух, затягиваемый в холодную часть турбины, движется к камерам сгорания;
  7. Воздух попадает в двигатель после охлаждения в интеркулере.

Как видите, все довольно просто. Важных моментов здесь несколько. Во-первых, поступление достаточного объема выхлопных газов не происходит мгновенно . С этим связан основной недостаток турбонагнетателей. Во-вторых, в системе должен быть реализован отвод газов, энергия которых была задействована для создания крутящего момента . В-третьих, вращающиеся элементы турбины должны быть хорошо отцентрованы . Это сказывается как на общей эффективности работы турбины, так и на ее эксплуатационном ресурсе. Но и это еще не все! Турбина должна обеспечиваться маслом и правильно охлаждаться. Давайте разберемся подробнее.

Сопутствующие системы

В процессе своей работы турбина непременно подвергнется термодинамическим нагрузкам. Т.н. горячая часть турбины, в которой энергия отработавших газов преобразуется в энергию вращательного движения , может нагреваться до температур в 800°С и выше. Важно учесть, что вал турбины может вращаться с частотой 200 тыс. об/мин. Если с обеспечением турбины маслом все более-менее понятно, то как быть с охлаждением? Здесь есть несколько вариантов:

  • Охлаждение маслом;
  • Охлаждение и маслом, и антифризом.

Запчасти на rover 200

Запчасти на hafei princip

Разберемся с охлаждением маслом. Речь идет о том же масле, что используется в подшипниках . Это довольно простая система охлаждения турбины, которая, впрочем, крайне требовательно как к качеству масла, так и к соблюдению температурного режима эксплуатации самой турбины. Кроме того, масло охлаждает агрегат хуже, чем комплексная система масло + антифриз. Если не соблюдать температурный режим, масло начнет кипеть и коксоваться, тем самым забивая каналы для подвода смазочного материала.

Если турбокомпрессор охлаждается и маслом, и антифризом, он наверняка имеет более сложную конструкцию. При этом в нем практически не наблюдается коксование и закипание масла. Т.к. охлаждающих контуров в турбине два (контур охлаждающей жидкости и масляный контур), она стоит дороже той, в которой охлаждение исключительно масляное. Еще одной системой, работающей в тандеме с турбиной, является система охлаждения воздуха . Она представлена т.н. интеркулером, о котором мы писали в отдельном материале. Интеркулер является промежуточным охладителем воздуха. В нем воздух, нагретый внутри «улитки» турбины, охлаждается до поступления к двигателю. Более холодный воздух имеет большую плотность, а значит, в условной объеме такого воздуха больше кислорода, чем в том же объеме горячего воздуха.

Недостатки турбин и методы их решения

Как несложно догадаться, турбины должны иметь недостатки. Самым явным является усложненная, относительно большинства старых турбонагнетателей, конструкция. Последние имели не самый впечатляющий КПД, но зато отличались высокой надежностью . Большинство нагнетателей и вовсе не нуждались в обслуживании! Почитать о них вы можете в нашем материале , посвященном реализации наддува двигателя. Что до турбин, то они имеют и другие недостатки:

  • Турбояма;
  • Несоответствие расхода воздуха текущей нагрузке;
  • Габариты (в случае специальных моделей и систем);
  • Высокий расход масла;
  • Требования к качеству топлива.

Можно видеть, что недостатков у турбин довольно много. Так почему же их устанавливают? Причин несколько, и вот лишь некоторые из них: улучшение динамики автомобиля, экологичности, мощности. На классических «автомобилях выходного дня» с атмосферным двигателем в турбине нет особо смысла. А вот регулярно эксплуатируемый автомобиль становится еще более привлекательным для водителя, если его двигатель малого объема имеет впечатляющую мощность и экологичность. Однако и проблему недостатка турбин хорошо было бы решить… И несколько решений действительно есть.

В погоне за разрешением проблемы возникновения турболага инженеры создали несколько интересных схем применения турбин. Именно турбин: их могло быть две. Например, системы твин-турбо и би-турбо . О таких решениях мы поговорим чуть позже, а пока давайте разберемся, что же такое турбояма и турболаг (не стоит путать эти два понятия).

Эффект турбоямы состоит в следующем: при движении авто на небольших оборотах и при резком нажатии на педаль газа турбина не сразу реагирует на манипуляции водителя. И действительно – топливо должно смешаться с воздухом, сгореть, а затем отработавшие газы должны поступить к турбине. Турболаг несколько отличается от турбоямы. Если первый эффект обусловлен работой мотора и объемом турбины, то второй эффект может быть обусловлен, например, размером и эффективностью интеркулера и диаметром пайпинга . И вот, когда мы разобрались с основными недостатками турбокомпрессоров, давайте посмотрим, какие же решения предлагают инженеры автоконцернов. И здесь есть на что посмотреть:

  • Твин-турбо (twin-turbo);
  • Би-Турбо (biturbo);
  • Изменяемая геометрия сопла, а также угла наклона крыльчатки в системах VGT;
  • Твин-скрол (twin-scroll).

Система твин-турбо изначально не была призвана решить проблему турбоямы, так как ее устанавливают на автомобили с особенно мощными двигателями. В твин-турбо используются сразу две одинаковые турбины, значительно повышающие объем или же давление воздуха, который будет поступать к двигателю. Это гарантирует, что мощность последнего будет близка к максимально возможной . Если же турбин две, но их объем мал, то система позволяет добиться прироста мощности на малых оборотах и частично или полностью решить проблему турбоямы.

В отличие от предыдущей системы, в би-турбо применяется пара разных турбин с последовательным соединением. Турбина малого объема работает на малых оборотах, а вот турбина большого объема включается в работу при высоких оборотах двигателя. Это также позволяет решить проблему возникновения турбоямы, а также уменьшить число лагов двигателя при изменении оборотов.

Турбины с изменяемой геометрией, которые просто называют VGT, полностью соответствуют своему названию. Угол наклона лопаток крыльчатки в таких турбинах может меняться в зависимости от того, какова нагрузка на турбокомпрессор. Также может меняться и сечение трубы, через которую проходят выхлопные газы . Это призвано «разогнать» отработавшие газы, а также более эффективно использовать их энергию. Как правило, системы VGT применяют на турбированных дизелях . Это обусловлено меньшими тепловыми нагрузками в турбинах, а также их способность уменьшать скорость вращения ротора.

Твин-скрол, или же двойная улитка – это еще одна система, которая соответствует своему названию. Суть в том, что контур движения газов в таких турбинах двойной. Они могут идти как сразу по обоим контурам (легко провести аналогию с твин-турбо), так и разделяться на два потока (напоминает би-турбо). Геометрия контуров, как вы уже догадались, различна. Регулируется системы посредством клапанов.

Неисправности турбокомпрессоров

Так как турбины являются, пожалуй, единственный автомобильным агрегатом, который оказывает воздействие почти на все системы автомобиля, за исправностью его работы нужно следить. Так, например, турбина может повлияет на систему подачи смази, а также на систему охлаждения двигателя . В отличие от устаревших турбонагнетателей, турбины нуждаются в регулярном осмотре и обслуживании. Вот что может стать причиной выхода из строя такого агрегата:

  • Недостаток смазочных материалов;
  • Попадание в «улитку» посторонних предметов;
  • Сильное загрязнение смазочных материалов;
  • Перегрев вследствие вращения ротора на скоростях, превышающих допустимые.

Выявить неисправность турбины достаточно легко. Автолюбителям стоит обращать внимание на следующее: увеличился расход масла, снизилась мощность двигателя, при работе двигателя появились странные, нехарактерные звуки в подкапотном пространстве. Разумеется, точно определить «болезнь» турбокомпрессора может только мастер – водителю в любом случае придется обратиться к специалисту. Впрочем, водитель всегда может оттянуть поездку на СТО. Но не в тех случаях, когда турбина уже нуждается в ремонте! Достаточно регулярно менять масло, воздушные и масляные фильтры, а также заправляться качественным топливом.

Выбор турбины

От правильности выбора турбины будет зависеть то, насколько увеличится мощность двигателя и потенциально уменьшится расход топлива. Разумеется, если в штатную комплектацию вашего автомобиля входит турбина, ее можно заменить аналогичным агрегатом. Искать его можно по VIN-коду , коду самого агрегата или же параметрам автомобиля . Но как быть, если транспортное средство изначально не предусматривало наличие турбины? Давайте разберемся с тем, на что стоит обращать внимание при выборе агрегата:

  1. Размер и объем. Для двигателей объемом 2 и более литра подойдут большие турбины. Для всех остальных – малые шарикоподшипниковые турбокомпрессоры. Если объем двигателя превышает 3 литра, стоит устанавливать пару турбин;
  2. Давление. Здесь все просто: давление в коллекторе не должно превысить давление наддува в 2,5 раза и больше;
  3. Клапаны. В большинстве турбин установлены внутренние клапаны – этого вполне достаточно;
  4. Жаропрочность. Она различна для турбин к дизельному или бензиновому мотору. Этот момент достаточно уточнить у продавца.

Заметьте, что если в ваших планах установка максимально эффективной турбине конкретно для вашего двигателя, то обязательными являются расчеты и сопоставление нескольких параметров турбины. Среди них: коэффициент полезного действия колеса компрессора, расход воздуха, расход воздуха, степень сжатия, отношение A/R (площадей сечения к радиусу), относительная плотность (важна для подбора интеркулера). А вот если вы рассчитываете просто на повышение эффективности работы двигателя, то можно заранее изучить параметры турбин , а затем обратиться за помощью к продавцу.

Экскурс по производителям

Важным моментом в выборе турбины является также выбор производителя. Так, например, сегодня на рынке автомобильных агрегатов все чаще можно видеть турбины от китайских «нонейм» производителей. Особенно часто встречаются китайские электротурбины, которые заслуживают отдельного материала. Если автолюбитель хочет установить на свой автомобиль качественный агрегат, то ему стоит обращать внимание на продукцию шести известных производителей:

Пожалуй, наиболее качественными являются именно американские турбины. Вместе они и самые популярные. Турбированные двигатели большинства автомобилей европейских марок оснащены турбинами американских фирм. Впрочем, последние размещают производства и за пределами своей родной страны. Практика успела показать, что особой разницы между турбинами “Made in USA” и “Made in China” нет. Где действительно видна разница в качестве, так это в ремкомплектах. Интересный момент: далеко не все производители турбин выпускают ремонтные комплекты . В свою очередь, их выпускают все те же “нонейм” производители. При выборе ремкомплектов автолюбителям стоит быть особенно внимательными и изучать отзывы покупателей.

Вывод

Турбокомпрессор – довольно сложный агрегат, призванный повысить эффективность двигателя внутреннего сгорания без увеличения его объема и расхода топлива. Благодаря турбинам современные авто стали более экологичными, чем их предшественники с классическими атмосферными двигателями. Несмотря на недостатки турбин, их применению есть множество оправданием. Большинство автолюбителей, владеющих транспортом с турбированным двигателем, хотя бы раз сталкивались с необходимостью обслуживания и ремонта этого агрегата. Мы рекомендуем следить за состоянием масла и фильтров, чтобы отдалить тот момент, когда турбину придется разбирать. Если поломка уже случилась, за помощью стоит обращаться только к проверенным специалистам.

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector