Отличие турбины от компрессора
Чем отличается турбина от компрессора и что лучше?
Увеличение мощности автомобиля — тема не новая, но всегда актуальная. Чтобы решить эту проблему у автовладельца есть два варианта — установить компрессор или турбину. Оба устройства призваны увеличить продуктивность работы двигателя, но каждое имеет свою нюансы и особенности. Ниже рассмотрим, чем отличается турбина от компрессора и установка какого именно устройства будет нужна в конкретных случаях.
Немного теории
Для начала стоит разобраться, каким именно способом увеличивается мощность силового агрегата. Сперва банальное описание, как функционирует ДВС: работает он на воздушно-топливной смеси, которая воспламеняется и сгорает в цилиндрах, обеспечивая мотор необходимой энергией для работы. Смесь состоит из двух компонентов — воздуха и топлива (дизель или бензин).
Для эффективного сгорания топливо-воздушной смеси в цилиндрах требуется определенное количество топлива и определенное количество воздуха. И если с подачей большего количества топлива особых проблем нет, то загнать в цилиндр больше воздуха уже не так просто.
Для решения этой задачи может использоваться турбина или компрессор, которые мы и рассматриваем в данной статье. И хотя оба этих устройства нагнетают воздух в двигатель, работают они по совершенно разным принципам.
Компрессор
Это устройство нагнетания воздуха механического типа, оно появилось раньше турбин, но до сих пор используется как производителями автомобилей, так и тюнинговыми автосервисами. Компрессор монтируется, можно сказать, «рядом с мотором» и напрямую не вмешивается в его конструкцию.
Существует три типа компрессоров: центробежный, роторный и винтовой. Основное отличие между ними заключается в способе сжатия воздуха и его подаче на впуск двигателя.
Принцип работы центробежного, роторного и винтового компрессора
Центробежный компрессор — это крыльчатка, которая вращается с большой скоростью и нагнетает воздух в корпус компрессора. Скорость вращения может достигать 50-60 тысяч оборотов в минуту. При этом воздух, который попадает в центральную часть крыльчатки, смещается к ее краю под действием центробежной силы. В результате воздух выходит из крыльчатки с высокой скоростью, но под низким давлением. Дальше, для повышения давления воздуха используется диффузор, который состоит из расположенных вокруг крыльчатки лопаток. Эти лопатки преобразуют быстрый поток воздуха с низким давлением в медленный поток воздуха, но большим давлением. Данный тип компрессора является самым распространенным и самым эффективным.
Роторный компрессор состоит из двух кулачковых валов, которые вращаются и нагнетают воздух во впускной коллектор. Роторные компрессоры, отличаются большими размерами и располагаются непосредственно над двигателем.
Винтовой компрессор состоит из двух роторов, похожих на набор червячных передач. В результате их движения воздух оказывается между лопастями, таким образом он сжимается и подается на впуск двигателя. Винтовой ротор требует высокой точности при производстве, поэтому он достаточно дорогой.
Какой бы не была конструкция компрессора, он всегда навешивается на ременную передачу коленчатого вала, а значит для сжатия воздуха он использует энергию самого двигателя.
Плюсы компрессора:
- требует минимального сервисного обслуживания;
- долгий срок службы, чаще всего хватает на весь период пользования автомобилем;
- нет вмешательства в строение двигателя;
- не требует моторного масла для смазки;
- эффективно работает на низких оборотах;
Минусы компрессора:
- мощность заметно ниже, чем у турбины;
Читайте также: MPI двигатель — что это такое.
Турбина
Принцип работы турбины
В отличие от компрессора, турбина «встраивается» в двигатель, использует его масло и функционирует от выхлопных газов, то есть происходит «вмешательство» в систему выпуска.
Принцип работы турбины следующий: газы поступают на выпуск двигателя, далее идут на горячее колесо турбины (раскручивая его), энергия вращения передаётся на холодное колесо, которое начинает быстро вращаться и нагнетать воздух на впуск двигателя.
Плюсы турбины:
- более высокая эффективность работы;
- использует энергию выхлопных газов;
Минусы турбины:
- эффективно работает на высоких оборотах;
- присутствует так называемый турболаг или задержка между нажатием на педаль газа и увеличением мощности двигателя;
- использует моторное масло для смазки, а потому двигатель требует более частой его замены;
- повышенный расход масла;
- недолгий срок эксплуатации, в лучшем случае — до 200 тыс. километров;
- высокая стоимость ремонта;
- сложности в установке;
Фактически, главный и единственный плюс турбины — это внушительное увеличение мощности двигателя, дальше идут одни минусы.
Читайте также: Что такое TSI двигатель.
Что лучше турбина или компрессор?
На самом деле всё зависит от того, какой именно эффект нужен автовладельцу, а это всегда строго индивидуально. Можно подвести следующие итоги.
Турбина. Даёт огромный прирост мощности двигателя, вплоть до 40%. Актуально для ралли-заездов или для поклонников стритрейсинга. Правда, придётся серьёзно потратится, как на покупку самого устройства, так и на его монтаж, настройку и техобслуживание. Плюс нужно мириться с большим расходом масла, туролагом и частыми ремонтами.
Компрессор. Подходит водителям, которым не нужна такое внушительное повышение мощности двигателя. При этом автовладелец не хочет иметь проблем с обслуживанием оборудования, поскольку компрессор используется по принципу «поставил, настроил и забыл» — его срока эксплуатации хватит на весь период пользования машиной. Да и стоимость самого устройства в разы ниже.
Турбина или компрессор что лучше. И в чем между ними разница? Простыми словами + видео
Любой атмосферный двигатель можно улучшить – это своего рода аксиома, поднять ему КПД, а соответственно и производительность. НА данный момент самым лучшим увеличением мощности является установка дополнительного оборудования, такого как турбина или компрессор. С их помощью можно увеличить мощность от 10 до 40%, что очень существенно. Вот только что из них лучше, да и какая в них разница? Почему одни устанавливают одно, а другие — другое? Давайте разбираться …
СОДЕРЖАНИЕ СТАТЬИ
Статья будет подробная с видео в конце, а также с голосованием, так что читаем – смотрим – участвуем, отдаем свои голоса.
Если честно ребята, то для меня принцип работы этих двух устройств — практически одинаков! «ДА как так» — скажите вы — «ТЫ, что с ума сошел» (и полетели помидоры). Но если откинуть все эмоции то и компрессор и турбина нагнетают воздух в двигатель, просто делают это различными путями, так что задача у них одна – «нагнетать»! А вот методами – категорически различаются.
Как повышается мощность
Прежде чем выяснять — что лучше компрессор или турбина, давайте пройдемся по принципу повышения мощности.
Как мы с вами знаем, двигатель внутреннего сгорания работает на воздушно топливной смеси, именно она воспламеняется в цилиндрах и затем сгорает – состоит она из воздуха и бензина, которые поступаю во впускной коллектор или двигатель различными путями:
- Если взять бензин — то он подается по специальным каналам (топливопроводу), его подачей занимается специальный насос.
- Если взять воздух — то он никак не нагнетается, а просто засасывается двигателем через воздушный фильтр, а если фильтр загрязняется – тогда мощность может даже упасть, вырастит расход.
Что делают наши устройства – они попросту начинают бешено нагнетать воздух в цилиндры, что положительно влияет на мощность. Воздуха много, топливо «настраивают», его тоже много – мощность вырастает. Думаю это понятно. Для тех, кто не совсем понял, читаем статью — как работает турбина.
То есть и компрессор и турбина нагнетают в цилиндры — только воздух и больше ничего. Где-то слышал — что нагнетается еще и топливо, но по сути это бред. Тогда в чем же разница, ведь и тот и другой узел делают одно и тоже, почему их различают – что лучше в конце-концов?
Для того чтобы ответить на все эти вопросы, стоит вспомнить каждый из узлов, первый появился компрессор
Компрессор
Это механический нагнетатель воздуха, который вешается «рядом с двигателем» не вмешивается в его строение. Сейчас на данный момент есть три типа:
Нужно отметить, что компрессоры появились раньше, чем турбины, достаточно долго устанавливались на агрегаты внутреннего сгорания, да и сейчас многие народные тюнеры на ПРИОРЫ, КАЛИНЫ ставят именно их. Плюсов — минусов у них предостаточно, пробежимся быстро.
- Эффективное нагнетание воздуха, повышение мощности до 10%
- Надежность, очень прочная конструкция иногда ходили весь срок службы автомобиля
- Требуют минимум ухода
- Не вмешиваются в работу и строение двигателя, устанавливается рядом (если можно так выразиться)
- Нет такого эффекта как турбояма
- Не работает при высоких температурах
- Можно установить своими руками
- Не требует масло двигателя для смазки
Минусы:
- Нет такой высокой производительности, как у турбины.
- Устаревшая модель, на многих авто снято с производства
Компрессор зачастую устанавливается на ременную передачу от коленвала двигателя, то есть производительность напрямую зависит от оборотов – малые малая производительность, большие – большая, думаю это понятно. Но вот самым большим минусом является то — что максимальные обороты, равняются максимальным оборотам двигателя – а как мы знаем это 7000 – 8000, ну может чуть больше, но это уже исключение из правил. Таким образом, нагнетание воздуха строго ограниченно, как и производительность (конечно применение шестеренок и правильного передаточного числа дает возможность раскрутки до 10 – 12000 оборотов, но это копейки) — ну не выжмешь ты из компрессора столько сколько из турбины, она его «рвет» по всех характеристикам.
Турбина
Это тоже нагнетатель воздуха, причем также механический, но высокотемпературный, работает практически всегда с показателями в 700 – 800 градусов Цельсия. Она уже вмешивается в строение двигателя, смазывается его маслом, а также работает от выхлопных газов, то есть «врезка» в глушитель.
Принцип ее работы также прост, при работе двигателя, на такте выпуска, выходят отработанные газы в глушитель, по специальному каналу они идут и раскручивают горячее колесо турбины, которое сидит на одном валу с холодным, соответственно и холодное колесо начинает бешено крутиться.
Таким образом, можно добиться – 200 – 240000 оборотов в минуту! Просто вдумайтесь, это в несколько десятков раз больше чем у компрессора – производительность просто зашкаливает, вот почему не редко турбина увеличивает производительность двигателя на 40%. Но вот надежность этого узла оставляет желать лучшего.
Плюсы:
- Высокая производительность, в десятки раз больше чем у оппонента
Наверное, это все плюсы, больше их нет, только отрицательные моменты.
Минусы:
- Использует масло двигателя, для смазки и отвода излишней температуры, поэтому масло меняется на 30 – 40% чаще, чем с двигателем с компрессором
- Низкий ресурс, как ни крути, но больше 150 000 километров ходить не будет, нужен ремонт (а с нашими Российскими реалиями, качеством бензина, и погодой срок эксплуатации еще меньше)
- Дорогой ремонт. От 60 до 200 000 рублей, в зависимости от марки и класса автомобиля
- Жор масла. Даже в нормальном состоянии, она может расходовать масло, нормальным считается 1 литр, на 10 000 километров.
- Вытягивает цепь двигателя. Зачастую применение турбины в двигателях, особенно с небольшим объемом, является причиной вытягивания цепи, грешат этим многие низкообъемники многих компаний.
- Сами навряд ли установите, нужна квалифицированная помощь, что тоже не дешево.
Конечно, если покопаться, минусов станет гораздо больше, однако это самые существенные.
Итак, все разобрали по полочкам, теперь думаю понятно, в чем разница этих агрегатов – один работает на ременном приводе от коленвала двигателя (компрессор), другой работает от отработанных газов, врезается в глушитель, и смазывается маслом двигателя (турбина). Теперь думаем что лучше.
Что лучше?
Стоит посмотреть на производителей, сейчас компрессоров вы и не найдете. ТОЛЬКО – ТУРБИНА! Почему да очень просто, разделите 200 000 на 12000 = 16, именно во столько превосходит турбина своего соперника по оборотам, а соответственно и выигрыш в мощности будет ощутимый.
Если констатировать, то:
Турбина, это реально мощный, производительный агрегат, который повысит мощность от 30 до 40% (примерно), если вам это важно (гоняете на ралли например), это ваш выбор. Но готовьтесь выкладывать большие деньги за обслуживание (ремонты), частые диагностики, замену масла и т.д.
Если не нужна такая бешенная производительность, а хочется процентов 7 – 10 к мощности, чтобы геморроя с обслуживанием не было, хватило на весь срок эксплуатации авто (настроил и забыл), чтобы сам мог поставить причем дешево – ТОГДА компрессор.
Может вы рядовой парень, на ПРИОРЕ, и хотите установить себе нагнетатель своими руками (да еще и дешево), чтобы повысить мощность на 10%, причем вам важна надежность – то однозначно компрессор.
Турбина вам не по плечу, потому как придется перелопатить устройство мотора, ставить всякие даунпайпы, лезть в смазку вашего агрегата, да еще много всяких приколов. Причем стоимость будет в разы больше.
Тут как говорится – что кому нужно! А я надеюсь, что моя статья вам помогла, сейчас смотрим видео.
Теперь ребят попрошу проголосовать, что вы себе поставили?
А вот теперь заканчиваю, думаю было полезно, читайте наш АВТОБЛОГ.
(6 голосов, средний: 4,67 из 5)
Похожие новости
Как открутить масляный фильтр (не применяя ключа). Что делать ес.
Где находится масляный фильтр? И зачем он нужен
Правильная чистка свечей зажигания. В домашних условиях, своими .
Edgar007 › Блог › турбина VS компрессор… А на чьей стороне Вы?!
При работе с одной интересной машинкой задался я вопросом: “Что отличает компрессор от турбины, или наоборот?! Как Вы знаете — от перестановке слагаемых — сумма не меняется…”
Немного проплыв по просторам интернет океана приплыл к следующему…:
Турбина – ротационный двигатель, особенность которого заключается в беспрерывной работе. Ротор преобразует кинетическую энергию пара, газа или воды в механическую. Сегодня турбины активно применяются в качестве основного элемента привода самых различных транспортов (наземных, морских и воздушных). Как бы это не казалось невероятным, но попытка создать механизм, похожий на современную турбину, была предпринята еще до нашей эры. И лишь в конце 19 века с развитием термодинамики и машиностроения стали появляться паровые турбины, отличающиеся в первую очередь высокой функциональностью.
А компрессор, в свою очередь, может быть разным и применяться в самых различных областях промышленности. Он необходим для сжатия и подачи газов (в том числе воздуха) под давлением. Это устройство были придуманы для того, чтобы заметно повысить максимальную мощность двигателя, ведь в камеру сгорания нагнетается больше воздуха. В результате в цилиндр попадает больше топлива, что в свою очередь означает то, что конечная цель достигнута. Для наглядности можно привести некоторые цифры: в среднем компрессор позволяет добавить мощности примерно на 46 процентов (плюс 31 процент крутящего момента). Сейчас эти устройства активно применяются для увеличения мощности двигателя как легковых, так и грузовых автомобилей. На сегодняшний день компрессоры являются наиболее оптимальным и экономичным вариантом для тех, кто хочет увеличить мощность двигателя, прибавить ему определенное количество лошадиных сил.
Сравнение турбины и компрессора
В чем же разница между турбиной и компрессором? Когда речь заходит о выборе компрессора или турбины, человек в первую очередь смотрит на основные признаки отличия, которые имеются у данных устройств:
-Одним из главных преимуществ компрессора является обеспечение бесперебойного сгорания примеси. Это напрямую влияет на правильную работу двигателя в целом, помогает избежать различных неприятностей, связанных с поломкой.
-В свою очередь определенные преимущества имеет и турбина: она не влияет на потерю лошадиных сил, в то время как компрессор этим похвастать не может. Правда, стоит заметить, что речь идет общей выходной мощности двигателя (потеря при компрессии составляет до 20 процентов).
-Установка и настройка турбины – довольно сложный процесс, требующий значительных временных и денежных затрат. Кроме того, необходимо несколько видоизменить силовой агрегат. Для сравнения, чтобы использовать компрессор, необходимо фактически только одно – правильный подбор примеси. Установка осуществляется очень легко.
-Если говорить о турбине в автомобиле, то без помощи специалиста установить ее не получится. Для компрессора не нужно специальное оборудование и знания. Это значительно упрощает процесс.
-Турбина в автомобиле имеет существенный недостаток — она требует частый подвод масла под давлением, что увеличивает расходы на содержание транспорта. Если не проводить данную манипуляцию с определенной регулярностью, то автомобиль быстро ломается, создавая дополнительные проблемы. Компрессор в этом не нуждается.
-Турбина требует особого ухода. Чтобы она работала надлежащим образом, автовладельцу придется раз в месяц посещать мастерскую, если он не имеет необходимого опыта.
-Турбине необходима полноценная привязка к двигателю автомобиля. Если транспорт выдает небольшое количество оборотов, то от турбины практически нет толка. Лишь выжимая максимальные обороты, можно добиться хорошей мощи. Безусловно, автовладелец сейчас может купить устройство, которое работает вне зависимости от скорости автомобиля, но такая турбина стоит приличную сумму.
Работа компрессора не зависит от оборотов машины, он выдает фиксированную мощь при любой скорости.
-Компрессор является независимым устройством в автомобиле, за счет чего упрощается процесс обслуживания и ремонта. Даже не имея большого опыта, практически каждый автовладелец может самостоятельно почить агрегат.
-Турбина может набирать более высокие обороты, чем компрессор. Но и нагревается она на порядок быстрее, что ставит под удар двигатель. От такой работы он быстро изнашивается.
-Компрессор приводится в действие сразу же после запуска двигателя. Это безусловное преимущество над турбиной, которая без движения транспорта работать не будет. Но вместе с этим, компрессор приводит в действие и весь двигатель. Турбина, напротив, освобождает «сердце» автомобиля от дополнительной нагрузки.
-Компрессоры расходуют больше топлива, чем турбина. И КПД у них на порядок меньше. То есть турбина в автомобиле работает на полную мощь, не растрачивая бензин.
-Компрессор приводится в действие ремнем, так как он является механическим нагнетателем. Турбина раскручивается выхлопными газами автомобиля, которые крутят две крыльчатки, соединенные между собой валом.
-Если решитесь на покупку компрессора для автомобиля, то знайте, что на рынке его огромный выбор. Турбина же не имеет такого достоинства.
-Наконец, турбина стоит на порядок дороже компрессора. Этот фактор и обуславливает высокую популярность устройства на российском рынке.
И так, подведем итог — отличие компрессора от турбины заключается в следующем:
= Компрессор обеспечивает правильную работу двигателя (бесперебойное сгорание примеси).
= Турбина не влияет на потерю лошадиных сил (общая выходная мощность силового агрегата).
= В степени сложности установки и настройки устройства. В этом плане преимущество у компрессора.
= Турбина требует подвод масла, что влияет на всю работу автомобиля.
= За турбиной придется постоянно ухаживать и проводить диагностику.
= Турбина устанавливается напрямую в двигатель, а компрессор является самостоятельным устройством.
= Компрессор имеет фиксированную мощность, а работа турбины зависит от оборотов автомобиля.
= Турбина способна разогнать автомобиль на большую скорость, чем компрессор.
= Компрессор расходует больше топлива с меньшим КПД, чем у турбины.
= Компрессор можно подобрать под любую модель автомобиля, а у турбины небольшой выбор.
= Стоимость самой турбины и ее установки выше цены компрессора.
Я отдаю своё предпочтение компрессору! А Вы? Интересно Ваше мнение!
Мира, добра, любви, скорости, ДРАЙВА и ровных дорог без камер и “представителей закона”!)))))
Компрессор или турбина что лучше выбрать для автомобиля: преимущества и недостатки этих агрегатов
В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье.
Но для начала разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для двигателя.
Принцип работы компрессора
Существуют объёмные нагнетатели, они подают воздух в двигатель равными порциями независимо от скорости, что даёт преимущества на низких оборотах.
Компрессоры внешнего сжатия, очень хорошо подходят там, где требуется много воздуха на низких оборотах. Минус, это то, что давления он сам не создаёт и может создать обратный поток. Его сжатие имеет довольно низкий КПД.
Компрессоры внутреннего сжатия довольно хороши на высоких оборотах и имеет намного меньший эффект обратного потока. Из-за высоких требований к изготовлению имеют высокую цену, а при перегреве имеют шанс заклинивания.
Динамические нагнетатели работают при достижении, определённых оборотов, но зато с большой эффективностью.
Компрессоры работают от коленчатого вала двигателя с помощью дополнительного привода. И поэтому обороты компрессора зависят от оборотов двигателя.
Видео: устройство и принцип работы винтового компрессора.
Так, переходим к турбо-наддуву, чтобы определиться, что лучше компрессор или турбина.
Принцип работы турбины
Турбина работает за счёт энергии отработавших газов. Турбокомпрессор — это комбинирование турбины и центробежного компрессора.
Выхлопные газы с большей скоростью вращают колесо турбины на валу, а в другом конце вала находится центробежный насос, который нагнетает больше воздуха в цилиндры.
Чтобы охладить сжатый турбиной воздух, используют дополнительный радиатор — интеркулер.
Недостатки компрессора и турбины
Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:
- турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
- на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
- переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.
В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.
Что же лучше — компрессор или турбина
С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как в отличие от турбины, компрессор независимый агрегат.
Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А что бы настроить компрессор не нужно больших усилий, или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.
Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности, развивать очень высокие обороты.
У приводных нагнетателей (компрессор), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.
Но есть недостатки и у компрессоров, моторы оборудованные нагнетателями с механическим приводом имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.
Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же требуется для её установки, немало дополнительного оборудования. Компрессору же, нужен только дополнительный привод.
Видео: как работает турбина и компрессор.
В любом случае решать вам, что лучше компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества, и сделайте правильное решение!
Отличие турбины от компрессора
Спор возник
есть одно мнение, что турбина постоянно работает, а компрессор только по достижении определённых оборотов.
Мне думается, что всё выглядит как раз наоборот. Правда всё равно остаётся вопрос – что “круче”? 😉
Ну, понятно, что вроде бы турбина выгоднее – можно и домохозяйке поездить по городу до 3000 об/мин, а можно и погонять спиди-гонщику на более высоких оборотах.
А в чём “изюминка” компрессора тогда? ;-)))
Отправлено : Anton Papilin, 03 Июня 2002 в 10:19:28
В ответ на : спорный вопрос – чем турбина от компрессора (+) отправленным Lost Viking, 03 Июня 2002 в 10:07:05
бесспорный ответ 🙂
+++Если отбросить лингвистические тонкости (типа инжектор и впрыск), то в общепринятом значении турбина есть нагнетатель воздуха с приводом от давления выхлопных газов, компрессор же — нагнетатель с приводом ремнем от коленвала. В англоязычной терминологии соотв. turbocharger и supercharger.
В зависимости от настройки и конкретной технической реализации на современном уровне и то, и другое может давать эффект начиная практически с любых (ну, не совсем с любых, но с достаточно низких) оборотов.
Отправлено : Siniy, 03 Июня 2002 в 10:21:43
ну, вернее, есть компрессор механический
а есть турбокомпрессор 🙂
а есть еще резонансный 🙂
турбокомпрессор – самый распространенный. выхлопными газами приводится. Обычно существует некая задержка в реакциях, “турбояма”. но это зависит от настроек, от того, требуют ли от компрессора небольшое повышение мощности или большое.
механически приводимый компрессор – он от коленвала приводится. Задержек в реакциях меньше, но КПД его пониже.
Были попытки делать компрессоры с электроприводом. чтобы можно было управлять давлением наддува хоть вообще с упреждением. Но что-то не пошло, КПД получился слишком низким, да и надежность не очень, видимо. Может быть попозже еще сделают нормальные системы, ведь элетроусилитель руля тоже только недавно стал повсеместно применяться 🙂
Резонансный компрессор. ну, это уже не совсем компрессор. Хотя и обеспечивает тот же эффект, повышает давление на впуске. Работает за счет открытия/перекрытия всяких каналов и/или вибрации диафрагм под действием пульсации давления во впускном коллекторе. С работой надо разбираться по картинкам, есть несколько реализаций 🙂 КПД максимален. но трудно настроить на весь диапазон оборотов. На реальных машинах применяется очень редко. Но достаточно перспективная вещь.
Отправлено : Гарик, 03 Июня 2002 в 11:23:04
: а есть турбокомпрессор 🙂 : а есть еще резонансный 🙂
+++Много чего есть.
еще можно на www.garrett.com сходить
How Turbochargers Work
by Karim Nice
When people talk about race cars or high-performance sports cars, the topic of turbochargers usually comes up. Turbochargers also appear on large diesel engines. A turbo can significantly boost an engine’s horsepower without significantly increasing its weight, which is the huge benefit that makes turbos so popular!
Photo courtesy Garrett
Turbochargers are a type of forced induction system. They compress the air flowing into the engine (see How Car Engines Work for a description of airflow in a normal engine). The advantage of compressing the air is that it lets the engine squeeze more air into a cylinder, and more air means that more fuel can be added. Therefore, you get more power from each explosion in each cylinder. A turbocharged engine produces more power overall than the same engine without the charging. This can significantly improve the power-to-weight ratio for the engine (see How Horsepower Works for details).
In order to achieve this boost, the turbocharger uses the exhaust flow from the engine to spin a turbine, which in turn spins an air pump. The turbine in the turbocharger spins at speeds of up to 150,000 rotations per minute (rpm) — that’s about 30 times faster than most car engines can go. And since it is hooked up to the exhaust, the temperatures in the turbine are also very high.
In this edition of HowStuffWorks, we’ll learn how a turbocharger increases the power output of the engine while surviving these extreme operating conditions. We’ll also learn how wastegates, ceramic turbine blades and ball bearings help turbochargers do their job even better!
Basics
One of the surest ways to get more power out of an engine is to increase the amount of air and fuel that it can burn. One way to do this is to add cylinders or make the current cylinders bigger. Sometimes these changes may not be feasible — a turbo can be a simpler, more compact way to add power, especially for an aftermarket accessory.
Where the turbocharger is located in the car
Turbochargers allow an engine to burn more fuel and air by packing more into the existing cylinders. The typical boost prov >One cause of the inefficiency comes from the fact that the power to spin the turbine is not free. Having a turbine in the exhaust flow increases the restriction in the exhaust. This means that on the exhaust stroke, the engine has to push against a higher back-pressure. This subtracts a little bit of power from the cylinders that are firing at the same time.
The turbocharger also helps at high altitudes, where the air is less dense. Normal engines will experience reduced power at high altitudes because for each stroke of the piston, the engine will get a smaller mass of air. A turbocharged engine may also have reduced power, but the reduction will be less dramatic because the thinner air is easier for the turbocharger to pump.
Older cars with carburetors automatically increase the fuel rate to match the increased airflow going into the cylinders. Modern cars with fuel injection will also do this to a point. The fuel-injection system relies on oxygen sensors in the exhaust to determine if the air-to-fuel ratio is correct, so these systems will automatically increase the fuel flow if a turbo is added.
If a turbocharger with too much boost is added to a fuel-injected car, the system may not prov > How It Works
The turbocharger is bolted to the exhaust manifold of the engine. The exhaust from the cylinders spins the turbine, which works like a gas turbine engine. The turbine is connected by a shaft to the compressor, which is located between the air filter and the intake manifold. The compressor pressurizes the air going into the pistons.
Image courtesy Garrett
How a turbocharger is plumbed in a car
The exhaust from the cylinders passes through the turbine blades, causing the turbine to spin. The more exhaust that goes through the blades, the faster they spin.
Image courtesy Garrett
Inside a turbocharger
On the other end of the shaft that the turbine is attached to, the compressor pumps air into the cylinders. The compressor is a type of centrifugal pump — it draws air in at the center of its blades and flings it outward as it spins.
Photo courtesy Garrett
Turbo compressor blades
In order to handle speeds of up to 150,000 rpm, the turbine shaft has to be supported very carefully. Most bearings would explode at speeds like this, so most turbochargers use a flu >There are many tradeoffs involved in designing a turbocharger for an engine. In the next section, we’ll look at some of these compromises and see how they affect performance.
Design Considerations
Before we talk about the design tradeoffs, we need to talk about a some of the possible problems with turbochargers that the designers must take into account.
Too Much Boost
With air being pumped into the cylinders under pressure by the turbocharger, and then being further compressed by the piston (see How Car Engines Work for a demonstration), there is more danger of knock. Knocking happens because as you compress air, the temperature of the air increases. The temperature may increase enough to ignite the fuel before the spark plug fires. Cars with turbochargers often need to run on higher octane fuel to avo > Turbo Lag
One of the main problems with turbochargers is that they do not prov >One way to decrease turbo lag is to reduce the inertia of the rotating parts, mainly by reducing their weight. This allows the turbine and compressor to accelerate quickly, and start prov > Small vs. Large Turbocharger
One sure way to reduce the inertia of the turbine and compressor is to make the turbocharger smaller. A small turbocharger will prov >A large turbocharger can prov >In the next section, we’ll take a look at some of the tricks used to overcome these challenges.
Optional Turbo Features
The Wastegate
Most automotive turbochargers have a wastegate, which allows the use of a smaller turbocharger to reduce lag while preventing it from spinning too quickly at high engine speeds. The wastegate is a valve that allows the exhaust to bypass the turbine blades. The wastegate senses the boost pressure. If the pressure gets too high, it could be an indicator that the turbine is spinning too quickly, so the wastegate bypasses some of the exhaust around the turbine blades, allowing the blades to slow down.
Ball Bearings
Some turbochargers use ball bearings instead of flu > Ceramic Turbine Blades
Ceramic turbine blades are lighter than the steel blades used in most turbochargers. Again, this allows the turbine to spin up to speed faster, which reduces turbo lag.
Sequential Turbochargers
Some engines use two turbochargers of different sizes. The smaller one spins up to speed very quickly, reducing lag, while the bigger one takes over at higher engine speeds to prov > Intercoolers
When air is compressed, it heats up; and when air heats up, it expands. So some of the pressure increase from a turbocharger is the result of heating the air before it goes into the engine. In order to increase the power of the engine, the goal is to get more air molecules into the cylinder, not necessarily more air pressure.
Image courtesy Garrett
How a turbocharger is plumbed (including the charge air cooler)
An intercooler or charge air cooler is an additional component that looks something like a radiator, except air passes through the ins >The intercooler further increases the power of the engine by cooling the pressurized air coming out of the compressor before it goes into the engine. This means that if the turbocharger is operating at a boost of 7 psi, the intercooled system will put in 7 psi of cooler air, which is denser and contains more air molecules than warmer air.
For more information on turbochargers and related topics, check out the links on the next page!
Чем отличается турбина от компрессора?
Во многих современных машинах от холодильника до автомобиля, от корабля до самолета используются агрегаты, называемые турбинами и компрессорами.
турбина. Каждый из них имеет свое назначение и отличия. Без них трудно представить современное машиностроение, транспорт и энергетику.
Как работает турбина
То, что называется турбиной, по сути, является беспрерывно работающим ротационным двигателем. Она представляет собой ротор или ее рабочий орган, который вращается под воздействием воды, пара или газа. В обобщенном виде их именуют рабочим телом. Такое воздействие осуществляется посредством закрепленных по окружности ротора лопаток или лопастей на которые падает поток рабочего тела. В результате кинетическая или внутренняя энергия рабочего тела преобразуется в механическую, вращая соединенные с ротором агрегаты. Сегодня турбина — обычное явление, однако только в XIX веке появились первые работоспособные образцы.
На современных турбинах имеются две главные части. Это подвижное рабочее колесо, состоящее из установленных на роторе лопаток. Именно оно напрямую создает вращение. К неподвижной части турбины относится сопловый аппарат, состоящий из лопаток, обеспечивающих рабочему телу необходимое направление потока при его воздействии на лопатки рабочего колеса. Этот поток может перемещаться вдоль или перпендикулярно валу турбины. Отдельным типом турбин выделяют турбокомпрессоры.
Как работает турбина
Для повышения эффективности турбин в условиях значительных тепловых перепадов могут создаваться турбины с несколькими контурами. Они могут иметь от одного до трех валов с разным расположением и оснащаться общим редуктором. Все турбины оснащаются регулятором безопасности, который в автоматическом режиме регулирует частоту вращения рабочего органа.
Сфера применения турбин чрезвычайно широка. Они являются составной частью приводов морских и воздушных судов, некоторых автомобилей, работают в различных гидронасосах и гидродинамических передачах. Турбины выступают приводами генераторов. вырабатывающих электрическую энергию на гидро, тепловых и атомных электростанциях. Все большее распространение получают турбинные устройства в двигателях внутреннего сгорания.
Зачем нужен компрессор
Для того, чтобы сжимать и транспортировать воздух и различные газы, применяется компрессор. Он приводится в действие двигателем. В соответствии со спецификой создания высокого давления и особенностями конструкции компрессоры могут быть динамическими и объемными. В первых происходит сжатие газообразного вещества за счет механической энергии на их валу. Установленные на нем лопатки гонят газ в определенном направлении и сжимают его. Компрессоры, работающие по динамическому принципу, бывают осевыми и центробежными. Это зависит от типа рабочего колеса и направления потока.
В турбокомпрессорах газ сжимается вследствие неподвижной и вращающейся решетками областей. Объемные компрессоры так называются потому, что во время работы в них меняется объем камеры, в которой сжимается газ. Это самый распространенный тип компрессоров. Основными среди них являются те, в которых происходит процесс сжатия за счет работы поршня в цилиндре, а также машины, в которых сжимающий элемент вращается. Их еще называют роторными.
Компрессоры могут иметь общее назначение или применяться в конкретных производствах. Они широко используются в химической промышленности, газотранспортных системах, в строительстве, транспорте, пищевой промышленности и других отраслях. Без компрессоров не обходятся холодильные установки. Компрессоры сжимают воздух для работы различных инструментов и установок в промышленности, сервисных службах и на стройках, для обеспечения работы. Сжимают кислород, азот, хлор и другие газы для различных нужд.
Устройство поршневого компрессора
В действие они могут приводиться двигателями внутреннего сгорания и электрическими, газовыми и паровыми турбинами. Для использования в местах, где отсутствует электричество, обычно применяют дизельные компрессорные установки.
Компрессоры во время работы нагреваются и требуют охлаждения, которое бывает жидкостным или воздушным. Они могут работать стационарно или быть мобильными и портативными.
В чем различия
- Главное отличие турбины от компрессора в том, что турбина это двигатель, в котором кинетическая энергия воды, пара или газа преобразуется в механическую энергию, обеспечивающую движение иди технологические процессы. Компрессор нужен, чтобы сжимать газ и подавать его под давлением, в том числе и для работы турбины.
- Рабочим телом в турбине может быть вода, газ или воздух. В компрессоре только газообразные вещества.
- Мощность турбины измеряется в киловаттах или лошадиных силах. Параметром, производительности компрессора является давление, которое может указываться в паскалях или атмосферах.
- Турбина может развивать мощность в зависимости от интенсивности подачи на ее лопатки рабочего тела. У компрессора мощность фиксированная.
- Турбина является технически более сложным устройством, чем компрессор.
Загрузка...
