Рухавік турбо: апісанне, характарыстыкі, прынцып працы і фота

Кожны аўтамабіліст ведае, што рухавікі ўнутранага згарання па сваёй прыладзе і прынцыпе дзеяння падзяляюцца на атмасферныя і турбірованный. Але не ўсе разумеюць, у чым розніца паміж гэтымі сілавымі агрэгатамі. Давайце разгледзім, чым адрозніваецца рухавік турбо, як ён уладкованы і як працуе. Пазнаёмімся з гэтымі маторамі на прыкладзе сучасных агрэгатаў групы VAG.

бензінавыя турбомоторы

Бензінавы турбомотор - гэта рухавік унутранага згарання з штучна падвышанай за кошт турбіны ступенню сціску ў камерах. Павышэнне гэтага паказчыка дае павелічэнне магутнасці і іншых тэхнічных характарыстык. Яшчэ з моманту стварэння першага рухавіка ўнутранага згарання інжынеры спрабавалі дадаць магутнасць без істотнага змены працоўнага аб'ёму ДВС.

На першы погляд гэта рашэнне было практычна на паверхні - трэба было дапамагчы матору больш эфектыўна «дыхаць». Гэта б дазволіла атрымаць лепшыя характарыстыкі згарання паліўнай сумесі. Забяспечыць гэта можна за кошт дадатковай падачы паветра. Значыць, неабходна падаваць яго ў цыліндры прымусова, пад ціскам. Дзякуючы дадатковым аб'ёме паветра паліва будзе цалкам згараць, што і дапаможа павялічыць магутнасць. Але ўкараняліся дадзеныя тэхналогіі вельмі павольна. У самым пачатку турбокомпрессорные абсталяванне выкарыстоўвалася толькі для вялікіх матораў караблёў і авіяцыі.

Гісторыя бензінавых турбірованный ДВС

Першы рухавік турбо быў усталяваны яшчэ ў мінулым стагоддзі. Упершыню аўтамабільныя турбірованный ДВС пачалі выпускаць ў 1938 годзе. У пачатку 60-х у ЗША сталі вырабляць і першыя маторы з турбінай для легкавых аўто. Гэта аўтамабілі Oldmobile Jetfire і Chevrolet Corvair Monza. Пры ўсіх сваіх характарыстыках рухавікі не адрозніваліся высокай надзейнасцю і зносаўстойлівасцю.

пачатак папулярнасці

Папулярнымі ДВС з турбакампрэсараў сталі ў 70-х гадах. Тады іх сталі масава ўсталёўваць на спартыўныя аўто. Але ў грамадзянскіх аўтамабілях рухавік турбо не стаў папулярным з-за высокага расходу паліва. Гэтым недахопам адрозніваліся ўсё турбірованный бензінавыя рухавікі той эпохі. А бо расход паліва быў вельмі важны ў той перыяд. Гэты час прыйшлося на нафтавай крызіс у 70-х гадах.

Прылада бензінавых турба-ДВС

Алгарытм працы бензінавага турбірованный сілавога агрэгата складаецца ва ўжыванні спецыяльнага кампрэсара. Задача апошняга - нагнятаць у камеры згарання дадатковы аб'ём паветра. За кошт паляпшэння напаўнення цыліндраў сумессю паветра і паліва расце сярэдняе эфектыўнае ціск за цыкл і павышаецца магутнасць. У якасці прывада сістэмы турбонаддува прымяняюцца адпрацаваныя газы, энергія якіх робіць карысную працу.

Сучасны кампрэсар ўяўляе сабой корпус з падшыпнікамі, кола, перепускной клапан, корпус турбіны. У апошнім маюцца каналы для руху змазкі. Таксама прысутнічае ў канструкцыі вал ротара, падшыпнікі слізгацення, кампрэсар, пнеўматычны прывад перепускного клапана. У корпусе, дзе мантуюцца падшыпнікі, усталяваны ротар. Ён уяўляе сабой вал з замацаванымі на ім турбінным і кампрэсарным коламі. На апошніх маюцца лопасці. Дадзены ротар можа круціцца за кошт падшыпнікаў слізгацення. Для іх змазкі і астуджэнні паступае алей з змазвальнай сістэмы рухавіка. Каб корпус падшыпнікаў дадаткова астуджаўся, выкарыстоўваюцца таксама і каналы астуджальнай вадкасці. Дадзены элемент кампрэсара выраблены ў форме слімака.

прынцып дзеяння

Патрубок турбіны злучаны з выпускным калектарам. А кампрэсарны - з впускным. Як ужо было заўважана, турбакампрэсар прыводзіцца ў дзеянне за кошт энергіі адпрацаваных газаў. Яны пры трапленні ў турбіну круцяць ротар, аддаючы тым самым энергію. Далей праз прыёмную трубу газы трапляюць у выхлапных сістэму.

Кола кампрэсара і «слімакі» ўстаноўлены на адным і тым жа вале. За кошт кручэння турбіны кампрэсарнае кола усмоктвае паветра з паветранага фільтра і нагнятае яго ў камеры згарання. У залежнасці ад узроўню наддува прылада можа павысіць сілу ціску ад 30% да 80%. Пры дапамозе гэтага рухавік з адным і тым жа аб'ёмам можа прымаць сумесь у вялікіх колькасцях. Менавіта за кошт гэтага магутнасць агрэгата павышаецца ад 20% да 50%. Выхлапныя газы і іх энергія ў значнай меры павышаюць ККД рухавіка.

Турбодизельные агрэгаты

Прыкладна так жа уладкованы і рухавік турбо (дызель). Прынцып дзеяння турбакампрэсара не адрозніваецца ад бензінавага. Адзінае адрозненне - наяўнасць інтэркулера. Гэта адмысловы механізм, які астуджае паветра, перш чым ён патрапіць у цыліндры. Аб'ём халоднага паветра менш, чым цёплага. Гэта значыць, што халоднае паветра можна «заштурхаць» у цыліндр у большай колькасці.

рухавікі TSI

Гэтыя агрэгаты ўсталёўваюцца на сучасныя мадэлі аўтамабіляў ад «Фольксваген», «Аўдзі» і «Шкода». Усе яны адносяцца да аднаго канцэрну. Вытворцы сцвярджаюць, што гэта маторы новага пакалення, у якіх ўдала спалучаюцца магутнасць і эканамічнасць. У выпадку з звычайным класічным ДВС пры малым аб'ёме, асаблівай магутнасці ад яго чакаць не даводзіцца. Калі вага аўтамабіля роўны адной тоне, а рухавік маламагутны, гэта прывядзе да высокага выдатку паліва з-за малой дынамікі і працы на высокіх абарачэннях.

Рухавік з вялікім аб'ёмам мае высокі расход за кошт павялічанай камеры згарання. Турба-рухавікі ( «Шкода Актавія», «Фольксваген» і «Аўдзі») - гэта сапраўдны цуд інжынернай думкі. У дадзеных сілавых агрэгатах спалучаецца сціплы выдатак паліва і дастатковая магутнасць пры параўнальна невялікім аб'ёме.

TSI: прылада

Па аб'ёме гэтыя агрэгаты могуць быць рознымі. Так, вырабляюць ДВС на 1,2; 1,4; 1,6 л. А таксама рухавік 1,8 турбо, 2,0 л. Магутнасць матора расце за кошт большага аб'ёму. І гэта дакладнае рашэнне. А далей пагаворым пра адрозненні.

Турбірованный і кампрэсарны

TSI - гэта адначасова і турбірованный, і кампрэсарны агрэгат. Спецыялісты групы VAG ўжылі такую канструкцыю, каб вырашыць стандартную праблему матора. Гэта правалы на невялікіх абарачэннях рухавіка. Калі разглядаць класічныя турбодвигатели, то «слімак» функцыянуе за кошт адпрацаваных газаў. Сіла ціску пры працы на невялікіх абарачэннях не дае магчымасці нагнетателю ствараць патрэбнае намаганне і падаваць у камеры згарання дастатковую колькасць паветра.

На рухавік 1,8 турбо ( «Фольксваген») усталёўваецца кампрэсар. Ён не дае падаць магутнасці. Максімальны крутоўны момант у звычайным атмасфэрным рухавіку знаходзіцца на ўзроўні каля 5000 аб. / Мін. У выпадку з маторамі TSI максімум крутоўнага моманту знаходзіцца ў дыяпазоне ад 1500 аб. / Мін да 4500 аб. / Мін. Гэта рабочы інтэрвал, які выкарыстоўваюць большасць кіроўцаў. У маторах TSI за кошт прымянення двух турбін ствараецца ціск да 2,5 Бар.

кампрэсар

Дадзены вузел функцыянуе ад асобнага прывада раменнага тыпу. Ён адрозніваецца высокім перадаткавым лікам. Ўключаецца кампрэсар толькі тады, калі кіроўца націсне на газ. На абарачэннях, блізкіх да халастым, ціск складае 0,8 BAR - гэта досыць шмат. За кошт гэтага атрымліваюцца выдатныя дынамічныя характарыстыкі. Так працуе рухавік «Аўдзі» 1,8 турбо з TSI. Мінулае пакаленне гэтых матораў не абсталяванае кампрэсарам. Тут маецца толькі турбіна.

Турбірованный рухавік 1,8 ад «Фольксваген»

Гэты агрэгат прысутнічае на рынку парадку 20 гадоў. Дадзеная мадэль ДВС вельмі папулярная і дала старт попыту на маторы з турбонаддувом. Такім рухавіком абсталёўваліся шматлікія мадэлі аўтамабіляў ад групы VAG. Дэбют гэтай сілавой ўстаноўкі адбыўся ў 1995 годзе.

Упершыню рухавік ( «Фольксваген Пасат» б5) 1.8 турбо быў усталяваны на Аўдзі «А4» (так, на іх выкарыстоўваюць аднолькавыя маторы). Што тычыцца характарыстык, то існуе некалькі мадэляў магутнасцю ў 150 і 210 конскіх сіл. У 2002 годзе стварылі матор магутнасцю 190 «коней». Турбірованный рухавік ад «Фальксвагена» стаў пачаткам цалкам новай філасофіі адносна бензінавых ДВС. Ён даў добрую прадукцыйнасць пры параўнальна невялікім аб'ёме за кошт турбіны. Перавагай дадзенага агрэгата з'яўляецца ўмераны апетыт. Мадэль «А4» ад «Аўдзі» спажывае да 8 літраў на 100 кіламетраў па трасе. У гарадскіх умовах расход паліва складае не больш за 10 літраў. За кошт наяўнасці 20 клапанаў у ГБЦ і турбонагнетателя, інжынеры «Фальксвагена» змаглі атрымаць больш высокія паказчыкі крутоўнага моманту да таго, як абароты дасягнуты адзнакі ў 2 тысячы.

Так, у гэтым маторы аб'яднаная выдатная эластычнасць, якая ўласціва турбодизельным устаноўкам, але пры гэтым культура працы - бензінавая. Дадзены агрэгат можа быць таксама лёгка пераабсталяваны на газ. Сілавая ўстаноўка з'яўляецца адной з лепшых ва ўсёй лінейцы. Прадукцыйнасцю, умераным расходам паліва і высокай надзейнасцю можа пахваліцца рухавік. «Пасат» (1.8 турбо) не мае ніякіх канструктыўных недахопаў агрэгата. Нават цяпер, у эпоху сучасных TSI, роўных гэтаму матору практычна няма.

Турбодвигатели: перавагі і недахопы

Галоўны плюс, якім валодае турбомотор, - падвышаная магутнасць. Гэта асноўная мэта, якую ўдалося дасягнуць без істотных змен у канструкцыі. Пры аднолькавых аб'ёмах з атмасфернымі маторамі рухавік турбо можа выдаваць на 70% больш крутоўнага моманту і магутнасці. Кампрэсар зніжае працэнт шкодных рэчываў у выхлапных газах. Рухавік, абсталяваны турбінай, мае значна больш нізкі ўзровень шуму. Гэтыя сілавыя ўстаноўкі можна ўсталёўваць на любыя аўтамабілі. Галоўны недахоп - высокі выдатак паліва. Аб'ём паветра павялічваецца, расце і колькасць спажыванага паліва. Дадзеную праблему інжынеры вырашыць не могуць. Таксама да недахопаў ставяцца цяжкасці ў эксплуатацыі. Гэтыя ДВС вельмі адчувальныя да якасці гаручага і алею. Дадаткова да мінусаў адносяць нізкія тэрміны службы алею і ачышчальных фільтраў. Матор працуе на падвышаных абарачэннях. За кошт гэтага алей хутчэй губляе свае ўласцівасці.