Joom!Fish config error: Default language is inactive!
Please check configuration, try to use first active language
Новые модели, суперкары, тест-драйвы, автоспорт, тюнинг. |
Теория турбонадува |
There are no translations available. Практически с момента создания, кусок железа с поршнем, шатуном и коленвалом, человечество подвергает модернизации. Как правило, в целях увеличения мощности. Один из наиболее эффективных способов - турбонаддув. Почему? Основная задача большинства систем увеличения мощности - доставить воздух в камеру сгорания как можно быстрее. Сделать это можно двумя способами. Первый - создать идеально прямую выпускную систему без фильтра, датчика массового расхода воздуха, дроссельной заслонки и прочих эллементов перед впускным клапаном, которые являются по сути дополнительными сопротивлениями на пути воздуха в цилиндр. Понятно, что это весьма проблематично. Вариант номер два - повысить давление во впускном коллекторе, что будет компенсировать потери на сопротивление и , более того, увеличит количество топливно-воздушной смеси в цилиндре. Это в конце концов приведет к количественному увеличению полученной от сгорания энергии, то есть приросту мощности, причем прирост может достигать довольно больших значений (100% и больше). Вся эта теория воплотилась в великом множестве устройств, предназначенных для нагнетания воздуха. Чего только человечество не напридумывало - и поршневые системы, и шеберневые, винтовые, обьемные... Однако разгул мысли завершился в 1905 году, когда некий швейцарский инжинер по имени Альфред Бюи запатентовал процесс, в дальнейшем получивший название ТУРБОНАДДУВ. Суть его в следующем. Для вращения крыльчатки, нагнетающей воздух, использовалась энергия выхлопных газов, которые вращали еще одну крыльчатку, закрепленную с первой на одном валу. В течении 25 лет идея оставалась нереализованной - не позволяли технологии. Но технический прогресс не стоит на месте, и уже к 30-м годам стали появляться первые агрегаты турбонаддува. Наряду с ними родились и устройства, без которых сегодняшние агрегаты просто немыслимы. Первое - перепускной клапан (west gate), стравливающий выхлопные газы, если обороты турбины слишком велики. Его отсутствие привело бы к быстрому и неконтролируемому росту оборотов двигателя и, как следствие, к его поломке. Перепускным клапаном управляется давление воздуха во впускном коллекторе : когда оно велико, клапан открывается, и часть выхлопных газов попадает в глушитель, минуя турбину. Второе - интеркуллер: по сути радиатор охлаждения нагнетаемого воздуха. Зачем он здесь? Вспомните школьную физику: чем ниже температура воздуха, тем выше его плотность, тем больше его можно впихнуть в один и тот же обьем (больше сжечь и...). Существует несколько типов интеркулеров: фронтальные (наиболее эффективные), горизонтальные (их наличие можно определить по характерным воздухозаборникам на капоте, именуемым в народе ноздрями). Были и оригинальные конструкции: например, фирма Toyota использовала интеркулеры, как бы помещенные в герметично закрытую водяную ванну, имеющую собственный радиатор и помпу (система очень эффективная , но дорогая и громоздкая). Третье - блоуофф (Blowoff): тоже перепускной клапан, однако, стравливающий воздух не обратно в тркбк, а в атмосферу (на его совести смачный чих турбовых машин). Впрочем на пути развития турбонаддува не все происходило гладко. Бустконтроллер: Трудностей хватало. Например, величина ротора турбины: чем он больше, тем, теоретически, турбина мощнее. Но вот парадокс: с увеличением диаметра турбины возрастает и момент инерции. Это значит, что даже если водитель резко нажмет на газ, быстрого ускорения не будет, придется ждать, пока турбина наберет соответствующие обороты. И наоборот: при сбросе газа обороты будут падать очень медленно. Итак, какой выход? Делать турбины как можно большего диаметра. Они обладают минимальной инерцией и , как следствие, быстрым откликом. Но опять загвоздка, чем меньше турбина, тем меньшее количество воздуха она способна впихнуть в коллектор. Ибо поступление воздуха напрямую зависит от окружной скорости лопаток, которая тем меньше, чем меньше диаметр. Что же делать? Остается повышать обороты вращения турбины, хотя на этот счет есть ограничения. Частота вращения ротора турбины достигает 110 000 - 150 000 об./мин., и это почти предел. Ограничение накладывают подшипники, ахилесова пята турбины. Они же определяют срок службы всего. Подшипники: Исторически применяются подшипники скольжения. По сути это вкладыши, как на коленвале. Изнашиваются очень быстро постель и гнездо под уплотнительное кольцо. Такие подшипники изготовлены из специально подобранных материалов, для них выбраны оптимальные зазоры. При меньших зазорах возникает опастность подклинивания при тепловом расширении; при больших - вероятность срыва маслянного клина и работы в условиях полужидкостного трения. К тому же возникает перекос вала и идет интенсивный износ уплотнительного кольца. Поскольку зазоры в парах вал-подшипник, подшипник-корпус очень малы и соизмеримы с размерами ячеек маслянного фильтра, следует помнить о чистоте масла и состоянии маслянного фильтра. Долговечность подшипников скольжения, в отличие от подшипников качения, не зависит в такой мере от частоты вращения (это основная причина, по которой именно этот тип подшипников применяется в конструкции). Пока двигатель вращается и маслянный насос создает давление, исправная турбина работает нормально. Но рано или поздно вы заглушите двигатель, он остановится, остановится масляный насос, давление масла в системе мгновенно упадет до нуля, а вал с крыльчатками, который имеет приличный вес и вращается с приличной скоростью, мгновенно остановиться не сможет. Но масляного клина уже нет. Появляется полужидкостная смазка, преходящая в граничную. В тяжело нагруженных подшипниках возникает перегрев, расплавление, схватывание и заедание подшипника. Плюс грязное масло - и в результате идет интенсивный износ. А допустимый износ подшипников составляет 0.03 - 0.06 мм в зависимости от модели т/н! Выводы делайте сами. Как подобрать турбину?
![]()
|