- Эта тема пуста.
-
Аноним
Турбинщики вот почитайте для общего развития:
Турбонаддув – это не что иное, как слово, обозначающее процесс работы центробежного нагнетателя с турбоприводом (который в России часто называют просто турбиной), имеющий своей целью увеличение объема вентиляции двигателя.
Конечный результат сходен с результатом действия любого нагнетателя увеличение массы потока воздуха к двигателю и связанный с ним прирост мощности. Мощность, как известно, напрямую зависит от того, сколько воздуха попадет в двигатель.
Принципиальная разница между турбонагнетателем и традиционным нагнетателем с механическим приводом (также, возможно, известным читателю под словом суперчарджер?) состоит в способе, которым он приводится в действие. Все нагнетатели по сути своей насосы. Они качают воздух и все они, естественно, требуют какого-то источника энергии, чтобы выполнять эту свою функцию.
Нагнетатели с механическим приводом (центробежные, винтового типа или объемные нагнетатели Рута) работают благодаря энергии, получаемой ими от коленвала через механическое соединение ремень, зубчатую передачу и т.п. Турбонагнетатели же извлекают энергию для своей работы из того, что вообще-то предназначено для выброса наружу из потока выхлопных газов. Забавно, но в итоге турбина, работающая на таком отработанном материале, способна дать любому двигателю более высокий прирост мощности просто потому, что она не требует дополнительных энергозатрат от этого самого двигателя.
Кстати, эти энергозатраты намного более высоки, чем многие думают. Возьмем, к примеру, механический нагнетатель, который теоретически добавляет к мощности двигателя 100 лошадиных сил. До этого он скушает 25-35 л.с. (если двигатель не очень объемный). Эта величина, кстати, зависит от КПД самого нагнетателя, но это уже тема для другой статьи
Так вот, отъев от поставляемой им самим мощности те самые 25-35 л.с., механический нагнетатель оставит двигателю соответственно только 65-75 лошадей.
В то же время турбина, которая раскручивается выхлопными газами, а никак не коленвалом, даст двигателю 90-95 л.с. дополнительной мощности. При этом, конечно, 5-10 лошадей тоже потеряются – из-за противодавления в выпускном тракте, – но масштаб все равно не тот, не правда ли? В итоге при прочих равных двигатель с турбонаддувом получит мощности на 30-40 процентов больше, чем тот же двигатель с механическим нагнетателем.
Однако многие считают работу турбонагнетателей некой черной магией. Свою долю в восхищенное недоумение, которое кто-то наверняка испытывает перед турбинами, вносит распространенное заблуждение касательно того, что поток выхлопных газов от двигателя недостаточно силен для того, чтобы привести в действие нагнетатель (компрессор). Однако это не так. Энергетический потенциал выхлопа любого двигателя внутреннего сгорания огромен. Он почти равен тому, что передается через маховик. А все благодаря тому, что энергия горения в ДВС высвобождается почти в одинаковых долях тремя путями: вращение коленвала, выделение тепла и сила выхлопа. Эта последняя сила как раз и заставляет вращаться целые газотурбинные двигатели, что уж говорить о турбочарджерах (а они представляют собой те же ГТД, только маленькие, и используют двигатель внутреннего сгорания как топку). Хороший повод задуматься о том, сколько энергии мы тратим впустую, позволяя ей просто утекать в атмосферу, хотя она могла бы добавить нам немного дополнительных лошадей под капот
Теперь вспомним школьный курс математики и немного поупражняемся на гипотетическом драгстере, который, допустим, оснащен суперчарджером и имеет мощность в 1000 л.с. Предположим, 500 л.с. из этой тысячи получены как раз благодаря суперчарджеру. Немного отмотав текст назад и взяв оттуда соотношение 65/100, с которым механические нагнетатели выдают реальную прибавку к мощности, а потом разделив 500 на 0,65, мы получим 769 л.с. Именно такую мощность должен реально выдавать суперчарджер, чтобы двигатель получил в итоге 500 л.с. в плюс. А теперь посчитаем, сколько ?лошадей? потребуется от турбины, чтобы получить такой же результат. Взяв выше соотношение 95/100, получим 526 л.с. Из этого следует, что двигатель с механическим нагнетателем должен вырабатывать мощность в 1269 л.с. (500 + 769), чтобы сравняться с турбированным двигателем мощностью в 1026 л.с. (500 + 526) ? при прочих равных условиях, безусловно.
Впрочем, 35 л.с., которые теряет суперчарджер и 5 л.с., которые теряет турбонагнетатель значения максимальные. Возьмем другое соотношение: 25 л.с. теряет суперчарджер и 10 л.с. турбонагнетатель. Соотношение сил здесь все равно не в пользу механического привода. 1056 л.с. должен будет выдать турбодвигатель и 1167 л.с. его собрат с суперчарджером. При этом турбодвигатель, к слову, намного меньше износится, что тоже порой имеет значение. (Примечание: все приведенные здесь соотношения, конечно, не идеально точны для двигателей внутреннего сгорания, но близки к реальности). Так что, подводя итог, можно сказать, что черная магия турбонаддува не магия вовсе, а просто более эффективное использование энергии, которую выделяет двигатель. Однако пока изложенные выше вещи удалось донести до конструкторов и разработчиков моторов, прошли десятилетия и это не преувеличение. Однако сейчас можно наблюдать огромную популярность турбонаддува. Значит, кто-то все-таки не побоялся черной магии, что не может не радовать.Перевод: madikuz.ru
Источник: NHRA Xplod Sport Compact Racing Series Home Page
Перепечатка без указания ссылок на источники статей и переводов запрещена.Вот еще:
Турбомечта – мечта о максимально возможном наполнении цилиндров. Это та мечта, которой грезили двигателестроители начиная с Отто и Дизеля. Они грезили о двигателе, который не надо было “наддувать”, но чтобы он своими силами обеспечивал подачу сжатого воздуха в цилиндры. Лучшее наполнение цилиндров означает большее количество кислорода в камере сгорания и значительно больше энергии, что в итоге выливается в значительном приросте мощности и крутящего момента.В турбированном двигателе наполнение цилиндров осуществляется посредством “дополнительно осуществляемой работы” выхлопных газов, которые, обладая высокой энергией с большим давлением вырываются из выпускного коллектора. Естественно, двигателестроители ухватились за идею использовать энергию выхлопных газов для нагнетания свежего воздуха в двигатель. Это звучит как идея о Perpetuum Mobile, но самое странное, что она работает!
Несмотря на кажущуюся простоту, понадобилось много лет для осуществления этой идеи в автомобилестроении – турбокомпрессоры появились лишь спустя столетие после изобретения двигателя внутреннего сгорания!
Впервые принцип работы турбонагнетателя был описан и запатентован швейцарским изобретателем Альфредом Бюхли в далеком 1905 году.
Двигателестроители никогда не сталкивались с проблемой нехватки воздуха: даже небольшой турбокомпрессор может передать двигателю достаточное количество воздуха. Реальная проблема крылась в другом: как “подогнать” количество воздуха к условиям вождения, как контролировать давление наддува при закрытии дроссельной заслонки между ускорениями и при переключении передач.
Первоначально турбированные двигатели устанавливались на самолеты и корабли с их плавными изменениями оборотов, а затем и на дизельные двигатели грузовиков. В 50-х годах турбокомпрессоры стали устанавливать и на гоночные автомобили для американских “гонок по овалам”, где также скорость была в известной степени постоянной, что не налагало значительных требований на регулировку давления наддува. Вдохновленные успехом в гонках, инженеры General Motors предприняли попытку пустить турбодвигатели в серию, но неуспешно – турбонагнетатели, выйдя на заданные обороты, производили давление воздуха значительно превышавшее необходимое. В то же время при ускорении с малых скоростей турбокомпрессор “отзывался” слишком медленно на нажатие педали акселератора. Именно в те ранние времена был выявлен этот феномен. Его назвали “Турболагом” или “Турбоямой”.
Молодой швейцарский инженер Михаэль Мэй выяснил, что необходимо делать турбокомпрессоры возможно меньших объемов для того, чтобы получать достаточно свежего воздуха на малых оборотах. Благодаря малой массе, небольшой турбокомпрессор имеет меньшую инертность и реагирует гораздо быстрее на изменение скорости.
К концу 60-х сильно возрос спрос на мощные автомобили и Мэй построил и протестировал турбонагнетатель для двигателя V6 Ford Capri. Рынок встретил его модель с воодушевлением.
С 60-х годов концепцией турбированного двигателя заинтересовалась фирма Porsche, но она не видела будущего в американских разработках. Когда турбированная Capri Мэя появилась в шоурумах дилеров Ford, Глава Отделения Исследований Porsche Фердинанд Пих дал указание Отделу Испытаний Двигателей купить этот автомобиль.
Взглянув на автомобиль в шоуруме местного дилера Ford, молодые инженеры ушли с пустыми руками. Они сообщили Фердинанду Пиху о том, что в том виде, в каком турбонагнетатель был поставлен на данный автомобиль, его использование в дорожных условиях не представлялось возможным. Они предложили приобрести лишь турбокомпрессор и продолжить работу самостоятельно.
В то время турбокомпрессоры для дизельных и авиационных двигателей производились в США фирмой Garrett, в то время как в Германии компании Bosch – лидирующий производитель дизельных топливных насосов и производитель глушителей Eberspacher, располагавшийся в городе Эсслинген недалеко от Штутгарта, вели разработки в этом направлении. Представители Porsche были направлены фирмой Bosch в компанию Eberspacher, которая, в свою очередь, направила их в маленькую почти никому не известную компанию Kuhnle, Kop & Kausch в городе Франкентал. Для краткости эту компанию называли ККК? Эта компания получила права на производство турбокомпрессоров у фирмы Eberspacher.
Партнерские отношения компаний Porsche и KKK в начале 70-х положили начало истории успеха турбокомпрессоров в автомобилестроении. Ключ к успеху лежал в вопросе регулирования давления наддува – то, что инженеры Porsche подметили в самом начале.
Регулирование давления наддува необходимо для контроля за отдачей турбокомпрессора. Дело в том, что, как известно, в дорожных условиях положение дроссельной заслонки постоянно изменяется. В турбомоторах при нажатии на педаль акселератора давление наддува должно возрастать как можно быстрее, в то время как при закрытии дроссельной заслонки давление наддува должно резко упасть или полностью исчезнуть. Таким образом, при закрытии дроссельной заслонки избыточное давление должно быть “стравлено” через специальные клапана. Регулирование давления наддува со стороны впускного коллектора имеет такой недостаток как медленная реакция на изменение положения дроссельной заслонки и оборотов двигателя.
Инженеры Porsche Хайнц Дорш, Пауль Хенслер и Юлиус Вебер разработали систему контроля за давлением наддува, которая работала наоборот, со стороны выпуска. Когда давление превышало требуемое, выхлопные газы перепускались мимо турбины. Эта концепция сродни хирургии сердца. Когда дроссельная заслонка закрывается, стравливаются выхлопные газы. При этом крыльчатка турбокомпрессора еще вращается, но не в полную силу. Когда же давление наддува снова будет необходимо, перепускной клапан закрывается, и турбина быстрее раскручивается.
Другой проблемой была температура. Если в турбонагнетателях для дизельных двигателях температура находилась в пределах 600-700 градусов по Цельсию, то в турбокомпрессорах для бензиновых двигателях температура достигает 900 и даже 1050 градусов. Это дало толчок к поиску новых алюминиевых сплавов.
BuGRace
lingus
@vic 48344 wrote:
эта “штука ” продувает катализатор,и все,не бойтесь,не взлетите
нашел описание случайно, перелистывая мануал
[ATTACH]3623[/ATTACH]
- Для ответа в этой теме необходимо авторизоваться.