Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Увеличение мощности

Увеличение мощности

1 улучшение характеристик двигателя
2 уменьшение массы автомобиля
3 Улучшение трения колес улучшение сцепных свойств автомобиля с дорожным покрытием
4 Сопротивление воздуха и скорость Улучшение аэродинамических свойств автомобиля
5 Потери мощности в трансмиссии Уменьшение неизбежной потери мощности при прохождении через трансмиссию
6 Улучшение стартовых свойств за счет применения электроники
7 Уменьшение инертности системы

Основной раздел

Увеличение мощностных характеристик двигателя

Есть несколько основных принципов по увеличению мощности двигателя, некоторые очень трудоемки и дорогостоящи но некоторые довольно доступны и их можно воспроизвести у себя в гараже. С этой страницы, которая будет развиваться и дополняться, будет доступна вся информация по тюнингу двигателя, как основных положений и теории так и практических советов по увеличению мощности и сколько примерно дает прибавку каждый вид тюнинга.

Несколько вводных слов об основах увеличения мощности двигателей внутреннего сгорания. Основные принципы позволяющие добавить мощности и крутящего момента. Некоторые позволяют сохранить расход топлива или даже его уменьшить, при том что мощности будет больше. Фантастика скажете вы! Нет все обосновано.

1. Увеличение мощности и крутящего момента за счет увеличения количества сожженного топлива.

Топливо в двигатель добавить не сложно, основная проблема заключается в том чтобы снабдить это топливо окислителем. В роли окислителя выступает кислород находящийся в воздухе. Для оптимального горения, топливо-воздушная смесь должна состоять из 1 части топлива (по весу) и 14 частей воздуха (тоже по весу) такая смесь называется стехиометрической и позволяет получить наиболее выгодные с точки зрения максимальной мощности показатели. Поэтому при форсировке двигателя ориентируются на увеличение количества поступаемого окислителя (воздуха) в цилиндры за такт сгорания.
Самые эфективные методы увеличения топливо воздушной смеси.

1. Увеличение рабочего объема двигателя.

Увеличивает мощность и крутящий момент во всем диапазоне частот, если бы не существовало потерь на впуске то мощность увеличивалась бы линейно. Есть даже поговорка «ничто не заменит кубические сантиметры. Приводит к увеличению расхода топлива, так как при тех же оборотах прокачивается больше топливовоздушной смеси. Если увеличить объем и удлинить передачи трансмиссии то увеличение расхода не будет большим.

Степень сжатия это отношение полного объема цилиндра к объему камеры сгорания. Увеличение степени сжатия приводит к увеличению мощности и крутящего момента во всем диапазоне оборотов, при этом при той же выделяемой мощности двигателем потребление топлива будет меньшим. Пример: после увеличения степени сжатия автомобиль при движении со скоростью 100 км в час будет меньше расходовать бензина чем автомобиль с большей степенью сжатия на той же скорости. Но есть одно но. С увеличением степени сжатия двигатель становится более требовательным к октановому числу топлива. хотя есть некоторые непростые ухищрения позволяющие этого избежать. Но совсем не бюджетно!

3. Увеличение оборотистости двигателя.

Если тот же крутящий момент получить на более высоких оборотах то максимальная мощность двигателя увеличится. Связано это с тем что мощность, есть произведение крутящего момента на обороты при котором этот момент образуется. Данный вид тюнинга может значительно повысить мощность вашего двигателя. Если планируется сильно повышать обороты то придется заменить все детали участвующие в работе, а они могут оказаться весьма дорогостоящими. Расход может стать очень большим, так как после доработки двигатель не может так же эффективно работать на малых оборотах, как раньше и придется пользоваться большими. На постоянной основе!

Улучшение наполнения двигателя.

3.1 Тюнинг головки(вок) двигателя — самая действенная из всех манипуляций по доработке атмосферного двигателя внутреннего сгорания, за счет доработки головки блока и установки нового распредвала, можно существенно повысить эффективную мощность двигателя в основном за счет смещения максимального крутящего момента в сторону высоких оборотов. При этом полка момента становиться уже в зависимости от прибавки мощности. Чем больше в процентном соотношении прибавка мощности, тем более выраженным становиться пик момента. Связано это с тем, что двигатель настраивается на определенный диапазон работы частот вращения коленчатого вала и на других оборотах работает неэффективно. Системы впуска и выпуска для большей эффективности тоже должны быть настроены и соответствовать рабочим оборотам форсированного двигателя.

Тюнинг головки блока можно разделить на несколько составных частей.

3.1.1 Тюнинг впускных и выпускных каналов.
3.1.2 Тюнинг впускных клапанов.
3.1.2 Тюнинг выпускных клапанов.
3.1.3 Тюнинг камеры сгорания
.
3.1.4 Тюнинг клапанных пружин.
3.1.5 Тюнинг направляющих втулок клапанов.
3.1.6 Подбор и установка распредвала.
3.1.7 Замена головки или головок двигателя на более производительные.

4. Тюнинг впуска и выпуска

Самый распространенный вид тюнинга двигателя. Позволяет минимизировать потери давления на впуске и облегчить выпуск отработавших газов. При применении на стандартном двигателе, все манипуляции с тюнингом впуска и выпуска малоэффективны и иногда прибавка даже не чувствуется. На подготовленном двигателе, данный вид тюнинга будет очень полезен и даже необходим.

5. Установка наддува.

Установка различных видов наддува позволяет искусственно увеличить рабочий объем двигателя. Во впускной коллектор воздух не засасывается, а подается под давлением благодаря установки турбонаддува или приводных нагнетателей. Чем больше давление на впуске тем больше мощности выдаст двигатель. Грубо говоря 1 атмосфера или 14 пси увеличивает мощность вдвое.

Является дополнительным окислителем топлива. Попадая в камеру сгорания N2O под действием теплоты распадается на атомарный кислород повышая процентное соотношение кислорода и на азот который подавляет детонацию в двигателе. Впрыск закиси осуществляется на короткое время и не используется на постоянной основе. Можно прибавить значительное количество лошадиных сил 25-150 и более в зависимости от системы и двигателя. Существует несколько систем впрыска закиси азота.

Сухая
Мокрая
Система прямого впрыска закиси азота

Уменьшение тепловых потерь двигателя

Данный вид усовершенствования двигателей широко применяется в автоспорте, но не очень развит среди дорожных автомобилей. Основной принцип: добиться перехода, как можно большего количества тепловой энергии в полезную работу двигателя и минимизировать тепловые потери в систему охлаждения и в выхлопную трубу. У современных бензиновых двигателей общий КПД около 30% у дизелей 45%. При уменьшении тепловых потерь мощность двигателя увеличивается а расход топлива снижается. Все что увеличивает КПД приводит к снижению расхода топлива, так как энергия которая могла быть утрачена, используется и совершает полезную работу.

Уменьшение механических потерь двигателя

Стандартный двигатель можно значительно усовершенствовать, сделать его экономичнее и при этом мощнее одновременно. Все это возможно если уменьшить механические потери на трение и инерционные потери. прибавка мощности и крутящего момента может быть не большой но весьма полезной так как она будет заметна во всем диапазоне оборотов и максимизирует все остальные доработки двигателя. При этом потребление топлива не увеличится, так как эти прибавки получаются за счет увеличения механического КПД двигателя. Доработки требуют работы в основном над уже имеющимися деталями двигателя и довольно трудоемки, хотя прибавки мощности дают не большие

Читать еще:  Электрическая схема управления двигателя змз 40522

Простейшие способы добавить лошадей в двигатель

Раздел постоянно обновляется путем добавления информации.

Как увеличить мощность двигателя автомобиля?

В некоторых случаях штатная мощность двигателя перестает удовлетворять автовладельца. И тогда возникает вопрос: как увеличить мощность двигателя?

Можно конечно приобрести новый автомобиль с большей мощностью, но это слишком высокие материальные затраты. Поэтому некоторая часть автолюбителей идет по пути увеличения мощности двигателя имеющегося автомобиля. Сразу следует сказать, что операции по увеличению мощности двигателя не такие уж и простые и требуют комплексного подхода. И не всегда получается иметь одинаковые характеристики мощности на различных оборотах.

Способы увеличения мощности двигателя

Есть различные методы, позволяющие в той или иной степени увеличить мощность двигателя. И эти методы могут быть связаны, как с переделкой (заменой) некоторых узлов ДВС, так и с переделкой различных узлов, которые находятся вне двигателя или с установкой новых узлов.

Наиболее часто применяемые методы увеличения мощности – увеличение степени сжатия в цилиндрах двигателя и увеличение подача топлива в цилиндры двигателя. Помимо этого существуют способы увеличения мощности за счет изменения характеристик потоков воздуха, как входящих, так и исходящих.

Теперь подробнее о том, как увеличить мощность двигателя.

Увеличение степени сжатия в цилиндрах

Весь смысл этой процедуры заключается в том, чтобы топливо сжималось в цилиндре как можно больше. Спрашивается: а зачем это нужно? Ответ крайне прост: чем сильнее сжата смесь, тем быстрее она сгорает, когда подается искра воспламенения. А чем больше скорость сгорания топлива, тем больше выделяется энергии за определенный промежуток времени.

Чтобы увеличить степень сжатия следует уменьшить объем камеры сгорания. Для того чтобы это сделать, используют более тонкую прокладку или фрезеруют по плоскости прилегания головки. Такая операция возможна, когда используются двигатели атмосферного типа.

И, казалось бы, объем можно снижать долго и при этом добиваться увеличения мощности. Но это далеко не так. При определенной степени сжатия происходит самопроизвольное воспламенение топлива (эффект детонации). Следует помнить, что степень сжатия напрямую зависит, от октанового числа топлива. Кроме этого снижение объема цилиндра, до большего значения, чем это возможно, тоже приведет к падению мощности. Такой метод работает только до определенного предела и в весьма узких рамках.

Если двигатель имеет систему турбонаддува, описанный выше метод не подходит. Для того чтобы достичь определенного увеличения мощности, увеличивают толщину прокладки. Это связано с тем, что давление сжатия в турбированных двигателях достаточно высокое.

Увеличение подачи топлива в цилиндры

Как только в цилиндр начнет подаваться больше топлива, это сразу отразится на количестве энергии, появляющейся при сгорании этого топлива. Для того чтобы увеличивалось количество подаваемого топлива используют несколько методов: увеличение объема цилиндра, изменение фаз газораспределения, увеличение размеров тарелок клапанов, перепрошивка электронного блока, регулирующего подачу топлива.

Как увеличить мощность двигателя еще? Можно использовать коленвал с большим эксцентриситетом. На слеге автолюбителей – горбатые коленвалы. Какой из способов эффективнее, сказать сложно.

Тем более что при замене коленвала, мощность будет вырастать, только на определенных оборотах, а не на всем спектре оборотов двигателя. Все зависит от того, какая геометрия у кулачков коленвала.

Причем, это чаще всего высокие обороты, тогда как на низких оборотах и оборотах средних мощность будет меньше номинальной. И если потом все эти показатели мощности сложить, то получится, что общий показатель мощности вырос не настолько серьезно, насколько хотелось бы. Но для каких-то специальных условий, когда автомобилю нужна мощность именно на высоких оборотах, такой вариант вполне подойдет. Например, для автомобильного спорта.

Во время использования «горбатых» коленвалов происходит следующее: впускные клапана работают с опережением, выпускные клапана – с запаздыванием. В этом случае максимально увеличивается фаза полного перекрытия газораспределительной системы. Таким образом, энергия сгораемого топлива полностью используется на перемещение поршня.

Увеличение мощности двигателя без изменения его конструкции

Как известно, двигатель тратит определенную часть мощности на засасывание воздуха и на его выталкивание через систему выхлопа. Для того чтобы снизить потребляемую мощность на всасывание, можно установить воздушный фильтр с нулевым сопротивлением на место штатного воздушного фильтра.

В теории все получается в этом случае правильно, двигатель не испытывает практически никаких нагрузок на всасывании, и поэтому вся мощность должна идти на движение автомобиля. Но на практике использование такого фильтра не приносит сильно ощутимых результатов и не может кардинально влиять на увеличение мощности.

Еще один способ – установка турбины на двигатель. Вполне очевидно, что чем больше поток нагнетаемого турбиной воздуха, тем полнее сгорает топливо, и процесс сгорания происходит гораздо быстрее. Но здесь важно установить не только турбину, но и обеспечить ее холодным воздухом.

А турбина берет воздух из подкапотного пространства, и он достаточно нагрет. Поэтому турбина наиболее эффективна в комплексе со специальным радиатором для охлаждения воздуха или кулером. Чем холоднее воздух поступает в двигатель, тем лучше для двигателя.

Еще один способ увеличить мощность двигателя – установка другой выхлопной системы взамен штатной. Весь смысл другой системы выброса отработанных газов в том, чтобы создавать минимальное сопротивление газам при прохождении через систему. Но систему выхлопа придется менять полностью, в том числе и глушитель. Иначе, все это становится бессмысленным.

Следует понимать, что любое увеличение мощности двигателя влечет за собой и отрицательные последствия в виде увеличения нагрузок на все узлы автомобиля, что приводит к уменьшению его общего ресурса.

Как повысить мощность двигателя и зачем это нужно

Мощность двигателя – одна из основных характеристик автомобиля, которая определяет количество произведенной им работы. Она определяет, какой вес (включая собственный), с какой скоростью и на какое расстояние сможет переместить автомобиль за определенный промежуток времени. Следовательно крупногабаритные и высокоскоростные машины должны иметь двигатели с большей мощностью. Добиться этого можно различными способами, о которых и пойдет речь далее.

  1. На что влияет мощность и для чего ее увеличивать
  2. Основные методы повышения мощности мотора
  3. Увеличение объема цилиндров и степени сжатия
  4. Замена деталей мотора
  5. “Нулевой” воздушный фильтр и “прямоток”
  6. Установка турбонаддува
  7. Установка баллона с закисью азота NOS
  8. Чип-тюнинг
  9. Дополнительные способы

На что влияет мощность и для чего ее увеличивать

Говоря о мощности ДВС (двигателя внутреннего сгорания) нельзя обойти стороной такой динамический параметр, как крутящий момент. О нем, как и о самой мощности, а также о других характеристиках мотора более подробно рассказано в отдельной статье. Тут же следует вспомнить, что мощность — это фактически крутящий момент, умноженный на обороты коленчатого вала. Зная теорию, становится очевидно, что изменить ее можно либо увеличив крутящий момент, либо обороты двигателя.

Мощность мотора определяет максимальную скорость разгона автомобиля.

Во втором случае неизбежно возникают силы инерции, что приводит к разрушению подвижных деталей двигателя, и такой способ мало применим на практике. В свою очередь, чтобы изменить крутящий момент, можно сделать больше расстояние от центра коленвала до центра шатунной шейки (плечо рычага) или увеличить силу давления отработавших газов на поршень.

Читать еще:  Что плохого в двигателе хундай

При изменении геометрических параметров рычага становятся больше и габариты мотора, что также не всегда допустимо. Остается вариант с изменением силы. Решается такая задача двумя путями: увеличением расхода топлива или более эффективным его использованием.

Основные методы повышения мощности мотора

На практике увеличить мощность можно как бензинового, так и дизельного двигателя. Чтобы добиться лучшего результата рекомендуется использовать весь комплекс мер.

Увеличение объема цилиндров и степени сжатия

Изменение объема двигателя – достаточно распространенный и простой способ. Он может быть реализован сразу несколькими решениями:

  • Растачивание цилиндров с последующей установкой поршней большего диаметра. Очень важно, чтобы все цилиндры были расточены одинаково.
  • Замена прокладки ГБЦ на более тонкую.
  • Стачивание головки блока цилиндров.

Любые слесарные работы по изменению параметров мотора должны проводиться только опытным специалистом. Также следует понимать, что подобные процедуры, так или иначе, являются вмешательством в конструкцию и влияют на работу и срок службы двигателя.

Замена деталей мотора

Установка облегченных деталей взамен заводских позволяет сделать работу двигателя более быстрой, а следовательно, возрастает эффективность. Как правило, меняются маховик, поршни и кольца. Более легкий маховик вращается быстрее и позволяет повысить мощность до 4% от исходной. Обратная сторона медали – нестабильный холостой ход. Легкому маховику не хватает инерции. Облегченные поршни и кольца представляют собой цельные кованые конструкции, которые не только ускоряют работу двигателя, но и отличаются более высокой прочностью.

Кованые поршни ДВС

Главными недостатками этого способа является высокая стоимость альтернативных деталей, а также сложность самого процесса замены.

Для повышения лошадиных сил двигателя нередко меняют и распредвалы. В зависимости от типа валов это позволяет увеличивать мощность только на низких или высоких оборотах, или независимо от режима работы двигателя.

“Нулевой” воздушный фильтр и “прямоток”

Прямоточная система выхлопа позволяет повышать мощность двигателя до 5%, однако, в результате существенно увеличивается шум. Суть способа заключается в уменьшении сопротивления отработавших газов, что позволяет двигателю экономить энергию на их вывод. Вместо этого последняя направляется на коленвал, заставляя его работать интенсивнее.

“Нулевой” воздушній фильтр

При установке воздушного фильтра низкого сопротивления сохраняется та же идея – снять нагрузку с мотора. Важно уделить внимание качеству фильтра, поскольку недорогие варианты могут существенно снизить срок службы самого двигателя.

Установка турбонаддува

Благодаря оснащению двигателя турбиной, можно повысить количество топлива, подаваемое в цилиндры и обеспечить его полное сгорание. Достигается это за счет того, что компрессор осуществляет нагнетание большего потока воздуха в цилиндры, и процесс сжигания топливовоздушной смеси становится более быстрым. Работа двигателя становится более эффективной, а в ряде случаев можно изменить характеристики практически вдвое. Недостатком этого метода является дороговизна как самой турбины, так и услуг по ее установке.

Установка баллона с закисью азота NOS

Это достаточно опасный и дорогостоящий способ. Установка закиси азота применяется на легковых автомобилях и позволяет увеличить мощность в несколько раз. Метод основан на том, что при повышении температуры закись азота распадается на частицы азота и кислорода, что позволяет насыщать топливовоздушную смесь кислородом до 31%. При увеличении количества подаваемого топлива увеличивается и мощность двигателя.

Элементы установки закиси азота

Выбирая этот способ, важно понимать, что такой режим для самого мотора является достаточно тяжелым, а потому при постоянном использовании существенно падает его ресурс.

Чип-тюнинг

Один из наиболее простых способов, не требующий дополнительных затрат или замены деталей – это установка новой прошивки блока управления двигателя. Как правило, производители сознательно снижают рабочие характеристики мотора, дефорсируют его. Делается это по целому ряду причин. Например, если нужно увеличить экологические показатели двигателя или попасть в рамки транспортного налога. Замена программного обеспечения может повысить мощность мотора до 15% от исходной. С другой стороны, необходимо быть уверенным в качестве новой прошивки и правильности ее установки.

Дополнительные способы

Рассматривая способы увеличения мощности двигателя, следует уделить внимание и косвенным факторам. Например, таким, как использование топлива более высокого качества, применение менее вязкого масла, уменьшение собственного веса автомобиля и замена комплектующих (свечей зажигания и т.д.) на более качественные.

Если говорить о присадках для топлива и различных омагничивателях, то их эффективность крайне низка, а зачастую и вовсе равна нулю. Любые заверения производителя таких средств увеличить мощность на 50% и более не имеют экспертного подтверждения и в профессиональной сфере воспринимаются исключительно как обман потребителя.

Подводя итоги, следует сказать, что изменение заводских характеристик мотора автомобиля неизменно влечет за собой необходимость доработки систем выхлопа, охлаждения, торможения, сцепления и т.д. Также более высокие нагрузки непременно скажутся на КПП и ходовой части автомобиля, а значит, потребуется уделить внимание и их усилению.

Что такое турбонаддув

Такая вот небольшая с виду «улитка» — один из самых действенных способов увеличить мощность двигателя.

Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.

Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? нас и поджидают проблемы.

Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.

Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?

Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.

Читать еще:  Что плохого в турбированном двигателе

Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.

Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.

Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.

Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.

, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, , температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.

По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.

Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.

Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.

На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах

Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector