Турбокомпрессор механический нагнетатель: Доступ с вашего IP-адреса временно ограничен — Авито

Турбокомпрессор или механический нагнетатель?

Многие автолюбители очень часто задаются вопросом касательно того, какое решение окажется в итоге лучшим-турбина или компрессор? Такой вопрос может возникнуть как при выборе нового автомобиля, так и при покупке машины б/у. Не менее часто с задачей такого выбора сталкиваются и любители тюнинга.

 Рекомендуем также прочесть статью о тюнинге топливной системы. Из этой статьи вы узнаете об устройстве системы, выборе форсунок и топливного насоса для форсированных двигателей.

Стоит отметить в самом начале, что оба устройства одновременно имеют как  ряд определенных преимуществ, так и недостатков. Все это однозначно влияет на конечный выбор. Отличия указанных систем заключаются не только во  внешнем виде, форме, весе, способе крепления на двигателе и габаритах, но и в главных принципах работы. Не всегда однозначно просто выявить все главные критерии при выборе того или иного устройства. Давайте разбираться в этом вопросе более подробно.

Содержание статьи

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Турбина представляет собой ротационный двигатель, особенностью которого является его постоянная и беспрерывная работа. Ранние попытки создать турбину предпринимались еще на заре развития человечества, но качественная реализация стала возможна только в 19 веке. Эпоха развития машиностроения позволила создать первые турбины, которые были паровыми. Турбина осуществляет преобразование кинетической энергии пара, газов или воды в полезную механическую работу. Турбины нашли свое применение во многих устройствах, а также стали неотъемлемой частью различных видов транспорта. Это касается как наземных средств передвижения,  так и морских судов наряду с воздушными летательными аппаратами.

Если говорить о компрессоре, то конструктивно устройство может иметь разные модификации и успешно применяется во многих промышленных областях. Главной его задачей становится сжатие и подача газа под давлением.

Дальнейшее развитие технологий привело к появлению своеобразного симбиоза турбины и компрессора. Разработка турбокомпрессора позволила значительно повысить КПД и мощность двигателей.

Как известно, получить максимальную мощность мотора без увеличения его объема можно при помощи принудительного нагнетания в камеру сгорания большего количества воздуха. Остается только подать больше топлива и мощность силового агрегата существенно возрастет. Как показывают приведенные в различных источниках данные, в среднем компрессор обеспечивает прибавку мощности до 50% и обеспечивает около 30% прироста крутящего момента.

Сейчас механические и турбокомпрессоры устанавливаются отдельно и даже в совокупности для увеличения мощности двигателя легковых и грузовых автомобилей. Их ставят на бензиновые и дизельные агрегаты. Данные решения являются оптимальным и наиболее экономичным вариантом прибавки «лошадей» в том случае, если нужно качественно увеличить мощность ДВС без увеличения объема цилиндров.

С этой задачей  успешно и по отдельности может справиться как полностью механический, так и турбокомпрессор. Но какое из этих решений лучше? Давайте сравним механический компрессор и турбокомпрессор.

Компрессор VS турбина

Разница между турбиной и компрессором наглядно продемонстрирована в тех отличиях, которые имеются у ряда  устройств подобного типа.

• К основным преимуществам компрессора заслуженно относят бесперебойное и равномерное сгорание рабочей смеси. Это качественно влияет на правильность работы всего двигателя и исключает ряд неисправностей, которые могут потенциально возникнуть в процессе эксплуатации такого мотора.
• Основным преимуществом турбины является то, что она не имеет привода от двигателя и питается от энергии выхлопных газов. Это не вызывает потери мощности. Компрессор же берет энергию от двигателя, отнимая при этом до 30% его мощности. Справедливости ради стоит добавить, что эта потеря наиболее проявляется в режиме максимальных нагрузок на ДВС.
• Процесс установки турбины на двигатель является крайне сложным и трудоемким. Не менее сложна и настройка турбокомпрессора, которая потребует существенных финансовых затрат, установки многочисленного дополнительного оборудования и большого количества времени. Еще одним нюансом является то, что перед установкой турбокомпрессора как сам двигатель, так и в ряде случаев трансмиссию нужно существенно и основательно доработать, подготовить к таким сильно  возросшим нагрузкам. Если говорить о механическом компрессоре, то двигатель и КПП также дорабатывают, но делается это далеко не всегда, а  сама доработка может быть поверхностной.
• Установить компрессор в подкапотное пространство и далее качественно его настроить намного проще, а еще легче произвести последующий правильный подбор параметров необходимой для нормальной работы мотора топливовоздушной рабочей смеси. Установка компрессора облегчена еще и тем, что имеются уже готовые комплекты для решения этой задачи.
• Если турбину в автомобиле нужно настраивать только при помощи квалифицированного специалиста или самостоятельно обладать специальными знаниями, то компрессор не потребует специального оборудования, знаний и навыков. Такие особенности еще более упрощают процесс установки механического наддува.
• Автомобильный турбокомпрессор излишне требователен к смазке и качеству ГСМ. Необходимо реализовать подвод масла под давлением, намного чаще менять указанное масло, организовать слив масла в поддон. Все это увеличивает расходы на последующее содержание авто и на работы по установке турбонаддува. Межсервисные интервалы по замене масла заметно сокращаются. Если не обслуживать турбомотор с завидной регулярностью, тогда машина относительно быстро ответит неисправностями и дополнительными проблемами. Компрессор в этом плане намного менее требователен к качеству топлива и ГСМ.
• За турбиной требуется особый уход. Решение подразумевает целый список периодических процедур по обслуживанию. Механическому компрессору же главное обеспечить только чистоту поступающего воздуха, да и то применительно к кулачковым и шнековым решениям.
• Турбина демонстрирует негативный эффект на низких оборотах, который называется «турбояма». При низком количестве оборотов от турбины ожидать чудес вовсе не стоит. Только средние и максимальные обороты позволяют добиться полной отдачи от силовой установки. В режиме повседневной эксплуатации в городе это не всегда удобно.

Автовладелец вполне может приобрести турбины новейшего поколения, которые лишены в большей мере такого недостатка и не так сильно зависят от оборотов ДВС, но и сумма итоговых затрат после покупки и доработок будет внушительной. Компрессор по своей производительности не зависит от оборотов машины и выходит на наддув при низких оборотах, обеспечивая при этом прогнозируемую мощность при любой скорости.

• Компрессор представляет собой отдельное и независимое устройство в конструкции всего ДВС, что упрощает процесс его демонтажа, обслуживания и проведения ремонтных работ. Обслуживать компрессор относительно просто, так что намного более доступно получить качественный, менее затратный и квалифицированный ремонт элемента в случае необходимости.
• К плюсам турбины можно заслуженно отнести более высокие обороты сравнительно с компрессором. Но и уровень нагрева турбонаддува намного выше, а перегревается турбина  заметно быстрее. Это негативно сказывается на всей работе и состоянии двигателя. Износ мотора при повышенных температурных режимах повышается, а также существенно возрастают требования к системе охлаждения ДВС.
• Компрессор выходит на эффективный показатель практически сразу же после момента запуска двигателя. В этом заключается его безусловное преимущество. Турбина же на низких оборотах работать не будет. При этом не стоит забывать о том, что компрессор отнимает мощность у двигателя, а вот турбина не снимает с мотора часть мощности от дополнительной нагрузки.
• К минусам компрессора однозначно относится повышенный расход топлива по сравнению с турбинами. КПД компрессора также заметно меньше. В плане топливной экономичности турбина в автомобиле представляется лучшим вариантом.
• От двигателя компрессор приводится в действие приводным ремнем или цепью, что требует периодического обслуживания элемента. Если говорить о турбине, то затраты на её обслуживание по сравнению с уходом за компрессором все равно намного больше.
• Подобрать компрессор или готовый комплект установки в свободной продаже однозначно проще и легче. На современном рынке представлен широкий выбор компрессоров различного типа. Выбор турбин сильно ограничен по сравнению с аналогичным выбором компрессоров.
• Высококачественная современная турбина в ряде случаев стоит дороже механического компрессора. Несмотря на это, большинство автомобилей оснащаются именно турбонаддувом, так как турбина намного качественнее повышает производительность ДВС.

Что получается в итоге

1. Компрессор обеспечивает более правильную и стабильную работу двигателя во всех режимах работы, продлевается долговечность мотора;
2. Турбина не отнимает процент общей мощности ДВС;
3. Компрессор проще установить и настроить;
4. Турбина потребует организации подвода и слива масла;
5. Компрессор имеет постоянную отдачу, а турбина зависит от оборотов ДВС;
6. Турбина потребует регулярной диагностики и обслуживания, компрессор проще обслуживать;
7. Компрессор потребляет больше топлива и демонстрирует меньший показатель КПД сравнительно с турбиной;
8. Турбина устанавливается в двигатель с доработками, компрессор же представлен полностью отдельным устройством и обеспечивает простоту при монтаже;
9. Турбина предоставляет лучшие показатели на высоких и максимальных оборотах и пиковых скоростных режимах; Компрессор выделяется подхватом в самом «низу»;
10. Компрессор можно свободно подобрать и приобрести, причем сделать это можно практически под любую модель авто, а вот выбор турбин заметно ограничен;
11. Стоимость компрессора и его установки получается более доступной по сравнению с турбиной;

Как вы уже поняли из всего вышесказанного, установка любого типа компрессора является не самой простой задачей. Перед установкой стоит тщательно взвесить все «за» и «против» относительно каждого из доступных решений по обеспечению наддува, а также просчитать необходимые итоговые показатели мощности в соответствии с поставленной задачей.

Сегодня же оптимальным можно считать систему двойного наддува, когда на одном моторе задействованы механический компрессор и турбонаддув одновременно. При этом устройства работают на разных оборотах, обеспечивая максимум эластичности и комфорта в широком диапазоне оборотов двигателя.

Читайте также

Электрический турбонагнетатель и электрический механический нагнетатель: в чем разница

В чем разница между электрическими турбинами и электрическими нагнетателями?

Что такое турбонаддув знают те, кто любят впихивать одну деталь в другую, то есть мы с вами. Совсем недавно появились электрические варианты турбины и нагнетателя с механическим приводом (или суперчарджера). Что представляют из себя электрические варианты этих компрессоров и как они работают? 

 

Прежде чем мы перейдем к обсуждению, давайте освежим наши знания о работе турбин и суперчарджеров. По сути, оба эти устройства увеличивают плотность топливовоздушной смеси, которая поступает в двигатель внутреннего сгорания, где происходит компрессия и возгорание смеси.  Чем выше плотность топливовоздушной смеси, тем мощнее будет ход поршня и работа двигателя, даже без увеличения физического объема цилиндров двигателя.

 

Именно поэтому небольшие двигатели с турбонаддувом оказываются мощнее своих более крупных аналогов: двигатель получает больше мощности от каждого хода поршня. Как можно увеличить эту плотность? Посредством компрессии поступающего воздуха при помощи нагнетателя. Если нагнетатель работает от ременного привода двигателя, то это нагнетатель с механическим приводом. Если же от турбины, которая извлекает энергию из потока выхлопных газов, то это турбонагнетатель.

 

Недостаток турбонагнетателя заключается в том, что двигателю нужно некоторое время, чтобы произвести достаточное количество выхлопных газов. Эта досадная заминка называется турбояма. У суперчарджера нет такой задержки, но, чтобы раскрутить турбину, двигателю тоже нужно время, что сказывается на его эффективности. 

 

Можно предположить, что если к этим системам была добавлена «электрическая» функция, то этих недостатков больше не будет. И это будет правдой. 

 

На самом деле, я хочу рассказать о трех механизмах: электрический механический наддув, электрический турбонаддув и ту ерунду, которую продают в Интернете. Сразу избавляемся от того, что предлагают в Интернете. А что именно предлагают, например, на eBay можно посмотреть по ссылке.

 

Сразу скажу, что это не вариант сделать свой PT Cruiser еще мощнее. Это способ присоединить бесполезный откачивающий насос или вентилятор от компьютера к воздухозаборнику непонятно с какой целью. Вы все равно не увидите никаких изменений. Все эти штуки, которые соединяются с вашей 12-вольтовой электрической системой, чтобы запустить «компрессор» — полная дрянь.

 

В лучшем случае, эти чудеса техники соединятся с генератором, чтобы запустить бесполезный вентилятор, у которого все равно не хватит мощности для нормальной компрессии. Скорее всего, вы, наоборот, потеряете немного мощности из-за ограниченного потока нагнетаемого воздуха. Как говорится, не дайте себя обмануть. 

 

Смотрите также: Электрический турбонагнетатель, за ним будущее?

 

Итак, настоящие электрические механические нагнетатели все же существуют и по сути, это такие же нагнетатели, как и те, к которым мы привыкли. Они также раскручивают компрессор, чтобы увеличить плотность воздуха, но вместо ременного привода, они работают от электромотора.

 

 

Но электромотор — это не та 12-вольтовая пустышка с eBay. Здесь потребуется как минимум 48-вольтовая система. Компрессия воздуха потребляет очень много энергии, поэтому возникают трудности с разработкой электрических систем.

 

Большинство аккумуляторов и традиционных электрических систем в автомобилях просто не смогут обеспечить такой объем мощности достаточно быстро, чтобы запустить электрический суперчарджер. По этой причине, электрические суперчарджеры обычно идут вместе с суперконденсаторами большой емкости, которые могут хранить энергию и затем очень быстро выдавать электрическую энергию. Такие конденсаторы также можно перезаряжать, как электрические и гибридные автомобили по принципу рекуперативного торможения.

 

 

Например, Mazda уже использует суперконденсатор в своей системе i-eLoop в гибридных автомобилях. И хотя это не электрический суперчарджер, это все равно достаточно большой конденсатор, который уже производится и устанавливается в автомобили. Это дает нам надежду, что данная технология скоро станет повсеместной.

 

Электрические турбонаддувы сбивают с толку и заставляют нас думать, что они отличаются от электрических суперчарждеров. На самом деле, от электрического турбонаддува в них не так и много. Это просто электрические суперчарджеры небольшого размера, соединенные с обычным турбонагнетателем, работающим на потоке выхлопных газов.

 

 

Даже по определению, турбонагнетатель получает энергию от выхлопных газов, поэтому полюбившийся термин «электрический турбонагнетатель» просто не имеет никакого смысла.

 

По большому счету, главная задача электрического турбонагнетателя — избавиться от турбоямы и помочь обычному турбонагнетателю, пока скорость двигателя не достигнет точки, в которой турбина максимально эффективна.  Для этого, электрический турбокомпрессор (который может располагаться там же, где и обычный турбонагнетатель или отдельно, но работающий от того же импеллера) раскручивает компрессор на старте и на малых оборотах, а, когда объем выхлопных газов будет достаточным, он передает работу обычному турбонагнетателю. 

 

Смотрите также: BMW против Audi- битва мультитурбированных двигателей

 

Не знаю, я бы сказал, что это просто электрический помощник, но не самостоятельная система. Такая гибридная система устраняет турбояму и, конечно, вам понравится мощность на всех скоростях двигателя. Требования к мощности автомобиля с электрическими системами менее жесткие, чем к автомобилям с электрическим суперчарджером. Так как турбина эффективно извлекает энергию из отработанных газов, то в целом эта задумка получается эффективней, чем электрический суперчарджер.

 

Подведем итог: электрический суперчарджер — это электрический механический нагнетатель, управляемый электрическим мотором (обычно) с неким источником хранения энергии. Электрический турбонагнетатель — это электрический суперчарджер, который работает вместе с обычным турбонагнетателем. Наконец, электрический суперчарджер на eBay за 50 баксов — это полная ерунда, которую вы приделаете к своему двигателю просто так для красоты.

 

Ну как, все понятно? Отлично!

В чем отличия приводного центробежного нагнетателя и турбины?

Вот как работают центробежные приводные нагнетатели

Внешне центробежные нагнетатели выглядят очень схоже со своими ближайшими родственниками – обычными турбинами. Действительно, между двумя системами подачи воздуха в цилиндры много общего, но тем не менее отличий у них не меньше.

 

Использование принудительной индукции для получения большей мощности с единицы объема двигателя может быть достигнуто несколькими различными способами. Одним из таких способов является применение нагнетателя центробежного типа, использующего механическую мощность двигателя, а не энергию выхлопных газов, для того чтобы загнать больше воздуха в цилиндры, сжечь больше топлива и получить больше мощности. Но как именно работает центробежный нагнетатель? Небольшой ликбез ниже.

 

Технические отличия центробежного нагнетателя от турбины

Центробежный нагнетатель очень похож на турбокомпрессор, если посмотреть на него со стороны такого технического элемента, как диффузор компрессора. В простонародье его называют «улиткой» за схожий внешний вид, и это не случайно.

 

Как в турбине, он использует крыльчатку для сжатия воздуха, поступающего извне, и принудительно направляет его в цилиндры двигателя. Главное конструктивное отличие, как вы уже догадались, заключается в отказе от использования выхлопных газов для раскручивания крыльчатки – центробежный нагнетатель вместо этого использует шкив, приводимый в движение двигателем механически. Поэтому он относится к типу приводных нагнетателей.

 

Смотрите также: Неисправности турбин: Эксплуатация, неисправности, восстановление и ремонт

Зачем нужно было городить такой огород, если уже существует очень схожая конструкция, появившаяся еще на заре автомобилестроения? Конечно же, в этом есть свой важный смысл и определенные преимущества.

Плюс. Поскольку вращение компрессора центробежного типа зависит от оборотов двигателя, центробежная турбина не будет нагнетать такое же количество воздуха на низких оборотах, как и на высоких. Это хорошо при обыденной эксплуатации автомобиля, например, в городе, в пробках или при вялотекущем движении. Пиковая мощность не будет достигаться до тех пор, пока вы не раскрутите мотор до более высоких оборотов. Значит, будет экономиться топливо.

 

Минус. В то же время моторы с установленными на них центробежными нагнетателями будут выдавать максимальную мощность на самых высоких оборотах, что создаст определенный дефицит энергии при начале разгона.

 

Таким образом, у двигателя с центробежным наддувом будет больше энергии на высоких оборотах. Это является одним из главных недостатков центробежных нагнетателей – у них достаточно узкий диапазон работы, стремящийся к максимальным оборотам двигателя.

 

Минус. Также центробежные турбины отличаются более сложной конструкцией и повышенными оборотами вращения крыльчатки. В конструкции появляется такой элемент, как повышающий редуктор (это лишний вес), а скорость вращения выходного шпинделя будет катастрофически огромной, вплоть до 250.000 оборотов в минуту! От таких нагрузок страдают конструктивные элементы, надежность падает.

 

Минус. Еще одним минусом можно назвать забор мощности турбины от двигателя. Она ведь приводится механически, а значит, мотору приходится трудиться за двоих.

 

Плюс При этом жесткая сцепка «двигатель – компрессор» дают положительный результат. Отзывчивость становится практически моментальной, «турбоямы» для этой конструкции не известны.

 

По этой причине такая система принудительного увеличения мощности подойдет не каждому автомобилю. Впрочем, автопроизводители повсеместно все чаще начинают использовать именно нагнетатели, предпочитая устанавливать их на свои новые модели автомобилей вместо классических турбин. Это обусловлено, в первую очередь, возможностью его тонкой настройки, скажем, при помощи бортового компьютера, который сможет включать и отключать турбину при изменениях исходных данных. Хотя практической необходимости с ПЦН в этом нет.

 

Небольшое видео на тему (для комфортного просмотра включите перевод субтитров)

Избыточное давление. Всё про наддув

Наддув — самый доступный и простой способ увеличить мощность двигателя внутреннего сгорания.

Теория проста: чтобы выросла отдача, нужно сжечь как можно больше топлива. Но для его горения необходим ещё и воздух. И если «налить» в цилиндры сколько угодно топлива проще простого (качай себе и качай мощным насосом), то с воздухом дело обстоит сложнее — для него тоже нужен своеобразный насос. И роль такого агрегата в двигателях играют нагнетатели. Вне зависимости от его типа, оснащённый наддувом двигатель обладает большей мощностью и крутящим моментом, чем аналогичный атмосферник. Почему это возможно, какие существуют конструкции и какие побочные эффекты имеет наддув? Рассказываем в нашей справке по современным системам.

Впервые техническая идея загнать в автомобильный двигатель больше воздуха с помощью энергии вращения коленвала пришла в голову Готтлибу Даймлеру в 1885 году, а в 1905 году швейцарец Альфред Бюхи получил патент на аналогичную систему, работающую уже от энергии выхлопных газов. Но до реализации этих решений в автомобилях прошло некоторое время — первый серийный легковой автомобиль «наддули» с помощью приводного нагнетателя в 1921 году — им стал Mercedes-Benz. Турбонагнетатели же стали получать распространение в авиационных двигателях 1920-х годов, так как там было особенно важно справляться с потерей мощности по мере набора высоты, где плотность воздуха становится меньше. Вскоре газовые нагнетатели нашли своё применение и в грузоперевозках — прибавка в крутящем моменте оказалась для дизелей судов и локомотивов очень кстати. Первой легковушкой с турбонагнетателем под капотом стало купе-хардтоп Oldsmobile Jetfire с 215-сильным V8.

Точно такой же мотор Oldsmobile без турбины выдавал в то время 155-195 сил в зависимости от степени форсировки. Но важнее другое: тяга даже 195-сильного атмосферника ограничивалась 300 Н·м, тогда как турбокупе выдавало все 410. Если у атмосферных моторов существует практически прямая зависимость между объёмом камеры сгорания и максимальным крутящим моментом, то наддувные агрегаты такого недостатка лишены — по-разному конфигурируя систему, инженеры могут добиваться очень впечатляющей прибавки тяги при неизменном объёме

Вскоре турбина появилась и на Chevrolet Corvair Corsa (расположенный сзади 6-цилиндровый оппозитник воздушного охлаждения с наддувом был лишь одним из необычных технических решений этой экзотической машины), а после подоспели и европейцы в лице Porsche (911 Turbo в 1975 году) и Saab (99 Turbo 1978 года). А вот с наддувным дизельным седаном всех опередил производитель из Старого Света — в 1978 году появилась версия 300SD лимузина Mercedes-Benz W116. Вскоре дизельные автомобили приобрели в Европе огромную популярность, а турбонаддув стал неотъемлемой частью конструкции легкового дизеля. Существуют и грузовые дизели с приводными нагнетателями, но по ряду технологических причин эта схема не получила широкого распространения в автомобилестроении.

Избыточное давление, которое создаёт нагнетатель, потому так и называется, что оно больше окружающего нас атмосферного. Иногда давление наддува указывается в абсолютных величинах: в таком случае рабочее пиковое давление системы в 1,6 бара будет означать 0,6 бара избытка. Чаще всего в разговорах и литературе упоминается именно значение избытка. На фотографии монитор Subaru Forester (читайте соответствующий тест-драйв) показывает давление избытка: поскольку на холостых оборотах в камере сгорания разрежение, то давление меньше атмосферного, и на дисплее указано отрицательное значение

К механическим видам наддува (обычно под наддувом понимаются именно механические схемы) относят приводной компрессор и турбокомпрессор. Приводной нагнетатель, как правило, располагается вдоль блока рядного двигателя или в развале V-образного блока и приводится от коленвала с помощью ременной передачи, прессуя воздух парой винтовых роторов или крыльчаткой. Турбина же приводится в действие вылетающими из цилиндров в коллектор под большим давлением выхлопными газами и утрамбовывает воздух на впуске крыльчаткой. Обычно турбина находится сразу за выпускным коллектором или непосредственно интегрирована в него — как, например, в современных моторах группы Volkswagen.

На оборотах двигателя выше 3500 в бампере Porsche Panamera GTS открываются боковые воздуховоды, и двигатель получает больше воздуха. А на высоких скоростях благодаря рассчитанной форме и сечению патрубков во впускной системе создаётся эффект увеличенного давления воздуха, что позволяет считать такую систему разновидностью наддува Отдельно можно выделить эксперименты производителей с электротурбинами. Они не отбирают мощность у двигателя и лишены газовой турбоямы, так как колесо компрессора вращает электромотор. Впрочем, к этой схеме у производителей до сих пор остаётся немало вопросов, и подробнее об этом можно прочитать в нашем материале Audi завтрашнего дня. Кроме механического, существует ещё безагрегатный наддув. Так называют повышение давления на впуске с помощью сочетания скорости движения и особой формы и размеров впускных патрубков. Избыточное давление такого типа является мерой дополнительного форсирования преимущественно спортивных атмосферных двигателей. Примером заводской реализации такой схемы может служить впускной тракт хэтчбека Porsche Panamera в особой версии GTS.

Конструкция турбонагнетателя проста: на едином валу находятся две крыльчатки, каждая из которых вращается в своём корпусе, называемом в народе «улитка». Одну крыльчатку (в так называемой горячей улитке) вращает поток выхлопных газов, а связанная с ней единой осью вторая крыльчатка в холодной части крутится и трамбует во впускной тракт забираемый с улицы воздух. Таким образом, чем выше обороты работы двигателя, тем больше он вырабатывает газов и тем больше воздуха впоследствии получает. Идеальный замкнутый круг с бесконечным потенциалом повышения мощности?

Современные турбокомпрессоры имеют практически нелимитированный потенциал увеличения мощности двигателя. Ограничителем обычно выступает механическая прочность вращающихся и движущихся деталей силового агрегата, а также баланс итоговых характеристик мотора и здравый смысл. Ввиду меньшего КПД и ряда технических особенностей приводные нагнетатели позволяют увеличивать мощность не так эффективно Но всё не так просто. Во-первых, шатунно-поршневая группа каждого мотора рассчитана на определённые нагрузки, и превышение их приведёт к разрушению двигателя. Во избежание бесконтрольного роста давления наддува в горячей части нагнетателя предусмотрена специальная калитка-клапан под названием «вейстгейт» (в переводе — клапан для излишков), которая открывается с помощью пневматики или сервопривода при достижении пикового расчётного давления в системе. В результате «лишние» газы просто идут в обход турбинного колеса прямиком в выхлопной тракт и не раскручивают компрессор сверх меры. Как правило, в моторах есть и ещё одна страховка от «передува» — при превышении критического порога давления блок управления двигателем ограничивает увеличение подачи топлива на безопасной отметке, и мотор перестаёт производить слишком много выхлопных газов.

Но в защите нуждается не только поршневая группа, но и сам турбокомпрессор. Представьте, что он уже «надул» много сжатого воздуха во впускной трубопровод, а водитель внезапно закрыл дроссель — ударившись в такое препятствие, сжатый воздух направится искать себе другую дорогу и обязательно найдёт её в противоположном направлении, где находится только что спрессовавшее его колесо компрессора. Возникающая в таком случае на крыльчатку нагрузка называется помпаж и воздействует на турбонагнетатель самым деструктивным образом. Для стравливания излишнего воздуха в районе впускного патрубка или интеркулера в систему встраивается ещё один перепускной клапан, который отправляет воздух обратно на впуск перед турбокомпрессором (тогда клапан называется байпасным) или в атмосферу (блоу-офф-клапан). Последняя разновидность «перепускников» как раз и порождает чихающие, свистящие и шипящие звуки тюнингованных автомобилей с турбонаддувом, которые можно услышать на улицах.

С понятием «турбоямы» не нужно путать понятие «турболаг». Если первое — это диапазон оборотов двигателя, где турбосистема не способна эффективно работать, то второе — время задержки системы в ответ на нажатие педали газа с целью получить генерируемую турбокомпрессором дополнительную мощность. Природа лага состоит в том, что дополнительный воздух необходимо всосать, сжать и прогнать по трубопроводу системы впуска до самой камеры сгорания. По конструктивным и компоновочным причинам весь впускной тракт иногда получается достаточно длинным, и на его прохождение воздуху требуется то самое время, которым измеряется задержка под названием «турболаг» Ещё одна проблема уже эксплуатационного характера заключается в том, что на малых оборотах поток газов слишком мал, чтобы раскрутить вал турбокомпрессора для создания сколько-нибудь существенного давления и получения дополнительной мощности — в народе такая ситуация называется «турбоямой». Поэтому конструкторы систем наддува тщательно подбирают размеры «холодной» и «горячей» крыльчаток в зависимости от объёма двигателя и желаемого характера тяги. Например, в спортивной Audi Sport quattro турбина имеет огромную горячую часть и небольшую холодную, поэтому, чтобы раскрутить такой нагнетатель, нужно выйти на высокие обороты (3500-4000 об/мин и выше), но зато потом следует очень резкий бескомпромиссный подхват. А в современном гражданском Mini Countryman (мы совсем недавно ездили на обновлённой модели) с небольшим моторчиком объёмом 1,6 литра нагнетатель маленький, но зато легко раскручивается с минимальных оборотов, что удобно в городских условиях.

Благодаря универсальности и простоте твинскролльные турбокомпрессоры получают всё большее распространение в легковом автомобилестроении Чтобы понизить порог наддува, когда турбина создаёт избыточное давление, и сократить зону турбоямы, создатели турбокомпрессоров используют различные конструктивные ухищрения. Самые распространённые из них — крыльчатка с изменяемой геометрией и твинскролльная горячая «улитка». TwinScroll предусматривает два параллельных, но разного размера и формы канала для выхлопных газов в едином корпусе улитки — газы в каждый из каналов попадают от своей группы цилиндров, но крутят единое турбинное колесо. Его лопатки выполнены таким образом, что одинаково эффективно воспринимают импульсы из обоих каналов.

Наибольшее распространение нагнетатели с изменяемой геометрией получили на дизельных моторах, в бензиновых агрегатах одними из первых массово подобную конструкцию применили создатели Porsche 911 Turbo предыдущего поколения 997 Из-за различной геометрии каналов и достигается хорошая тяга одновременно и на низких, и на средних и высоких оборотах, а отсутствие столкновения и завихрения потоков газов от разных групп цилиндров улучшает газодинамические свойства системы. Турбины же с изменяемой геометрией имеют специальные, приводимые актуатором, подвижные лопатки-заслонки, которые в разных положениях позволяют менять форму газового канала в горячей улитке (упрощённо — в разное время имитируют маленькую и большую турбину) и таким образом максимально эффективно в конкретный момент времени направлять на турбинное колесо поток выхлопных газов.

Принцип работы турбины с изменяемой геометрией можно изучить на примере дизельного нагнетателя компании Holset

В отличие от питающегося «бесплатными» выхлопными газами турбокомпрессора, механический нагнетатель приводится в движение энергией вращающегося коленвала. Соответственно, чтобы получить дополнительную мощность, двигатель сначала часть мощности отдаёт, поэтому КПД такого решения ниже. Но, тем не менее, производители не спешат отказываться от приводных нагнетателей, потому как они наделяют автомобиль моментальной тягой с самых низких оборотов — понятие турбоямы к приводным компрессорам практически неприменимо. Конструкция предусматривает ременную, цепную или реже передачу иного типа, которая вращает вал нагнетателя от коленвала мотора. Аналогично турбокомпрессору, нагнетатель прессует воздух и отправляет его под избыточным давлением во впускной коллектор. Наиболее похожий на турбокомпрессор вид приводного нагнетателя — центробежный. Он трамбует воздух аналогичным турбинным колесом, но приводится оно не выхлопными газами, а механически.

Механический нагнетатель типа Roots

Приводной винтовой компрессор типа Lysholm

Эта анимация компании Eaton – одного из ведущих производителей компрессоров Roots-типа — объясняет принцип работы такого нагнетателя Но самым первым компрессором, который применил в автомобилестроении Готлиб Даймлер, стал агрегат типа Roots, названный по имени своих создателей-братьев — изначально они разработали устройство для промышленных нужд. Такой нагнетатель представляет собой собранные в едином корпусе и находящиеся своими лопастями-кулачками в зацеплении два продолговатых ротора, которые своим вращением по направлению друг к другу захватывают и прокачивают воздух во впускной коллектор.

Третья разновидность компрессоров — винтовые типа Lysholm — перекачивают и сжимают воздух с помощью сверлообразных несимметричных роторов, которые находятся в зацеплении. Благодаря уменьшающимся по направлению к выходу из компрессора воздушным камерам между шнеками осуществляется внутреннее сжатие воздуха, что обеспечивает большую в сравнении с Roots-нагнетателями эффективность системы. Аналогично газотурбинным схемам, развиваемое механическими компрессорами давление регулируется с помощью клапанов или муфт.

Турбонагнетатель? Нет, это третья разновидность приводного компрессора, который в качестве нагнетающего элемента использует улитку с крыльчаткой внутри, как у классической газовой турбины

Как только системы наддува стали использоваться массово, инженеры стали думать над повышением их эффективности. Для борьбы с турбоямой, помимо вышеупомянутого твинскролльного наддува, используется схема с двумя последовательно дующими нагнетателями: это может быть маленькая турбина для низких оборотов в сочетании с большой для средних и высоких (так называемая архитектура твинтурбо; пример — Subaru Legacy в кузове BE/BH) или симбиоз приводного компрессора для низких оборотов и турбокомпрессора для средних и высоких. Последним прославилась компания Volkswagen со своим мотором 1.4 Twincharger, который обеспечивал плавный рост давления, но вместе с тем из-за сложности конструкции доставлял немало хлопот по части надёжности и обслуживания.

Это двигатель Volkswagen 1.4 TSI Twincharger. Разработчики умудрились скомпоновать в небольшой «четвёрке» механический нагнетатель (слева от блока цилиндров на изображении) и газовую турбину (справа от блока) Однако две турбины одного мотора не обязательно отличаются размерами и работают последовательно: во многих современных наддувных моторах цилиндры условно делятся на две группы, и каждая из них обслуживается своим собственным нагнетателем. Однако инженерные изыскания порой порождают и более экзотические варианты: например, в новом трёхлитровом супердизеле BMW (381 л.с./740 Н•м) — три турбины! На низких оборотах работает первая маленькая турбина с изменяемой геометрией, на средних оборотах в дело включается большой нагнетатель, а на высоких прокачивать воздух в цилиндры помогает третий небольшой турбокомпрессор. Результат — водитель трёхлитровой машины ощущает под капотом литров так пять, да ещё и как будто с механическим нагнетателем, практически без турбоямы и лага. Ещё одна схема, пока не нашедшая серийного применения — электрическая турбина в качестве помощника обычному газовому компрессору, мы упоминали о ней выше.

На этой анимации компании BMW представлена схема работы нагнетателей первого в мире легкового двигателя с тремя турбинами

Так как воздух в процессе прохождения через нагнетатель спрессовывается и соприкасается с горячими деталями агрегата, он нагревается и сам. Тёплый воздух имеет меньшую плотность, а порог разрушающей мотор детонации при использовании горячего воздуха становится ниже. Вот почему можно ощутить, что в жару автомобиль с наддувным двигателем «не едет» — в условиях недостатка воздуха (по сравнению с идеальными условиями) система управления двигателем готовит меньше горючей смеси, ограничивая до нужного соотношения и подачу топлива. Поэтому для охлаждения воздуха между нагнетателем и впускным коллектором в системах наддува предусмотрен промежуточный охладитель или, иными словами, интеркулер. Он представляет собой теплообменник (то есть радиатор), через который по пути в камеру сгорания проходит весь нагнетаемый воздух. По конструкции интеркулеры делятся на системы вида: «воздух-воздух» и «воздух-вода».

Двигатель Subaru с интеркулером верхнего расположения. Для большей эффективности на некоторых модификациях WRX STI для внутреннего рынка установлена система водяного орошения интеркулера. По нажатию кнопки в салоне кулер через установленные на нём форсунки омывается водой из находящегося в багажнике специального бака

Двигатель BMW с интеркулером фронтального расположения

Из-за заднемоторной компоновки интеркулеры Porsche 911 Turbo находятся по бокам в задних крыльях. Первые дешевле в производстве, легче и в целом компактнее, но менее эффективны и дают меньшую гибкость в компоновке моторного отсека. Охлаждение наддувного воздуха осуществляется в них посредством попадающего на рёбра интеркулера набегающего воздуха через воздухозаборники переднего бампера (фронтальное расположение, например, у Mitsubishi Lancer Evolution и вообще у большинства современных автомобилей) или капота (Subaru Impreza WRX, Toyota Caldina GT-T и прочие автомобили с «ноздрёй» над мотором). Интеркулер же типа «воздух-вода» остужает воздух с помощью циркулирующей по встроенному контуру жидкости, имеющей отдельно вынесенный радиатор охлаждения. Такая система обеспечивает меньшую длину впускного тракта, а значит, и меньший турболаг, а также позволяет более гибко выбирать месторасположение кулера. Среди её минусов — повышенная сложность и масса конструкции, а соответственно и цена такого решения.

Миф 1. Наддув снижает надёжность, турбины всё время ломаются Пожалуй, это миф номер один, и доля правды в нём есть. Это связано с тем, что двигатель с наддувом имеет более сложную конструкцию, больше деталей и сложнее в проектировании, а значит — при прочих равных, — шанс, что в нём что-то сломается, выше, чем в случае с атмосферником. Однако конструктивные просчёты случаются и в безнаддувных моторах, поэтому удачная модель турбодвигателя не уступит в надёжности другому такому же удачному атмосфернику. Конечно, внутренние нагрузки в наддувных моторах выше, но каждый двигатель проектируется инженерами с учётом этих особенностей, поэтому все необходимые детали турбо- или компрессорного мотора изначально усилены. Сам по себе нагнетатель достаточно надёжен, но вследствие неправильной эксплуатации или конструктивных просчётов может выйти из строя, как и любая другая деталь. Даже если это случилось, то специализированные сервисы способны отремонтировать агрегат: для большинства современных моделей выпускаются запасные части и ремкомплекты, а точные измерения, необходимые для ремонта нагнетателя, вполне доступны квалифицированным мастерам. Резюме по мифу номер один: нагнетатель не является каким-либо особенно слабым звеном наддувного двигателя, а если его поломка и произошла, этот узел вполне поддаётся восстановлению или замене.

Миф 2. Автомобиль с наддувом потребляет больше топлива Отчасти верно, но это касается, в основном, механических нагнетателей. Современные же турбированные двигатели создаются в основной своей массе именно с целью экономии топлива, так как в экономичном режиме вождения мотор с меньшим, чем у атмосферника сопоставимой мощности, рабочим объёмом потребляет меньше топлива, а в случае необходимости наддув даёт возможность распоряжаться существенной мощностью. Иными словами, много топлива расходуется только тогда, когда это действительно необходимо в соответствии с условиями движения. Повсеместный переход производителей на турбомоторы — лишнее тому подтверждение, ведь такое решение позволяет выпускать автомобили с более скромными показателями среднего расхода, а значит, и платить меньше обусловленных экологическим законодательством пошлин. Резюме по мифу номер два: современный автомобиль с турбонаддувом — это экономично.

Миф 3. Чем больше турбина, тем лучше Размер нагнетателя — понятие, которое невозможно описать каким-то одним параметром. Это всегда совокупность размеров деталей компрессора, которые определяют его характеристики и совместимость системы с конкретным двигателем. В случае с турбокомпрессором основными и определяющими являются размеры и форма холодной и горячей частей, а производительность механического нагнетателя определяется габаритами винтовых элементов и соотношением диаметров приводных шкивов. Простой пример: если заменить турбину на автомобиле гольф-класса на узел от более объёмного мотора, то производимых компактным двигателем выхлопных газов может не хватить для эффективного раскручивания турбинного колеса, а значит, и компрессорная «холодная» крыльчатка не создаст нужного давления в системе. Некоторые турбокомпрессоры большего размера всё-таки помогут существенно увеличить мощность небольшого мотора, но доступна она будет только в узком диапазоне высоких оборотов, что удобно для трассы, но оборачивается чудовищной турбоямой в городе. Резюме по мифу номер три: размер нагнетателя требует инженерных расчётов и должен соответствовать параметрам двигателя и планируемым условиям эксплуатации автомобиля.

Миф 4. Владеть автомобилем с наддувом хлопотнее, чем обычным В последние годы турбированные двигатели получили такое распространение, что далеко не все владельцы в курсе самого факта наличия нагнетателя под капотом. Разве владелице ярко-оранжевого Audi Q3 интересно, что шильдик TFSI на крышке багажника означает турбомотор? В эксплуатации современные автомобили с наддувом не требуют никаких особенных действий — нужно просто заливать соответствующее качественное топливо (не ниже 95 бензина в большинстве случаев и строго 98 для отдельных высокофорсированных моделей) и вовремя проходить регламентное обслуживание. Автомобили 10-20-летней давности с наддувными двигателями требовали более частого техобслуживания, однако сейчас у большинства производителей наддувные версии требуется загонять на сервис с той же регулярностью, что и атмосферные. Это стало возможным благодаря совершенствованию конструкции моторов, а также появлению новых видов масел. Старые автомобили с наддувными моторами также боялись резкого глушения после «отжига» — детали турбины продолжали в таком случае вращаться по инерции, а подача масла уже прекращалась, что вело к повышенному износу. Для защиты механизма либо применялось устройство под названием турбо-таймер, которое давало поработать двигателю минуту-другую и затем автоматически его глушило, либо водитель сам ждал пару минут, прежде чем остановить мотор после активной поездки. Современные двигатели ничего подобного не требуют, так как система смазки турбокомпрессора рассчитана на такие условия. К примеру, на турбомоторах Volkswagen предусмотрена отдельная помпа, которая прокачивает через нагнетатель холодный антифриз после выключения зажигания. Резюме по мифу номер четыре: следите за качеством топлива и вовремя посещайте сервис — и можете не вдаваться в детали конструкции. Впрочем, это справедливо для любого автомобиля.

Миф 5. Наддув включается и отключается на определённых оборотах Нагнетатель — это агрегат, который, как правило, всегда активен с самого момента запуска двигателя. Равно как с первым оборотом коленвала начинают вращаться приводящие механический компрессор шкивы, так даже на холостых оборотах мотор выделяет выхлопные газы, которые через горячую крыльчатку слегка вращают ось турбокомпрессора. Поэтому нагнетатель работает всегда, но вот быть эффективным начинает только с определённого момента. Порог, с которого нагнетатель создаёт избыточное давление, в каждой системе индивидуален, а рост давления может происходить быстро или медленно, но всегда относительно плавно. Резюме по мифу 5: нагнетатель не работает по принципу «вкл-выкл», а степень его участия в наполнении цилиндров воздухом зависит от оборотов двигателя. Исключение составляют системы, где присутствует более одного нагнетателя — в таких схемах обычно предусмотрено электронное управление потоками воздуха, и в зависимости от условий работы мотора специальные актуаторы и клапаны задействуют в нужный момент тот или иной компрессор.

В настоящее время наблюдается всеобщая тенденция перехода на твинскролльные турбонагнетатели вкупе с уменьшением рабочего объёма двигателей. Эта схема практически не имеет недостатков: такой турбокомпрессор выходит на рабочее давление уже на низких оборотах и успешно «дует» вплоть до высоких. Таким образом, он успешно заменяет приводной нагнетатель в деле обеспечения тяги с самых низов, но при этом имеет более высокий коэффициент полезного действия и все преимущества традиционной турбины. А ровный, без «турбоям» и ярких подхватов, характер тяги делает вождение автомобилей с такими двигателями простым занятием для самого широкого круга водителей. Иной раз даже мы, откатавшие сотни разных машин журналисты, не сразу можем распознать наличие под капотом турбины. Но и приводные нагнетатели не потеряли окончательно своей актуальности. Во-первых, верность им сохраняют производители, для которых беспощадная тяга с самых низов является фирменной чертой характера. Типичный пример — компания Jaguar, чей 5-литровый V8 с механическим нагнетателем своей тягой и звуком пленил немало водительских сердец. Хотя тенденция неумолима: даже компания-первопроходец в области легкового приводного наддува, Mercedes-Benz, в последние годы совершила резкий переход на более эффективную турбокомпрессорную схему.

Это турбодвигатель Maserati Quattroporte нового поколения, на котором мы поездили в прошлом году. Maserati делала наддувные моторы ещё в прошлом веке, и сейчас после некоторого периода атмосферников вновь вернулась к этой схеме в числе многих других производителей. А во-вторых, компрессоры хороши для использования в… гибридах! Когда нужно состыковать тягу двигателя внутреннего сгорания и электромотора, более прогнозируемым и легко настраиваемым нагнетателем по словам инженеров некоторых автомобильных компаний является всё же механический. Один из примеров — Porsche Panamera S E-Hybrid, который мы недавно протестировали вместе с электрокаром Tesla Model S, а о ещё одном примере такой схемы мы расскажем вам уже на следующей неделе. Наконец, уменьшение рабочего объёма двигателя. Именно широкое распространение нагнетателей дало возможность производителям сделать моторы более компактными, лёгкими, малообъёмными и не жертвовать при этом мощностью. Такая игра идёт на всех уровнях легкового автопрома: взять хотя бы моторчики Fiat MultiAir (0,9 л) или Ford EcoBoost (1,0 л) для компактов, ещё недавно смехотворный для гольф-класса объём в 1,2 литра (например, Volkswagen TSI), распространённую ныне формулу «два-ноль-турбо» для автомобилей среднего класса, наддувные трёхлитровые «шестёрки» для больших седанов бизнес-сегмента и турбированные V8, которые пришли на смену атмосферным монстрам V10 и V12 в суперкарах.

Турбины, Нагнетатели, Системы впрыска закиси азота Б/У

Одним из способов повышения мощности ДВС является усиление подачи воздушно-топливной смеси. Для соблюдения требуемого соотношения воздуха/топлива в этой смеси при возрастании подачи топлива должна соразмерно усиливаться и подача воздуха. Для этого применяются разные устройства: турбокомпрессоры (авто турбины, турбонагнетатели), роторные нагнетатели воздуха, центробежные и спиральные компрессоры. Зачастую устанавливается на автомобиль турбина.

Преимущества использования турбины

Купить турбину побуждают такие преимущества ее применения как:

• повышение КПД двигателя;
• возможность получения заданных характеристик мотора при меньшей массе/размерах;
• улучшение экологических показателей, снижение температуры двигателя и образования оксидов азота.

Купить нагнетатель воздуха на авто выгодно также по причине обеспечения им полного сгорания горючего в бензиновых двигателях и уменьшения выброса частичек сажи в дизелях. Особенно актуальна продажа турбин для владельцев дизельных авто, которые лучше приспособлены ко всем разновидностям наддува, включая и турбонаддув. У бензиновых моторов создаваемое турбиной давление ограничено из-за риска детонации, а дизельные двигатели могут нагнетать воздух до максимальных механических усилий в его механизмах, поэтому владельцы дизелей чаще принимают решение заказать турбину.

Разновидности нагнетателей

Вы можете:

• купить центробежный нагнетатель – турбокомпрессор, турбина которого вращается посредством выхлопных газов двигателя;
• выбрать механический нагнетатель, компрессор которого работает при помощи коленчатого вала двигателя;
• купить электрический нагнетатель, работающий за счет вращения электродвигателя;
• выбрать нагнетатель типа Comprex, использующий давление отработавших газов, которые воздействуют на поток подаваемого в мотор воздуха.

Различия в работе турбины и механического нагнетателя

В вопросе, какой нагнетатель купить лучше – механический или турбину б/у – нужно учитывать индивидуальные предпочтения и конкретные приложения. Механический приводной нагнетатель купить стоит из-за таких его достоинств как:

• работа в менее агрессивных условиях;
• меньшие потребности в обслуживании;
• обеспечение мгновенного прироста крутящего момента и мощности.

Механический нагнетатель воздуха для автомобиля купить стоит в ситуациях, когда двигатель обладает достаточным количеством лошадиных сил для его запуска.

В свою очередь, б/у турбины обеспечивают превосходную гибкость и более эффективны, чем механические нагнетатели на авто, купить их зачастую решают опытные автолюбители, поскольку:

• турбина требует больше времени и наличия высокой квалификации при монтаже и настройке;
• такой нагнетатель-компрессор купить стоит, если вас устраивает необходимость улучшенного обслуживания, хорошего качества запчастей и масла;
• при использовании турбины мощность авто возрастает только при определенных скоростях вращения мотора.

Системы впрыска закиси азота

Помимо нагнетателей воздуха, купить которые выгодно в компании «Купи мотор», для улучшения технических показателей ДВС используются системы впрыска оксида азота. За счет впрыска во всасывающий коллектор двигателя горючего и особого вещества с закисью азота достигается:

• уменьшение температуры всасываемого в мотор воздуха, высокую плотность поступающего заряда смеси;
• увеличение в поступающем заряде содержания кислорода;
• повышение интенсивности горения в цилиндрах мотора, улучшение мощности двигателя и качества сгорания топлива (как и при использовании турбокомпрессора либо механического нагнетателя воздуха, купить которые целесообразно у нас).

Лучший выбор

Турбокомпрессор, механический или электрический нагнетатель для двигателя купить стоит у нас. На наших складах есть солидный выбор агрегатов для авто разных марок. Если вам нужен надежный и высококачественный нагнетатель воздуха на впуске, купить его и другие необходимые агрегаты в компании «Купи мотор» вы можете со скорой доставкой. Прием заказов мы ведем круглосуточно и каждый день, причем доставляем приобретаемые агрегаты по всем регионам государств Таможенного союза.

Нагнетатели, установка механических нагнетателей в Москве недорого

Компания «ТурбоДоктор» продает и устанавливает турбокомпрессоры и механические нагнетатели на отечественные и иностранные автомобили с бензиновым двигателем, без вмешательства в мотор и изменения конфигурации. Мы увеличиваем мощность двигателя на 40–60%. Нагнетатель позволяет полностью раскрыть потенциал вашего автомобиля, он дает постоянную прибавку мощности, за счет постоянства его работы. Если турбина должна «выйти на буст» на определенных оборотах двигателя, то нагнетатель выходит на него сразу же, даже с оборотами двигателя меньше 2 тыс. об/мин., тем самым отсутствует эффект «турбоямы» присущий турбонаддуву.

 

 

Нагнетатель Российского производства

Нагнетатель (компрессор) состоит из двух частей: центробежного компрессора и высокооборотного мультипликатора. Привод компрессора спроектирован таким образом, что он не создаёт шума при выходе даже на максимальные обороты (40 тыс. об/мин), температура ремней и подшипников находится в допустимых пределах, за счёт применения системы воздушного охлаждения, располагающейся между ремнями, это обеспечивает удобство обслуживания – плановую замену подшипников и ремней можно осуществлять, не снимая агрегат с двигателя.

 

 

Нагнетатель состоит из литого корпуса с разным сечением на выходе, подшипников, 26х10х8, 30х10х8 и 32х12х10, комплекта ремней из двух PJ280 по шесть ручьев каждый. За счет этого достигается высокая надежность конструкции компрессора не уступающая западным аналогам. При установке механического нагнетателя не требуется вносить изменения в конструкцию двигателя за исключением замены шкивов генератора и коленчатого вала под поликлиновый ремень, а так же нет необходимости устанавливать интеркулер.

 

 

TurboDoctor устанавливает нагнетатели с двумя модификациями – 0,5 / 0,7 бар. В набор проведенных работ входит: установка механического нагнетателя, изготовление кронштейна крепления, подбор пайпинга (патрубков), подбор форсунок, хомутов, приводного ремня, натяжных роликов, перепускного клапана, а самое важное компьютерная настройка. В некоторых случаях, дополнительно устанавливается интеркулер и разжимается двигатель алюминиевой прокладкой.

 

Заводская гарантия на компрессор 6 месяцев со дня покупки.

 

Звоните по телефону +7 (966) 148-6667 или свяжитесь с нами другим удобным способом на сайте http://turbo-doctor.ru/

 

чем он хуже и чем лучше турбокомпрессора? Как работают механический, электрический, центробежный нагнетатели воздуха.

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.

Нагнетатель

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!

(1 раз, оценка: 5,00 из 5)

Загрузка…

Еще будучи на школьной скамье, Вам рассказывали о том, что мощность устройства зависит от его габаритов – чем меньше по размеру механизм, чем меньшую мощность он будет выдавать. Но как же сделать так, чтобы этот принцип работал наоборот? Именно эта проблема долгое время не давала спать инженерам. Выходом из сложившейся ситуации стала установка в двигатель дополнительного устройства – компрессора. Благодаря компрессору в камеру сгорания поступало больше кислорода, от чего росло давление в поршне, а от этого увеличивалась мощность. Так же активно, как и компрессоры, стали использовать турбину, главной целью которой было обогащение горючего. Выходит, что цели у обеих устройств одинаковы, но все же разница между ними есть. Какая же?

• Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора
• Сравнение турбины и компрессора
• Разница оборотов турбины и компрессора

Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора

Для того, чтобы ответить на вопрос что же лучше – компрессор или турбина, нужно полностью разобраться в том, как устроены эти два приспособления. С конструкторской точки зрения, турбина является двигателем, который постоянно пребывает в движении за счет того, что энергия пара или жидкости преобразуется в энергию механическую. Выхлопы, которые образуются после сгорания топлива, заставляют колесо турбины вращаться по валу, на противоположном конце которого расположен центробежный насос, нагнетающий еще большое воздуха в цилиндры.

Для охлаждения сжатого турбиной воздуха необходимо использовать еще один радиатор – интеркулер. Турбины сегодня очень активно используются как основной элемент привода самых разнообразных транспортных средств (как наземных, так и воздушных, и морских). К сожалению, турбина является достаточно дорогим удовольствием, к тому же устроена она не самым простым образом, если брать во внимание два аспекта – установку в движок и подвод маслопроводов. Также к недостаткам данного механизма можно отнести и необходимость полной привязки к движку, так как турбина – устройство стационарное. К тому же на низких оборах турбина практически незаметна, результат ее работы можно заметить только на больших оборотах.

Компрессоры бывают разными, от чего могут применяться в разных областях. Прежде всего, компрессор нужен для того, чтобы сжимать и подавать воздух и другие газы под давлением. Главной целью разработки такого устройства было повышение отметки максимальной мощности двигателя за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Благодаря этому в цилиндр поступает больший объем топлива, то есть двигатель будет работать с большей мощностью.

Различают компрессоры внешнего и внутреннего сжатия. Устройства первого типа отлично подходят для нагнетания большого объема воздуха на низких оборотах. Минусом такого механизма является тот факт, что подобный компрессор самостоятельно не нагнетает давление, отчего может возникнуть обратный поток. Компрессор внешнего сжатия воздействует на газ со сравнительно низким КПД.

В случае использования компрессоров внутреннего сжатия обратные потоки возникают достаточно редко. Подобные механизмы крайне эффективны при высоких оборотах, но могут заклинивать при перегревании. И компрессор, и турбина могут повысить максимальную мощность двигателя на 15 – 25%!

Сравнение турбины и компрессора

Чтобы определить, в чем заключается разница между этими двумя устройствами, нужно перечистить главные отличительные свойства как турбины, так и компрессора:

– Одно из наиболее весомых преимуществ компрессоров является непрерывность процесса сгорания топливно-воздушной смеси. От этого сильно зависит правильной работы автомобильного двигателя, а вероятность возникновения различного рода поломок сводится к минимуму;

– У турбины также есть ответный плюс – ее наличие никак не влияет на утерю лошадиных сил, а вот компрессор на подобное явление может повлиять. Но имеет смысл упомянуть в том, что это касается общей исходной мощности движка – если в машине стоит компрессор, то мощность упадет на 20%

– Чтобы установить и настроить турбину, Вам потребуется помощь специалиста. Самостоятельно Вы не справитесь с этим достаточно сложным и требующим определенных знаний и навыков процессом. А вот чтобы установить компрессор, потратить много сил не нужно будет;

– У турбины есть один очень существенный минус – к ней необходимо часто подводить масло под давлением, а это влечет за собой дополнительные расходы на содержание машины. Если не соблюдать периодичность в проведении данной процедуры, то авто быстро сломается, от чего денег на восстановление нужно будет потратить еще больше. Подобную процедуру с компрессором проводить не нужно;

– В вопросе ухода за турбиной требуется особый подход. Дабы ее работа была правильной, придется раз в месяц ездить к специалисту, чтобы он провел диагностику;

– Турбина полностью привязана к двигателю в плане питания. Если машина дает малые обороты, то толку от турбины нет никакого. Только если выжать из машины максимум, то турбина «покажет» свою мощь. Сегодня на рынке есть такие турбины, работа которых не зависит от того, с какой скоростью двигается машина. Но такое устройство будет стоить приличную сумму;

– Компрессор работает вне зависимости от того, сколько оборотов выдает движок, его мощность фиксирована;

– Обслуживать и ремонтировать компрессор легче, так как это устройство независимо. Починить устройство сможет даже автовладелец без опыта;

– Развиваемые турбиной обороты выше, чем у компрессора. Но нагревается турбина быстрее и сильнее, поэтому под ударом оказывается двигатель автомобиля. Из-за такого явления движок может быстрее износиться;

– Компрессор начинает работать, как только запускается двигатель. В этом заключается огромное преимущество компрессора над турбиной, не работающая в случае, если машина стоит. Но вот с запуском компрессора запускается и движок, а вот под действием турбины на двигатель, наоборот, освобождается от дополнительных нагрузок;

– На работу компрессора уйдет больше горючего, нежели на работу турбины. Также коэффициент полезного действия у компрессора ниже, чем у турбины. Если говорить простым языком, то турбина работает на полную мощность, а бензин при этом не растрачивается;

– Компрессор начинает работать под воздействием механического нагнетателя – ремня. На турбину же действуют выхлопные газы, под действием которых начинают крутиться две крыльчатки, которые соединяются между собой с помощью вала;

– Количество моделей компрессоров на рынке очень велико, а вот турбин не так-то уж и много;

– Колоссальная разница в цене. За турбину придется выложить значительно больше, чем за компрессор. Именно поэтому второе устройство гораздо популярней, нежели первое.

Разница оборотов турбины и компрессора

Ранее уже упоминалось о том, что для работы компрессора достаточно минимальных оборотов, а вот турбина в таких условиях работать не будет. Зачастую, турбине нужно не менее 3500 оборотов в минуту для того, чтобы нагнать давление. Компрессор же не может расходовать горючее экономно. Когда Вы разгоняете машину, то компрессор будет работать эффективно слишком непродолжительное время.

Турбина запускается спустя немного времени, сначала будет ощущаться «яма», но через время она исчезнет. В итоге: если Вы предпочитаете быстро ездить, а Ваша машина ездит на бензине, то можете смело устанавливать компрессор и радоваться жизни. В случае дизельного движка, необходимо устанавливать турбину. Благодаря компрессору топливно-воздушная смесь будет подаваться непрерывно, но ощутимыми будут потери в мощности. При турбине такого явления не будет.

Чтобы турбина оставалась работоспособной, нужно проводить диагностику устройства у специалистов. Иначе можно получить вышедшую из строя систему. Турбине нужен дополнительный охладитель – интеркулер, так как воздушный поток нагрет очень сильно. Устанавливать еще один радиатор – вопрос достаточно сложный, так как найти место для монтажа проблематично. КПД у компрессора немного меньше, нежели у турбины. Сегодня люди отдают предпочтение не громоздким и прожорливым внедорожникам, а небольшим и экономичным автомобилям. Потому, как цена на бензин и дизельное горючее растет очень быстро, очень популярными среди автомобилистов становятся силовые устройствами с турбинной установкой. Так можно сэкономить на горючем, но никак не на содержании машины.

И первое, и второе устройство имеет как плюсы, как и минусы. Сделать выбор предстоит Вам. от этого будет зависеть то, чем Вы пожертвуете – мощностью или деньгами.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

В общем двигатели с установленными турбонаддувом или турбокомпрессором называют в просторечье “турбодвигателями“, “турбированными моторами” и подобными названиями, где, главным образом, фигурирует часть “турбо”. Турбрированный двигатель производит гораздо больше мощности в общем зачёте при том же режиме работы, чем аналогичный двигатель без турбонаддува или компрессора.

Типичный дополнительный (к стандартному атмосферному давлению) импульс давления, подаваемый турбокомпрессором или нагнетателем в цилиндры, составляет примерно от 0,4 до 0,55 бар (или почти столько же атмосфер). При нормальном атмосферном давлении в 1 атмосфер Вы можете видеть, что двигатель таким образом получает дополнительно приблизительно на 50 процентов больше воздуха. Таким образом, можно было бы ожидать получить 50-процентное увеличение мощности двигателя, не правда ли? Но подаваемый под давлением воздух, к сожалению, не настолько эффективен, хотя, впрочем, получить 30-процентный прирост мощности – это нормально для современных автомобилей. Давайте теперь перейдём к главному вопросу: чем отличается турбонаддув от турбокомпрессора?

Ключевое различие между турбокомпрессором и турбонагнетателем заключается в системе питания каждого из них. Согласитесь, ведь что-то должно сжимать и затем поставлять сжатый воздух в двигатель, для чего требуется дополнительная энергия! В обоих случаях питанием служит крутящееся движение с вентилятором, который и нагнетает воздух в двигатель. В случае с турбокомпрессором кручение передаётся через ременной привод, который подключается непосредственно к двигателю. Он получает вращение также как, к примеру, генератор. Турбонаддув, с другой стороны, получает питание от потока выхлопных газов: выхлопы проходят через турбину, вращая её, оказывая давление на лопасти, а турбина, в свою очередь, вращает компрессор. Вот чем отличается турбокомпрессор от турбонагнетателя!

Слева: турбокомпрессор, справа: турбонаддув

Есть свои недостатки, преимущества и компромиссы в обеих системах. В теории турбонаддув является более эффективным, так как он приводится в движение с помощью “впустую” расходующейся энергии потока выхлопных газов в качестве своего источника питания. С другой стороны, турбонагнетатель вызывает некоторое количество обратного давления в выхлопной системе и стремится обеспечить гораздо меньший импульс, пока двигатель работает на низких оборотах. С третьей стороны, турбонагнетатели значительно проще в установке, но, как правило, автомобили с турбонагнетателями стоят дороже.

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.

Что такое турбо-яма?

Стоит добавить, что крыльчатка турбокомпрессора способна развивать до двухсот тысяч оборотов в минуту, благодаря чему данное устройство отличается большой инерционностью или, говоря иначе, имеет «турбо-яму», которая проявляется при резком нажатии на педаль газа. В этот момент крыльчатка медленно приводится в движение, и приходится некоторое время ждать, чтобы автомобиль начал набирать скорость.

Этот эффект имеет продолжительность всего несколько секунд, но, тем не менее, он не доставляет особого удовольствия при разгоне машины. На сегодняшний день производители, так или иначе, смогли устранить эффект «турбо-ямы» путем установки двух перепускных клапанов. Один предназначен для выработанных газов, задача второго состоит в том, чтобы перепускать избыток воздуха в трубопровод турбокомпрессора из впускного коллектора.

Благодаря этой системе обороты крыльчатки при сбросе газа уменьшаются в замедленном темпе, в то время как при резком нажатии на педаль акселератора происходит поступление воздушной массы в двигатель в полном объеме.

XВам все еще кажется что диагностика авто это сложно?

Если вы читаете эти строки, значит у вас есть интерес сделать что-то самому в машине и реально сэкономить, потому что вам уже знакомо что:

• СТО ломят большие деньги за простую компьютерную диагностику
• Чтобы узнать ошибку надо ехать к специалистам
• В сервисах работают простые гайковерты, а хорошего спеца не найти

И вы конечно устали выбрасывать деньги на ветер, а о том чтобы кататься по СТО постоянно не может быть и речи, тогда вам нужен простой АВТОСКАНЕР ROADGID S6 Pro, который подключается к любому авто и через обычный смартфон вы всегда найдете проблему, погасите CHECK и неплохо сэкономите!!!

Мы сами протестировали этот сканер на разных машинах и он показал отличные результаты, теперь мы его рекомендуем ВСЕМ! Чтобы вы не попались на китайскую подделку, мы публикуем тут ссылку на официальный сайт Автосканера.

Двигатель внутреннего сгорания – это очень старое изобретение. Однако практически сразу инженеры стали придумывать как бы увеличить коэффициент полезного действия двигателя не слишком вмешиваясь в его устройство. На этом моменте и был изобретен нагнетатель воздуха. Принцип работы двигателя основан на том, что при впуске в цилиндры двигателя поступает смесь топлива и кислорода, которая сгорает, образуя расширяющиеся газы. Однако для качественного и эффективного сгорания топлива необходимо определенное количество кислорода. Со временем было рассчитано, что оптимальным соотношением кислорода и топлива является соотношение 1:14,7. Нагнетатель воздуха позволяет увеличить мощность двигателя в два раза.

То есть, говоря простым русским языком, если к давлению в одну атмосферу добавить еще одну атмосферу, то выйдет в два раз больше поступающего в цилиндры кислорода. К примеру, обычный двигатель 1.5 литра при давлении компрессора равному немного более атмосферы повысит мощность до уровня 3-х литрового двигателя без компрессора. И это ни разу не конечная остановка: можно расточить картер и головку блока цилиндров до большего объема, что означает больше поступающего кислорода и еще больше мощности. Однако обычно нагнетателя ставят на малообъемные двигатели, чтобы увеличить мощность на маленьком двигателе. Основными типами нагнетателей являются:

• Центробежные
• Roots
• Винтовые

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.

Эксплуатация и техническое обслуживание автомобильных турбин

С каждым годом во всем мире ужесточаются экологические требования к выхлопу современных автомобилей. В результате все больше новых автомобилей оснащаются турбинами. Таким образом автопроизводители пытаются выпускать автомобили, которые будут соответствовать жёстким экологическим нормам. Увы, без использования турбин в современных автомобилях добиться сокращения уровня вредных веществ в выхлопе без миллиардных инвестиций невозможно.

Итоги о нагнетателях

Когда речь зайдёт об установке нагнетателя для автомобиля от очень многих можно услышать, что компрессор существенно уменьшит ресурс двигателя. Это не совсем правда.

Требуется соблюдать меру и понимать, когда компрессор благоприятно влияет на двигатель автомобиля, а когда нет. Слишком высокие обороты могут действительно привести к поломке двигателя, а вот на применение нагнетателя на низких оборотах для повышения крутящего момента наоборот только положительно повлияет на ресурс.

Однако если нагнетатель будет использоваться для получения большой мощности заранее необходимо заменить многие детали на более прочные, чтобы не винить компрессор в поломке двигателя.

Да Нет

Механический нагнетатель является одной из вариаций системы наддува воздуха, с целью увеличить мощность мотора. Главная задача эксплуатации такого решения заключается в создании значительно увеличенного давления, превышающего показатель атмосферного давления внутри впускного коллектора.

Устройства такого плана называют механическими по тому, что привод от коленчатого вала двигателя. Этим они отличаются от других систем нагнетания воздушной массы в цилиндры.

Устройство по принципу работы схоже с турбокомпрессором. Он аналогично турбинам осуществляет целый список связанных между собой функций. Устройство затягивает воздух снаружи, осуществляя процесс его сжатия с последующее нагнетанием во впускную двигательную систему. Втягивается воздух благодаря созданному внутри коллектора разрежению. Для осуществления нужного уровня давления нагнетателям такого типа нужно вращаться на повышенных оборотах, опережая мотор. Нагнетается воздух во впуск благодаря разнице в давлении в системе.

Сжимаемый при помощи устройства воздух характеризуется увеличением температуры во время сжатия. Это приводит к понижению плотности, а итогом этого будет сниженный уровень давления. Механическую систему оснащают промежуточным охладителем для разрешения данной проблемы. Охладитель является воздушным или жидкостным радиатором, качественно охлаждающим сжатые воздушные массы после прохода устройства.

Особенности привода компрессоров

Механический нагнетатель воздуха для автомобиля с ДВС в конструктивном плане может иметь определенные отличия в сравнении с другими похожими решениями. Главное различие от схожих систем в основном является выступающая система его привода.

Приводное устройство нагнетателя может быть таким:

• система прямого привода, с которой описываемое устройство обладает креплениями для прямого соединения с фланцем коленчатого вала;
• зубчатые или плоские ремни ременного привода;
• привод, базирующийся на цепном приводе;
• зубчатая передача, под которой подразумевают редуктор цилиндрического типа;
• электропривод, подразумевающий наличие отдельного электрического двигателя.

Теперь стоит рассмотреть каждую из разновидностей механического типа более детально.

Современные транспортные средства могут оснащать разнообразными вариациями компрессоров.

Широкое распространение получили 3 основных типа устройств:

• кулачковый;
• винтовой;
• центробежный;

Кулачковый тип

Такой механический нагнетатель является одной из первых разработок. Его начали устанавливать на транспортные средства с самого начала прошлого столетия.

На сегодня, реализуется данная конструкция таким образом, что компрессор оснащается парой роторов. Они могут обладать тремя или четырьмя кулаками, вращающимися встречно друг другу.

Кулаки располагаются таким образом, чтобы размещаться спирально по всей длине вышеупомянутых роторов. Угол закручивания данных элементов побирается с целью обеспечения наиболее эффективного процесса нагнетания воздуха с учетом возникающих параллельно этому потерь. Общая конструкция и принцип действия кулачкового варианта схожи с шестеренным масляным насосом, устанавливаемый смазочную систему ДВС.

Оказывающийся в нагнетателе воздух ловится кулаками ротора, перемещается в кулачковом пространстве и между стенками нагнетателя. В процессе он сжимается, а после этого начинается процесс нагнетания воздуху во впуск. Таков принцип называют нагнетанием внешнего типа. Такие компрессоры выделяются тем, что в большом темпе реализует необходимое давление.

Фиксируется и рост вышеуказанного давления одновременно с увеличением частотности вращения коленчатого вала транспортного средства.

Иногда кулачковый агрегат способен создать очень сильное давление, превышающее необходимый уровень. Как результат – образование воздушных пробок в канале нагнетания и ухудшение эффективности давления, что становится причиной общего снижения мощности силового агрегата во множестве рабочих режимах. Во избежание столь нежелательных последствий, в процессе использования агрегатов механического типа в обязательном порядке реализуют дополнительные меры по контролю и регулированию давления.

Вышеуказанное давление регулируют 2-мя распространёнными методами:

• Первый из них подразумевает регулирование давления посредство выключения агрегата. По большей части такой метод осуществляют посредством муфты электромагнитного типа;
• Второй вариант подразумевает пуск воздуха на этапе непрерывной работы устройства. Воздушную массу пускают посредством перепускного клапана;

Сейчас решения наддува механического типа оснащают схемами регулировки так. Комплексный вариант включает в себя входные датчики давления наддува и во впуске, электронные управляющие блоки и т.д.

Одновременно с этим прибегают к многочисленным механизмам исполнения. К ним относятся модули привода перепускного клапана электромеханического типа, муфтовый электрический магнит и прочие элементы. Нагнетатели рассматриваемого типа преимущественно дорогие. Такое положение дел обуславливается допусками недостаточных размеров на этапе производства.

Решения такого плана характеризуются повышенными требованиями к стерильности поступающего внутрь воздуха. В независимости от уровня или типа загрязнений или посторонних предметов внутри системы, чувствительный агрегат может быть легко выведен из строя.

Устройства данной разновидности характеризуются солидным весом, а также большой шумностью во время их работы. Производителями эффективно используется большое число мер для подавления шума, начиная от конструктивных корпусных особенностей и заканчивая использованием резонаторов, демпферов и прочих.

Винтовой тип

Нагнетатели винтового типа представляют собой конструктивно схожие решения с ранее рассмотренной вариацией.

Рассматриваемый сейчас агрегат включает 2 ротора-шнека определенной формы. Один из них обладает характерными выступами, а второй выемками-канавками. Эти элементы имеют форму, близкую к конической форме, а камера для воздуха между ними имеет меньшие размеры. Это будет заметно, если присмотреться к длине роторов. Поступающие смеси наружных газов захватываются шнеками, а после перемещаются и сжимаются. Процесс сжатия осуществляется при помощи шнекового вращения.

Последний этап процесса подразумевает нагнетание компрессированного воздуха. Главное отличие рассматриваемого устройства от кулачковой разновидности заключается в обеспечении внутреннего нагнетания. Воздух будет нагнетаться между шнеками, а это позволяет сделать эффективнее.

Центробежный тип

В случае центробежных разновидностей нагнетание воздуха реализовано по принципу, напоминающему принцип работы турбокомпрессора. Основывается агрегат на рабочем колесе-крыльчатке. Оно вращается с весьма и весьма большой скоростью, а по числу оборотов способно достигнуть отметки в пятьдесят или шестьдесят оборотов в минуту.

Принцип работы центробежного решения заключается в том, что поступавший воздух засасывается устройством в пространство внутри колеса. Центробежная сила воздуха перемещается по лопастям, а воздух из колеса выходит уже на больших скоростях, но уже характеризуется низким давлением.

Именно в процессе выхода оттуда воздух будет проходить по диффузору, имеющему целый ряд лопаток стационарного типа, располагающихся вблизи колеса-крыльчатки. Потоки воздуха на огромных скоростях после прохода через диффузор проходят процесс по преобразованию и превращения высокоскоростные потоки воздуха в низко-скоростные, но теперь уже с высоким уровнем давления.

Важно упомянуть, что такой вариант устройства является наиболее распространённым среди всех механических решений. Очень распространён такого типа механический нагнетатель на ВАЗ, и других, относительно доступных автомобилях. К главным преимуществам можно отнести компактность, малую массу, рабочую эффективность, взвешенную стоимость, а также широкий спектр различных вариаций крепления на моторе.

Минусами таких вариаций являются: сильно выраженная зависимость их мощности и скорости вращения коленчатого вала. Производительно стараются учитывать и эти недостатки, пытаясь их исправить.

Максимальное число отношения привода передаточного типа требуется для работы двигателя при низких оборотах. Минимальный уровень отношения задействуют в случае режима работы при скоростных оборотах.

Благодаря целому ряду конструктивных свойств нагнетатели первых типов устанавливаются на транспортные средства для обеспечения хороших динамических показателей при разгоне, в то время центробежные решения лучше всего справляются в случае работы мотора при пиковых нагрузках и максимальных показателях скорости.

Такие устройства весьма востребованы как в случае дорогих автомобилей серийного производства, так и в случае спортивных машин. Нагнетатели активно задействуют в тюнинге авто.

Большую часть автомобилей спортивного типа оборудуют именно такими нагнетателями или комплексными решениями, включающими в себя сразу и механический агрегат и турбокомпрессор.

Стоит отметить и то, что наиболее массовые автомобили, в особенности среднего класса, оснащают компрессорами описанных выше типов крайне редко.

Работа двигателя построена на том, что топливо должно быть смешано с необходимым количеством кислорода. Это позволит достичь максимально возможной мощности. Расскажем про механические нагнетатели воздуха для автомобиля.

Центробежные нагнетатели воздуха

Подобные нагнетатели в тюнинге получили наибольшее распространение. По своей конструкции они наиболее близки к турбонаддуву , поскольку имеют одинаковый принцип нагнетания воздуха. Разняться лишь способы привода. Работа осуществляется следующим образом.

Принцип работы центробежного нагнетателя состоит в следующем: воздух, пройдя по воздушному каналу в нагнетатель, попадает на лопасти крыльчатки. Лопасти закручивают и отбрасывают его центробежной силой к периферии кожуха, где имеется диффузор. Далее воздух выталкивается в окружной воздушный туннель (воздухосборник), который имеет улиткообразную форму.

Такая конструкция создает необходимое давление воздушного потока на выходе из нагнетателя. Дело в том, что внутри кольца воздух поначалу движется быстро, и его давление мало. Но в конце улитки русло расширяется, скорость воздушного потока понижается, а давление увеличивается. Так создается необходимый подпор для накачки цилиндров двигателя.

У центробежного нагнетателя есть недостаток. Для эффективной работы крыльчатка должна вращаться не просто быстро, а очень быстро. Фактически производимое центробежным компрессором давление пропорционально квадрату скорости крыльчатки. Скорости могут быть 40 тысяч об/мин и более. И поскольку привод осуществляется от коленвала посредством ременной передачи на шкив турбины, шум от такого устройства сильный. Хотя многим этот характерный свист нравится.

К минусам можно отнести некоторую задержку в срабатывании, хотя нужно отметить, что эта задержка не столь заметна, как у турбонагнетателей.

И еще замечание. Как правило, центробежный нагнетатель дает прибавку на высоких оборотах двигателя. Сначала давление нарастает медленно, но затем, с увеличением оборотов, довольно резко возрастает. Эта особенность делает центробежные нагнетатели наиболее пригодными для тех случаев, когда более важно поддержание высоких скоростей, а не интенсивность разгона.

Центробежные нагнетатели воздуха для автомобиля очень популярны. Сравнительно низкая цена и простота установки способствовали тому, что компрессоры этого типа почти вытеснили другие и стали популярны в тюнинге автомобилей.

Нагнетатели воздуха типа ROOTS

Компрессоры типа “Рутс” относятся к классу объемных нагнетателей. Конструкция их довольно проста и напоминает масляный шестеренчатый насос двигателя. В корпусе овальной формы вращаются в противоположные стороны два ротора, имеющие специальный профиль. Роторы насажены на оси, связанные одинаковыми шестернями.

Основное отличие этого метода нагнетания в том, что воздух сжимается не внутри, а как бы снаружи компрессора, непосредственно в нагнетательном трубопроводе. Именно поэтому их иногда называют компрессорами с внешним сжатием.

Главным минусом такого способа нагнетания является, что, раз процесс сжатия воздуха осуществляется вовне компрессора, его эффективная работа возможна лишь до определенных значений наддува. С ростом давления увеличивается просачивание воздуха назад, и его КПД снижается. Далее мощность, затрачиваемая на вращение самого нагнетателя, может превысить добавочную мощность двигателя.

Еще один недостаток. В компрессорах подобного типа создается турбулентность, способствующая росту температуры воздушного заряда. То есть, наряду с обычным ростом температуры от непосредственно повышения давления, в рутс-компрессорах происходит дополнительный нагрев. В этой связи подобные нагнетатели в обязательном порядке оснащаются интеркулерами.

Шум от работы объемных компрессоров не столь сильный, как у центробежных, и имеет иную тональность. При этом, в отличие от центробежных, механические нагнетатели типа ROOTS эффективны уже на малых и средних оборотах двигателя. Эта особенность рутс-компрессоров сделала их наиболее пригодными для драг рейсинга , где ценится динамика разгона. Другой плюс – относительная простота конструкции.

Малое количество движущихся частей и малые скорости вращения делают эти механические нагнетатели одними из самых надежных и долговечных. Но сложность и высокая цена снизили их популярность.

Плюсы и минусы

Использование нагнетателей воздуха для авто может негативно сказаться на ресурсе двигателя. Как правило, поломку мотора вызывают повышенные обороты. Стало быть, использование нагнетателя, повышающего крутящий момент на низких и средних оборотах, может, наоборот, благоприятно сказаться на ресурсе двигателя.

С другой стороны, если добиваться действительно большого роста мощности, многие штатные детали придется заменить на более прочные. Так, например, кованые поршни и шатуны будут совсем нелишними.

Cжатие воздуха всегда сопряжено с повышением температуры. В некоторых компрессорах это повышение не существенно, но в любом случае для увеличения воздушного заряда и снижения потери мощности на привод нагнетателя воздух необходимо охлаждать.

Еще одна проблема – детонация. Дело в том, что высокая температура и давление подаваемого в цилиндры воздуха может привести к тому, что в конце такта сжатия, когда поршень спрессует в цилиндре и так уже сжатую топливо-воздушную смесь, ее температура и давление могут оказаться настолько высокими, что это вызовет преждевременную ее детонацию, т. е. взрыв.

Дабы избежать подобных проблем, можно перейти на высокооктановые сорта топлива, но часто этого мало. При достаточно больших значениях давления приходится производить декомпрессию, т. е. снижать степень сжатия. Правильный подбор свечей зажигания также немаловажен.

Как работает механический центробежный нагнетатель — x-engineer.org

Максимальный крутящий момент и мощность, генерируемые двигателем внутреннего сгорания, зависят, среди прочего, от количества топлива, которое может быть сожжено в цилиндрах. Чем больше количество сожженного топлива, чем выше давление в цилиндре, тем выше крутящий момент (мощность) двигателя. Количество топлива, которое может быть сожжено внутри двигателя, ограничено количеством воздуха (кислорода), доступного для сгорания. Это означает, что даже если мы впрыснем в двигатель большое количество топлива без нужного количества воздуха (кислорода), топливо останется несгоревшим, и двигатель не будет работать, а выбросы выхлопных газов увеличатся.

В естественном двигателе внутреннего сгорания, также называемом атмосферным двигателем, воздух всасывается в цилиндры путем всасывания, когда поршень движется к нижней мертвой точке (НМТ) и создает объем в цилиндрах. В этом случае массовый расход воздуха зависит от дросселирования впускного коллектора, а давление воздуха всегда меньше атмосферного давления (1 бар / атм).

Для двигателя фиксированного размера (рабочий объем) за счет сжатия всасываемого воздуха до более высокой плотности, чем плотность атмосферного воздуха, перед входом в цилиндры мы увеличим выходной крутящий момент (мощность) двигателя.Это основное назначение двигателя с наддувом . Следовательно, двигатель с наддувом — это двигатель внутреннего сгорания, который использует сжатый воздух перед впуском цилиндра , чтобы на увеличить крутящий момент и выходную мощность .

При сжатии всасываемого воздуха его плотность увеличивается, что означает, что для того же объема имеется больше молекул кислорода, доступных для сгорания. Это означает, что можно впрыснуть больше топлива и, следовательно, получить более высокое давление сгорания, что приводит к более высокому крутящему моменту и мощности двигателя.

Изображение: Увеличение крутящего момента двигателя за счет наддува

Существует несколько методов сжатия всасываемого воздуха двигателя:

• турбонаддув выхлопных газов
• механический наддув
• наддув с волной давления

Турбонаддув подробно объясняется в следующие артикулы:

В нагнетателях с механическим приводом компрессор приводится непосредственно от двигателя. Это означает, что компрессор механически связан с коленчатым валом через шестерню или ремень и получает мощность от двигателя для сжатия всасываемого воздуха.

В зависимости от способа сжатия воздуха нагнетатели с механическим приводом делятся на две основные категории:

• центробежные нагнетатели
• нагнетатели прямого вытеснения

В этой статье мы сосредоточимся на центробежных нагнетателях с механическим приводом .

Механический центробежный нагнетатель использует принцип потока и принцип количества движения для сжатия всасываемого воздуха. Он в основном состоит из крыльчатки компрессора (крыльчатки), которая установлена ​​на валу и приводится в действие двигателем через зубчатую передачу или ременную передачу.

Изображение: Схема механического центробежного наддува
Кредиты: [5]

Атмосферный воздух всасывается крыльчаткой (компрессором) через фильтр и сжимается до более высокого давления. Перед поступлением в двигатель (цилиндры) всасываемый воздух охлаждается для дальнейшего увеличения его плотности. Прохладный плотный воздух означает, что в двигатель можно впрыснуть больше топлива, что создает больший крутящий момент (мощность) на коленчатом валу. Давление наддува зависит от частоты вращения двигателя, чем выше частота вращения крыльчатки (двигателя), тем выше давление сжатого воздуха.

Поскольку мощность, необходимая компрессору для вращения, отбирается непосредственно от двигателя, а не от выхлопных газов, как в случае с турбонагнетателем, недостатком является то, что нагнетатель увеличивает паразитные нагрузки на двигатель . Преимущество заключается в том, что отсутствует передача температуры от выхлопных газов сжатому воздуху, что приводит к более высокой плотности всасываемого воздуха по сравнению с турбонаддувом.

Изображение: Принцип работы центробежного нагнетателя
Кредит: ProCharger

Самый простой привод центробежного нагнетателя — это ремень, соединенный с коленчатым валом через два шкива.Однако этот простой и эффективный метод ограничивает работу нагнетателя, поскольку выходное давление напрямую связано с частотой вращения двигателя. Существуют также более продвинутые концепции, такие как турбонагнетатели с V-образным приводом CVT Torotrak, в которых используются полные тороидальные вариаторы для управления скоростью крыльчатки независимо от частоты вращения двигателя. Этот метод позволяет лучше контролировать функцию давления наддува в рабочей точке двигателя (скорость и крутящий момент).

Еще одно преимущество нагнетателя по сравнению с турбонагнетателем состоит в том, что масса всасываемого воздуха увеличивается примерно прямо пропорционально скорости вращения двигателя и, следовательно, потребности двигателя в воздухе.В случае с нагнетателем, поскольку диапазон его работы не ограничивается помпажем компрессора (как в случае с турбокомпрессором), возможна гораздо более широкая зона действия компрессора. Кроме того, при наличии прямого механического соединения с двигателем реакция на внезапную потребность в давлении всасываемого воздуха происходит намного быстрее.

Изображение: Двигатель Ford Mustang с центробежным нагнетателем
Кредит: ProCharger

1. воздушный фильтр
2. центробежный нагнетатель
3. промежуточный охладитель
4. шкив коленчатого вала
5. впускной коллектор

Так как компрессор работает на основе механического нагнетателя принцип потока, его общая эффективность высока, а также лучшее соотношение между размерным и объемным расходом по сравнению с другими нагнетателями с механическим приводом.

Нагнетатель с механическим приводом может работать со скоростью до 100000 об / мин и более. Это означает, что, поскольку он приводится в движение напрямую от двигателя, ему требуются довольно значительные передаточные числа. Первое преобразование скорости выполняется на шкивах (если привод от ремня) с соотношением скоростей около 2: 1. Второе преобразование скорости выполняется внутри корпуса компрессора с помощью фиксированной простой зубчатой ​​передачи или планетарного ролика (зубчатого колеса). Передаточное отношение внутреннего зубчатого колеса может доходить до 15: 1. Это дает общее преобразование скорости около 30: 1, что для частоты вращения двигателя 2000 об / мин соответствует частоте вращения рабочего колеса 60000 об / мин.

Производительность нагнетателя измеряется функцией его давления наддува . Повышение давления на 1,2 бара означает, что нагнетатель повысил давление всасываемого воздуха на 1,2 бар выше атмосферного давления (1 бар). Это означает, что абсолютное давление во впускном коллекторе после компрессора составляет 2,2 бар. Давление наддува непостоянно, оно зависит от скорости крыльчатки, чем быстрее крыльчатка вращается, тем выше давление наддува.

Изображение: Компоненты центробежного нагнетателя
Предоставлено: ProCharger

1. Корпус компрессора (улитка)
2. рабочее колесо
3. масляный насос аэрации
4. подшипники
5. шкив
6. трансмиссия (простая шестерня с фиксированным передаточным числом)

Центробежный нагнетатель содержит рабочее колесо, которое вращается с высокой скоростью, втягивает воздух в небольшой корпус компрессора (спиральная камера) .Когда воздух выходит из рабочего колеса, он движется с высокой скоростью при низком давлении. Этот высокоскоростной воздух с низким давлением проходит через диффузор, который преобразует воздушный поток так, что он имеет высокое давление и низкую скорость. Затем воздух подается в двигатель, где дополнительный воздушный поток (вызванный повышенным давлением) дает двигателю возможность сжигать больше топлива и иметь более высокий уровень сгорания. Это приводит к более быстрому и отзывчивому автомобилю за счет большей эффективности двигателя.

Рабочее колесо — это главный вращающийся компонент нагнетателя, который создает наддув.Рабочее колесо нагнетает воздух в воздуходувку и создает давление, которое напрямую преобразуется в положительное давление во впускном коллекторе, также известное как давление наддува. Рабочее колесо должно выдерживать высокие рабочие температуры и быть достаточно прочным, чтобы постоянно работать на высоких оборотах двигателя.

Улиткообразная конструкция корпуса компрессора является уникальной особенностью центробежных нагнетателей. Этот корпус компрессора, технически известный как коллектор, предназначен для сбора воздушного потока и его подачи в нижнюю по потоку трубу.Хотя корпуса компрессоров могут быть изготовлены из самых разных металлов или сплавов, они обычно формуются или отливаются из алюминия. Алюминий обычно используется для корпусов / улиток нагнетателя из-за сочетания прочности, веса и устойчивости к коррозии. После того, как корпус отлит, он подвергается механической обработке в соответствии с конструкцией рабочего колеса. При сборке нагнетателя корпус крепится к трансмиссии с помощью крепежных болтов или ленточных хомутов.

Между рабочим колесом и улиткой находится диффузор .После рабочего колеса на пути потока диффузор должен преобразовывать кинетическую энергию (высокую скорость) газа в давление путем постепенного замедления (диффузии) скорости газа.

Вместе с повышающим передаточным числом, полученным с помощью системы (ременной) передачи, также требуется повышающая передача на для получения скоростей рабочего колеса, необходимых для создания желаемого наддува. Кроме того, трансмиссия содержит подшипники для поддержки валов, прикрепленных к внутренним шестерням. Подшипники используются во всей системе для обеспечения плавного движения деталей и уменьшения трения и износа. Все подшипники центробежного нагнетателя должны постоянно выдерживать высокоскоростное движение.

В простейших формах трансмиссии нагнетателя используются простые шестерни или планетарные ролики . Существуют также более сложные конструкции, например, турбонагнетатели Torotrak с V-Charge CVT, в которых используются тороидальные трансмиссии для изменения общего передаточного числа функции нагнетателя в рабочей точке двигателя (скорость и крутящий момент).

Изображение: Центробежные нагнетатели с планетарными роликами Кредит: Rotrex	Изображение: Система поворотного привода с планетарными роликами Кредит: Rotrex
Изображение: Центробежный планетарный наддув с трансмиссией HKS

1. шкив
2. передний корпус
3. входное кольцо
4. ролик
5. корпус компрессора
6. шпиндель
7. колесо компрессора
8. задний корпус

V-Charge Torotrak представляет собой центробежный нагнетатель с механическим приводом, с тяговый привод с переменным передаточным числом.Тороидальная трансмиссия, действующая как бесступенчатая трансмиссия (CVT), способна изменять передаточное число с минимального (0,28) до максимального (2,8) менее чем за 400 мс. Он имеет гидравлическую систему срабатывания малой мощности, которая потребляет менее 20 Вт при изменении передаточного числа.

Supercharger ременной привод от двигателя, с передаточным числом шкива 2.5: 1. Кроме того, выход тороидального вариатора проходит через планетарный роликовый агрегат с передаточным числом 12,5: 1. Комбинация ременного шкива, тороидальной передачи и планетарного ролика дает минимальное передаточное число 8,75: 1 и максимальное передаточное число 87,5: 1.

Правильная смазка необходима для продолжительной работы центробежного нагнетателя. Высокая скорость, необходимая нагнетателю для создания наддува, требует адекватной смазки всех движущихся частей. В центробежных нагнетателях используется несколько методов смазки.В некоторых конструкциях для смазки нагнетателя используется моторное масло. В закрытых (автономных) системах смазка представляет собой легкое синтетическое масло, специально разработанное для работы на высоких скоростях. Смазочное масло распределяется по трансмиссии через маслоотражатель / насос.

Изображение: Контур охлаждения нагнетателя
Авторы и права: Нагнетатели Hamburger

1. канистра с маслом
2. масляный фильтр
3. центробежный нагнетатель
4. маслоохладитель

Центробежные нагнетатели используют небольшую часть мощности двигателя для движения внутренних компонентов нагнетателя .КПД имеет как механический (потребление энергии), так и тепловой (нагрев сжатого воздуха) факторы. Более высокий КПД означает, что нагнетатель потребляет меньше энергии от двигателя, питающего его, и производит меньше тепла. Внутри моторного отсека сильно нагревается, и некоторые конструкции нагнетателя допускают значительную теплопередачу от двигателя и других компонентов к нагнетателю. Это, в свою очередь, позволяет передавать дополнительное тепло воздуху, сжимаемому внутри нагнетателя, эффективно снижая эффективность.

В заключение, давайте суммируем цели по наддуву :

• для данного объема двигателя (рабочий объем) наддув увеличивает крутящий момент и выходную мощность (например, 2,0-литровый двигатель с естественным наддувом (NA) имеет пиковую мощность 110 кВт. , в то время как 2,0-литровый двигатель с наддувом имеет пиковую мощность 140 кВт)
• для двигателя меньшего размера (меньший рабочий объем), с меньшим расходом топлива и выбросами выхлопных газов, наддув поддерживает тот же уровень мощности и крутящего момента двигателя (например,грамм. 1,2-литровый двигатель с наддувом имеет такой же крутящий момент и выходную мощность, что и 1,6-литровый двигатель NA (атмосферный))

Обычно нагнетатели используются в двигателях с высокими рабочими характеристиками. Для нагнетателей с фиксированным передаточным числом их общее передаточное число должно должным образом соответствовать карте воздушного потока компрессора с используемой частотой вращения двигателя. Это означает, что передаточное число ременного шкива и передаточное отношение внутренней передачи должны выбираться в зависимости от частоты вращения двигателя и того места, где требуется пиковое давление наддува.

Изображение: Ременной привод нагнетателя
Кредит: ProCharger

1. центробежный нагнетатель
2. резиновый ремень
3. шкив коленчатого вала

Низкие скорости приводят к более низкому выходу наддува воздуха, и потребность в высоких скоростях для получения высокого уровня наддува один из недостатков центробежного нагнетателя. Ускорение на холостом ходу приводит к низкому давлению наддува в результате низких оборотов двигателя. Для достижения очень высоких скоростей вращения рабочего колеса (выше 40000 об / мин), необходимых для значительного давления наддува, необходима комбинация меньшего шкива на ременном приводе нагнетателя по сравнению с коленчатым валом.

Центробежные нагнетатели обладают большой гибкостью с точки зрения места установки, что делает их популярными для использования на вторичном рынке. Их можно разместить до или после корпуса дроссельной заслонки. Выпускная трубка может использоваться для подачи сжатого воздуха либо к впускному отверстию двигателя, либо к промежуточному охладителю, а не присоединяться непосредственно к впускному коллектору.

Центробежные нагнетатели имеют минимальную теплопередачу из-за низкой степени внутреннего сжатия. Такой высокий термический КПД приводит к увеличению прироста мощности по сравнению с нагнетателями прямого вытеснения.

По сравнению с турбокомпрессорами центробежные нагнетатели с механическим приводом имеют более быстрое время отклика благодаря механической связи с коленчатым валом двигателя.

Помните, что в четырехтактных двигателях внутреннего сгорания центробежных нагнетателей с механическим приводом используются для увеличения крутящего момента и выходной мощности двигателя на единицу смещенного объема .

Ссылки

[1] Bosch Automotive Handbook, 9th Edition, Wiley, 2014.
[2] T.К. Гарретт и др., Автомобиль, 13-е издание, Баттерворт-Хайнеманн, 2001.
[3] Джон Б. Хейвуд, Основы двигателя внутреннего сгорания, МакГроу-Хилл, 1988.
[4] Уиллард В. Пулкрабек, Основы инженерной мысли. двигателя внутреннего сгорания, Прентис Холл, 1997.
[5] Константин Д. Ракопулос, Эвангелос Г. Джиакумис, Переходный режим работы дизельного двигателя — Принципы работы и анализ моделирования, Springer, 2009.
[6] Клаус Молленхауэр, Хельмут Тшоке , Справочник по дизельным двигателям, Springer — Bosch, 2010 г.
[7] Николас Гуднайт, Кирк ВанГелдер, «Производительность автомобильного двигателя», Jones & Bartlett Learning, 2019.
[8] Сэм Акехерст, Нагнетатель Torotrak с приводом от V-charge CVT — средство уменьшения размеров?, Университет Бата, 2017.

против турбонагнетателя | Институт J-Tech

Нагнетатель или турбокомпрессор? Сегодняшние потребители энергии имеют возможность выбрать индукционную систему для своего автомобиля. Когда дело касается автомобильных характеристик, мощность имеет значение.Мощность и крутящий момент могут быть существенно увеличены с помощью надстройки принудительной индукции, но чтобы выбрать лучший маршрут для вашей поездки, это помогает понять различия между двумя системами и то, как они работают.

Принудительная индукция 101

Может показаться странным, что больше воздуха, нагнетаемого в двигатель, означает большую мощность. Разве двигатель не работает от топлива? Да. Но двигатели внутреннего сгорания полагаются на воздух (кислород), чтобы питать топливо, заставляя его сгорать и гореть, преобразовывая его в энергию и производя энергию.Таким образом, идея нагнетания еще большего количества воздуха в двигатель для сжигания большего количества топлива и, в конечном итоге, выработки большей мощности — вот что такое нагнетатели и турбокомпрессоры.

В чем разница между нагнетателем и турбонагнетателем?

Обе системы представляют собой воздушные компрессоры, предназначенные для нагнетания дополнительного воздуха в двигатель. Но то, как они устроены и как работают, очень разные. Требуется мощность, чтобы сделать мощность против турбо-лага, давайте перейдем к этому.

Нагнетатель — Соединенный ремнем, идущим от коленчатого вала, нагнетатель вращается во время вращения двигателя и нагнетает дополнительный воздух во впускное отверстие двигателя.Поскольку нагнетатель полагается на механическое вращение двигателя, он будет полагаться на мощность двигателя, чтобы заставить его вращаться, но как только он заработает, нагнетатель производит предсказуемую величину наддува, не полагаясь на какие-либо ограничения, такие как контроллер наддува. Вместо этого, чтобы регулировать количество производимого наддува, вы просто меняете шкив на конце нагнетателя, чтобы внутренние части вращались с большей скоростью, увеличивая количество воздуха внутри двигателя.

Турбокомпрессор — Как следует из названия, турбокомпрессор имеет настоящую турбину, которая использует выхлопные газы двигателя для вращения, заставляя компрессор нагнетать воздух в двигатель.По сути, он использует выхлопные газы для вращения турбины, которая, в свою очередь, всасывает дополнительный воздух, что приводит к дополнительной емкости для топлива. Больше топлива + больше воздуха = больше мощности.

Какой из них лучше?

Оба обеспечивают повышение мощности, но турбонагнетатели могут иметь небольшую задержку во время ускорения, потому что мощность, создаваемая выхлопными газами, должна накапливаться, достаточная для вращения турбонагнетателя. Они также нагреваются и нуждаются в хорошем охлаждении, и их немного сложнее установить, учитывая интеркулер и выпускной коллектор.Но они, как правило, тише, чем Supercharger, и могут обеспечить больший прирост мощности в верхней части кривой мощности оборотов.

Какими бы ни были ваши предпочтения, с постоянно развивающимися технологиями в автомобильном мире никогда не будет скучно. Если вы более чем немного увлечены тем, что происходит под капотом, вам следует проверить программу по автомобильным или дизельным технологиям в J-Tech Institute. J-Tech идет в ногу со всеми последними достижениями автомобильной промышленности и обучает новое поколение автомобильных и дизельных техников.Свяжитесь с J-Tech сегодня, чтобы узнать больше о карьере, которая помогает Америке двигаться за рулем. Или щелкните здесь, чтобы запланировать экскурсию по нашему объекту площадью 168 000 квадратных футов в Джексонвилле, Флорида.

Турбокомпрессор против нагнетателя | Основы GoMechanic

В этом другом выпуске #GoMechanicBasics мы подробно обсуждаем Турбокомпрессор и Нагнетатель.

Также читайте: Карбюратор против впрыска топлива | Основы GoMechanic

Что такое система принудительной индукции в автомобиле?

Система принудительного впуска преодолевает ограничения атмосферного давления, нагнетая большое количество воздуха в цилиндры сгорания.Турбокомпрессоры — это разновидность системы принудительной индукции. Они сжимают воздух, поступающий в двигатель; таким образом, это количество топлива и воздуха может быть сожжено в цилиндрах, что приведет к увеличению мощности почти на 50%.

В чем разница между нагнетателем и турбонагнетателем в автомобиле?

Проще говоря, нагнетатели — это устройства повышения давления, которые подают в двигатель воздух под высоким давлением. Нагнетатель приводится в действие самой мощностью двигателя, а мощность передается через шкив и ремень.

Турбокомпрессор — это разновидность нагнетателя. Это газовый компрессор (в частности, выхлопных газов), который используется для принудительной индукции в двигателе внутреннего сгорания (например, в двигателях автомобилей). Турбокомпрессор используется для производства большей мощности за счет увеличения плотности воздуха, поступающего в двигатель.

Турбокомпрессор имеет компрессор, приводимый в движение турбиной, которая приводится в движение выхлопными газами двигателя. Это отличается от нагнетателя, который приводится в действие механическим шкивом.Турбонаддув очень хорошо знаком с дизельными двигателями по той причине, что они очень хорошо подходят для турбонаддува. Точная мощность двигателя и соотношение мощности и веса могут быть заметно увеличены за счет турбонаддува.

Каковы преимущества нагнетателя?

• Подача мощности с нагнетателем быстрая и мгновенная
Нагнетатели
• обеспечивают увеличение мощности без задержек (например, турбо-лаг).
Нагнетатели
• просты в установке и потребляют энергию от двигателя.
• Подходит для двигателей внутреннего сгорания с меньшим рабочим объемом.

Каковы преимущества турбокомпрессора?

• Турбокомпрессор использует турбину и компрессор, установленные на аналогичном валу.
• Турбокомпрессор не потребляет мощность от двигателя, поэтому нет механического сопротивления
• Турбокомпрессор использует выхлопные газы для приведения в движение турбины.
• Турбокомпрессоры лучше всего подходят для двигателей с большим рабочим объемом.

Что лучше, турбокомпрессор или нагнетатель?

Турбокомпрессор против нагнетателя; каждому свое, будь то турбокомпрессор или нагнетатель. Обе эти индукционные системы имеют определенную цель. Обе эти системы работают, чтобы выжать максимум мощности и крутящего момента из двигателя внутреннего сгорания. Однако производители автомобилей определили, что турбонагнетатель превосходит нагнетатель с относительным запасом не по мощности, а по обеспечению лучшей топливной эффективности.

Как для нагнетателей, так и для турбонагнетателей значительная часть конструкции заключается в том, чтобы воздух, поступающий в двигатель, оставался холодным. Сжатие воздуха увеличивает его температуру; таким образом, интеркулер обычно используется для снижения температуры воздуха между насосом и двигателем.

Можно ли использовать турбокомпрессор и нагнетатель? Двойная зарядка (нагнетатель + турбонагнетатель) Ford Mustang

Да, использование турбонагнетателя в тандеме с нагнетателем вполне возможно.Фактически, гоночные автомобили использовали двойную зарядку (турбонагнетатель + нагнетатель) для увеличения мощности как в диапазоне низких, так и в диапазоне высоких оборотов.

Однако двойная зарядка возможна в автомобилях с бензиновым двигателем. Автомобили с дизельным двигателем имеют ограничение по созданию высокого крутящего момента на низких оборотах.

Сколько лошадиных сил добавляет нагнетатель?

При использовании нагнетателя мощность и крутящий момент двигателя значительно увеличиваются в диапазоне от 70% до 80%.По мере того, как нагнетатель отрабатывает обороты двигателя, эффективность использования топлива также увеличивается. Это быстрый и эффективный способ повысить производительность автомобиля.

Сколько лошадиных сил добавляет турбокомпрессор?

Установка турбонагнетателя может увеличить мощность и крутящий момент на 20–30%. В некоторых ситуациях он может даже увеличить мощность до 50% от максимальной мощности двигателя.

Что такое турбо лаг?

Турбо-лаг — это время, которое проходит между включением акселератора и ощущением прилива крутящего момента от двигателя с турбонаддувом.По сути, турбо-задержка — это время, которое требуется турбонагнетателю, чтобы всасывать воздух, раскручивать и обеспечивать выброс мощности в двигатель. Очень часто встречается в дизельных автомобилях с турбонаддувом (скажем, 1.3 DDis Maruti Suzuki).

Нагнетатель вреден для вашего двигателя?

Нагнетатель повышает производительность транспортного средства, создавая давление воздуха в двигателе, таким образом, сжигая больше топлива и, в свою очередь, генерируя больше энергии. Кроме того, турбина нагнетателя может быть преобразована в турбокомпрессор, что обеспечивает лучшие рабочие характеристики по сравнению с нагнетателем.

Может ли нагнетатель увеличить расход топлива? Нагнетатели

могут увеличить пиковую мощность двигателя до 80%, что делает их удобными для гонок, подъема тяжелых грузов или просто добавления радости к обычным ощущениям от вождения. Нагнетатель может потреблять до 20% выходной мощности двигателя (из-за механического сопротивления). Но только потому, что нагнетатель может обеспечить увеличение мощности до 80%, мы думаем, что это справедливый компромисс.

Можете ли вы установить турбонаддув или наддув любого автомобильного двигателя?

Да, вы можете, вы можете добавить в автомобиль послепродажную систему нагнетания, но имейте в виду! это может быть безумно дорогим и, возможно, неразумным вложением, если вы думаете установить нагнетатель в экономичный хэтчбек или седан c-сегмента.

Нагнетатели

выпускаются в трех основных конфигурациях: корневые, двухвинтовые и центробежные. Нагнетатели обычно входят в стандартную комплектацию многих типов гоночных автомобилей, где все решает скорость, а в некоторых случаях они не будут разрешены для использования на улице.

Какие автомобили в Индии оснащены турбонагнетателем?

Вот некоторые индийские автомобили с турбонаддувом:

• Тата Нексон
• Volkswagen Polo GT TSI.
• Марути Сузуки Балено
• Тата Болт
• Тата изюминка
• Fiat Linea Т-Джет
• Форд ЭкоСпорт
Фольксваген Венто TSI

Какие автомобили в Индии оснащены нагнетателем?

Нагнетатели — редкость на индийских дорогах, они устанавливаются только на дорогих роскошных или экзотических автомобилях таких брендов, как Mercedes Benz, Jaguar, Range Rover и т. Д.

Вам могут понравиться легкосплавные диски против стальных дисков | Основы GoMechanic

Турбокомпрессор

и нагнетатель: различия, надежность и сравнение цен

Турбокомпрессор или нагнетатель могут увеличить мощность вашего двигателя и вывести вас на самую быструю полосу движения.Но как они работают?

Если есть один вывод из турбокомпрессоров и нагнетателей, то оба они связаны с мощностью. Сжимая воздух, поступающий в двигатель (процесс, известный как принудительная индукция), турбокомпрессоры и нагнетатели распределяют дополнительную мощность на двигатель, закачивая больше топлива в цилиндр. Таким образом, цилиндр вырабатывает больше мощности при каждом взрыве, значительно увеличивая обороты и тем самым сырую мощность двигателя.

Различия между турбонагнетателями и нагнетателями самые разные.Хотя конечный результат один и тот же (больше мощности!), Любая путаница между ними, вероятно, связана с их похожими названиями. К концу этой статьи вы сможете легко отличить турбокомпрессоры от нагнетателей.

Турбокомпрессор и нагнетатель: основные различия

---

Турбокомпрессоры и нагнетатели отличаются как большим, так и тонким образом. Ключевое различие заключается в том, как они подают питание на двигатель.

Турбокомпрессоры

Турбокомпрессоры не подключены к двигателю.Они используют поток выхлопных газов в качестве источника энергии, протягивая его через турбину, которая вращает компрессор. Турбокомпрессоры не такие мощные, как нагнетатели, но они оснащены компонентами, изменяющими смог, которые уменьшают количество выделяемого смога.

Недавнее исследование, опубликованное в International Journal of Emerging Trends in Engineering and Development, показало, что двигатели с турбонаддувом положительно влияют на топливную экономичность и выбросы углерода.

Турбокомпрессоры имеют среднюю частоту вращения 15000 об / мин.Исследование турбокомпрессоров с изменяемой геометрией (VGT) показало, что крутящий момент на низкой скорости в большинстве автомобилей можно увеличить на 44%.

Нагнетатели

Нагнетатели напрямую связаны с двигателем ремнем. Они используют коленчатый вал двигателя в качестве источника энергии. Нагнетатели нагнетают сжатый воздух в двигатель для увеличения мощности. Это прямое соединение означает, что нагнетатели более мощные, чем турбокомпрессоры, но у них нет перепускного клапана, что означает, что они выделяют больше смога. Нагнетатели имеют среднюю скорость 50 000 оборотов в минуту.

Турбокомпрессор и надежность нагнетателя

---

Внутренняя цель системы принудительной индукции в сочетании с ее близостью к двигателю автомобиля означает, что надежность является ключевым вопросом при выборе между турбонагнетателем и нагнетателем. Очень важно учитывать, как долго и как часто вы можете использовать преимущества одного из них.

Турбокомпрессоры сложны и трудны в обслуживании. Они тише, чем нагнетатели, но также выделяют невероятное количество тепла, поэтому их необходимо правильно установить и изолировать.В среднем турбокомпрессор необходимо заменять каждые 100-150 км; в противном случае это может привести к повреждению двигателя.

Турбокомпрессоры стали привлекательными для автопроизводителей в последние годы, главным образом потому, что они обеспечивают большую мощность для небольших экономичных двигателей. Однако высококачественные турбодвигатели не рассчитаны на то, чтобы выдерживать силу турбокомпрессора. В конечном итоге это делает турбокомпрессоры менее надежными в долгосрочной перспективе.

По словам Джейка Фишера, директора Consumer Reports по тестированию автомобилей, «Небольшие турбодвигатели могут экономить газ, обеспечивая при этом необходимую людям мощность, но только если двигатели надежны.Иногда дополнительная сложность означает, что в будущем возникнут проблемы ».

Эта «беда» вызывает споры. Многие автовладельцы ожидают, что их автомобиль преодолеет отметку в 200–250 км, прежде чем отправиться на пастбище. К сожалению, потребители не знают полного и долгосрочного воздействия турбокомпрессоров на их двигатели.

Нагнетатели, возможно, более надежны, чем турбокомпрессоры. Их легко устанавливать и обслуживать. Они громче, чем турбокомпрессоры — они значительно увеличивают число оборотов в минуту — и в результате они более распространены.

Турбокомпрессор против нагнетателя Плюсы и минусы

---

Есть небольшая разница между преимуществами и недостатками, которые возникают при выборе турбокомпрессора или нагнетателя. Оба предлагают уникальные преимущества, которые имеют свою цену.

Давайте взглянем на плюсы и минусы, которые они предоставляют.

Турбокомпрессор

Плюсы

• Wastegate производит значительно меньше выбросов углекислого газа
• Идеально подходит для работы на большой высоте
• Легкий, мало влияет на топливную экономичность автомобиля
• Работает тихо
• В целом более эффективно

Минусы

• Турбонагнетателю требуется время для повышения мощности
• Сложная установка и обслуживание
• Очень горячая работа

Нагнетатель

Плюсы

• Простота установки и обслуживания
• Производит значительно больше мощности, чем турбокомпрессор
• Обеспечивает повышение мощности при более низких оборотах
• Тормозная мощность увеличивается на 30-45%
• В целом более надежна

Минусы

• Нет перепускного клапана = больше выбросов углерода отрицательно влияя на Экономия топлива автомобиля

Короче говоря, турбокомпрессоры эффективны, недороги и могут помочь многим маломоторным транспортным средствам получить преимущества в мощности двигателя.Все нагнетатели — это резкое повышение мощности любой ценой.

Насколько мощны нагнетатели? Чиллер SRT Power Chiller, который был разработан специально для Dodge Challenger SRT Demon 2018 года, установил новый рекорд мощности в 840 лошадиных сил и получил награду Popular Science’s Best of What’s New за 2017 год. Двигатель SRT с наддувом, Dodge разработал мощный нагнетатель, способный развивать огромную скорость.

Турбокомпрессор против цены нагнетателя

---

Турбокомпрессоры и нагнетатели близки по цене.Но это не значит, что они обязательно дешевые.

В целом, нагнетатели обычно дороже. Они могут быть специализированы в соответствии с конкретной маркой и моделью линейки автопроизводителей, что затрудняет замену или ремонт. Нагнетатели не производятся серийно, а их спрос и предложение влияют на текущую рыночную стоимость. Поскольку большинство новых автомобилей не имеют нагнетателя, нагнетатели часто изготавливаются на заказ для каждого конкретного двигателя или модели.

Более того, сама природа нагнетателя увеличивает его цену. В конце концов, это оборудование, которое может дополнительно вращать 65 000 оборотов в минуту. У этого бонуса есть своя цена.

Конец механических нагнетателей может быть на горизонте. Крис Коулэндс, директор отдела передовых разработок Fiat Chrysler Automobiles, считает, что в будущем нагнетатель будет заменен. «Я думаю, мы увидим, что электрический нагнетатель придет на смену механическому.”

Электрический нагнетатель будет более эффективным и экологически безопасным, но никто не знает, сколько он будет стоить.

Турбокомпрессоры обычно начинаются примерно с 400 долларов США и увеличиваются в цене в зависимости от марки и модели. Однако, поскольку турбокомпрессоры выделяют тепло и не связаны с самим двигателем, определенные компоненты должны быть установлены в автомобилях без турбонаддува, чтобы компенсировать дополнительную силу. Сюда могут входить некоторые, если не все, из следующего: впускной трубопровод, контроллер наддува, промежуточный охладитель, спускная труба, датчик детонации, а также топливный насос и трубопроводы большой мощности.

Не позволяйте дополнительным компонентам пугать вас турбокомпрессорами. В отличие от нагнетателей, многие современные автомобили включают турбокомпрессоры в стандартную комплектацию. Транспортные средства с турбонаддувом гораздо более распространены в Соединенных Штатах, в основном из-за того, что они работают на выхлопных газах, которые до сих пор не использовались.

Итоги по турбокомпрессорам и нагнетателям

---

Турбокомпрессоры и нагнетатели — отличный способ получить больше мощности от двигателя вашего автомобиля.Однако каждая система имеет уникальный набор компромиссов.

Турбокомпрессоры считаются более эффективным вариантом, потому что они приводятся в действие потоком выхлопных газов автомобиля — иначе расходуемым впустую источником энергии. Но в целом они не обеспечивают заметного увеличения мощности, если двигатель не работает на высоких оборотах.

Нагнетатели обеспечивают значительное преимущество в мощности по сравнению с турбонагнетателями и просты в установке, но они дороги и все реже, чем турбокомпрессоры.

Ссылки:

1. https://rspublication.com/ijeted/2016/sep16/13.pdf
2. https://www.ijsr.in/upload/865069637Chap_28.pdf
3. https: // www .consumerreports.org / car-Надежность-Владелец-Удовлетворение / Проблемы-с-турбо-двигателем-надежностью /
4. https://www.fcagroup.com/en-US/media_center/insights/Pages/srt_wins_popular_science_award.aspx
5. https://www.caranddriver.com/features/a20879514/in-the-battle-between-superchargers-and-turbochargers-theres-a-clear-winner-for-now/

Принципы | BorgWarner Turbo Systems

Чтобы лучше понять технику турбонаддува, полезно ознакомиться с принципами работы двигателя внутреннего сгорания.Сегодня большинство пассажиров легковые и коммерческие дизельные двигатели представляют собой четырехтактные поршневые двигатели, регулируемые впуском. и выпускные клапаны. Один рабочий цикл состоит из четырех ходов в течение двух полных. обороты коленчатого вала.

• Всасывание (ход перезарядки)
  Когда поршень движется вниз, воздух (дизельный двигатель или бензиновый двигатель с прямым впрыском) или топливно-воздушная смесь (бензиновый двигатель) всасывается через впускной клапан.
• Компрессия (рабочий ход)
  Объем цилиндра сжат.
• Расширение (рабочий ход)
  В бензиновом двигателе топливно-воздушная смесь воспламеняется от свечи зажигания, тогда как в топливо для дизельного двигателя впрыскивается под высоким давлением, и смесь самовоспламеняется.
• Выхлоп (ход перезарядки)
  Выхлопные газы удаляются при движении поршня вверх.

Эти простые принципы работы предоставляют различные возможности увеличения мощность двигателя:

Увеличение рабочего объема

Увеличение рабочего объема позволяет увеличить выходную мощность, поскольку больше воздух доступен в камере сгорания большего размера, и, таким образом, можно сжечь больше топлива. Это увеличение может быть достигнуто за счет увеличения количества цилиндров или объем каждого отдельного цилиндра.В общем, это приводит к большему и большему весу двигатели. Что касается расхода топлива и выбросов, то существенных можно ожидать преимуществ.

Увеличение оборотов двигателя

Еще одна возможность увеличения выходной мощности двигателя — увеличение его мощности. скорость. Это достигается за счет увеличения количества ударов в единицу времени. Так как пределов механической стабильности, однако такое улучшение производительности ограничено.Кроме того, увеличение скорости приводит к увеличению потерь на трение и накачку. экспоненциально и КПД двигателя падает.

Турбонаддув

В описанных выше процедурах двигатель работает как безнаддувный. двигатель. Воздух для горения втягивается непосредственно в цилиндр во время всасывания. Инсульт. В двигателях с турбонаддувом воздух для горения уже предварительно сжимается. подается в двигатель.Двигатель всасывает такой же объем воздуха, но из-за с более высоким давлением в камеру сгорания поступает больше воздушных масс. Вследствие этого, может быть сожжено больше топлива, так что выходная мощность двигателя увеличивается по сравнению с та же скорость и стреловидность.

По сути, следует различать газ с механическим наддувом и выхлопной газ. двигатели с турбонаддувом.

Механический наддув

При механическом наддуве воздух для горения сжимается компрессором. приводится в движение непосредственно от двигателя.Однако прирост мощности частично теряется. из-за паразитных потерь от привода компрессора. Способность управлять механическим турбокомпрессор составляет до 15% мощности двигателя. Следовательно, расход топлива выше по сравнению с безнаддувным двигателем с той же выходной мощностью.

Турбонагнетатель выхлопных газов

При турбонаддуве выхлопных газов часть энергии выхлопных газов, которая обычно быть потраченным впустую, используется для привода турбины.Устанавливается на том же валу, что и турбина. представляет собой компрессор, который всасывает воздух для горения, сжимает его, а затем подает это к двигателю. Механической связи с двигателем нет.

Турбокомпрессор и нагнетатель (похожие, но разные)

Основное различие между турбонагнетателем и нагнетателем — это способ питания каждого из них. Турбокомпрессоры отводят выхлопные газы. Нагнетатель приводится в действие двигателем автомобиля с помощью ремня или цепи, соединенной с распределительным валом.Оба они увеличивают мощность двигателя, действуя как турбина, проталкивая больше воздуха в двигатель через впускной коллектор. Этот процесс объясняется и называется «принудительной индукцией». «Безнаддувный» двигатель — это любой двигатель, не оборудованный турбонагнетателем или нагнетателем.

Турбокомпрессоры и наддув работают как компрессор, нагнетая больше кислорода в двигатель. Основные преимущества — лучшая производительность, а в случае с турбонаддувом — лучший расход бензина. Альфред Бючи, великий швейцарский инженер, изобрел турбокомпрессор в 1905 году.На протяжении многих лет турбины широко использовались в двигателях кораблей и самолетов. Они также очень распространены в дизельных двигателях, используемых в грузовиках, автобусах и других тяжелых транспортных средствах. Первым серийным автомобилем, в котором использовался турбонагнетатель, был Chevrolet Corvair 1962 года. Затем они появились на Porsche в 1970-х годах. Готлиб Даймлер, инженерный гений, который впоследствии основал автомобильную компанию Mercedes Benz, начал работу над ранними версиями нагнетателей, получив патент на способ использования шестеренчатого насоса для нагнетания воздуха в двигатель в 1885 году.Более ранние версии нагнетателей использовались в доменных печах еще в 1860 году. Mercedes представила свои двигатели Kompressor, оборудованные нагнетателями, в 1921 году. Двигатель, оборудованный нагнетателем и турбонагнетателем, называется «двойным нагнетателем».

Турбокомпрессор или нагнетатель, что быстрее?

У нагнетателя более быстрый отклик, поскольку он напрямую зависит от скорости вращения коленчатого вала автомобиля. Он работает постоянно, независимо от того, насколько быстро вы едете или едете.

Чем быстрее вращается двигатель, тем быстрее вращается нагнетатель, поскольку больше воздуха нагнетается в камеру сгорания. Нагнетатель обычно обеспечивает двигатель более высокой мощностью, повышенной производительностью и большим наддувом во всем рабочем диапазоне двигателя сверху вниз. Горячие выхлопные газы приводят в действие турбокомпрессор, создавая короткое время задержки с момента открытия дроссельной заслонки нажатием педали газа вниз. Обычно на то, чтобы зарядить аккумулятор, требуется несколько секунд.Турбокомпрессоры обеспечивают большую мощность на низких или высоких оборотах двигателя в зависимости от типа используемого турбонагнетателя.

Турбины

очень популярны в дизельных двигателях, где они используются для создания дополнительного крутящего момента, необходимого для питания автобусов и двигателей локомотивов. Турбины выделяют огромное количество тепла, и их необходимо смазывать тем же маслом, которое течет через двигатель. Это возможная проблема при техническом обслуживании, поскольку масло изнашивается быстрее и его нужно менять чаще. Большинство нагнетателей не нужно смазывать моторным маслом.Нагнетатели не производят столько дополнительного тепла, как турбонагнетатели.

Как турбокомпрессор или нагнетатель влияет на стоимость автомобиля?

Если рассматривать турбокомпрессор и нагнетатель с точки зрения стоимости автомобиля, то эффект очень незначителен. Предположим, что автомобиль или грузовик были оснащены турбонаддувом или нагнетателем, поскольку в качестве оригинального оборудования это не означает, что автомобиль сохраняет свою ценность ни в лучшую, ни в худшую сторону. Если вы доплатили за нагнетатель или турбокомпрессор на своем автомобиле, он сохранит это значение, когда вы пойдете его продавать, как и любой другой желаемый вариант.Добавление турбонагнетателя в стандартный комплект двигателя при покупке нового автомобиля обычно стоит около 1000 долларов дополнительно. Имейте в виду, что турбокомпрессоры гораздо более популярны, когда дело доходит до модернизации двигателя. В 2018 году было доступно более 200 моделей легковых и грузовых автомобилей с турбонаддувом в качестве опции. В том же году было доступно всего 30 моделей с нагнетателем. Последние цифры аналогичны для 2019 модельного года. В некотором смысле турбины и нагнетатели — это еще одна вещь, которая может выйти из строя в автомобиле.Старые автомобили с турбонаддувом могут нуждаться в дополнительном обслуживании. Перегрев двигателей был проблемой на некоторых старых моделях автомобилей, оснащенных турбонаддувом. Турбины прошли долгий путь, поскольку они стали более популярными. Коробка передач и тормоза — другие возможные проблемные области. Если вы планируете купить автомобиль с турбонаддувом, обратитесь к квалифицированному механику для осмотра этих деталей. Сегодняшние турбины нового поколения, как правило, доставляют меньше хлопот.

Можно ли добавить в автомобиль турбокомпрессор или нагнетатель?

Вы можете добавить к автомобилю систему нагнетания послепродажного обслуживания, но это очень большие затраты и, вероятно, не будет хорошей инвестицией и не стоит денег.Нагнетатели бывают трех основных конфигураций, известных как корневые, двухвинтовые и центробежные. Нагнетатели обычно входят в стандартную комплектацию многих типов гоночных автомобилей, где все решает скорость, а в некоторых случаях они фактически не разрешены для использования на улице.

Помните о любых гарантиях на ваш автомобиль, которые могут быть аннулированы при установке нагнетателя. Вы можете добавить к своему автомобилю турбокомпрессор на вторичном рынке, но это тоже очень дорого и, вероятно, не стоит потраченного времени или дополнительных денег. Любая экономия топлива, которую вы получите от добавления турбонаддува, будет очень маленькой по сравнению с тем, сколько будет стоить турбонаддув двигателя.Вам нужно будет купить турбокомпрессор, модернизировать топливную систему и, возможно, заменить модуль управления двигателем, который является мозгом двигателя. Вы также можете заменить весь двигатель в своем автомобиле на модель с турбонаддувом, но, опять же, это очень дорогой способ.

Сколько стоит установка турбонагнетателя и нагнетателя в автомобиль?

Установка нагнетателя послепродажного обслуживания будет стоить от 1500 до 7500 долларов, и ее не должны пробовать автомеханики-любители.Советы по установке доступны в виде видео на сайтах различных компаний, и с ними можно связаться по электронной почте для получения дополнительной информации. Также необходимо увеличить размер и мощность системы охлаждения автомобиля, оснащенного нагнетателем послепродажного обслуживания. Добавление турбонагнетателя к безнаддувному двигателю — сложная и дорогая работа. Турбокомпрессор на вторичном рынке продается по цене от 500 до 2000 долларов. Вам также необходимо будет заменить несколько других компонентов двигателя или купить комплект для переоборудования турбокомпрессора. К тому времени, когда вы заплатите за комплект, турбонагнетатель, дополнительные детали и рабочую силу, вы легко можете приблизиться к 5000 долларов.Суть в том, что это непростая сборка, и если вы не делаете это в качестве хобби, это будет потраченными впустую деньгами.

Влияние турбонагнетателя и нагнетателя на мощность?

Турбокомпрессоры и нагнетатели повышают мощность за счет впрыска большего количества воздуха в двигатель. Турбокомпрессор приводится в действие выхлопными газами, которые являются отходами, поэтому они имеют тенденцию быть более экономичными. На самом деле нагнетателю для его поворота требуется мощность.Эта мощность принесена в жертву лучшей производительности. Дополнительная мощность от нагнетателя не бесплатна. По оценкам экспертов, установка нагнетателя в двигатель автомобиля повысит производительность на 30-50% по сравнению с аналогичным автомобилем без двигателя с наддувом. Имейте в виду, что, поскольку нагнетатель работает от мощности двигателя, он также вычитает до 20% энергии двигателя. Производители автомобилей, в том числе Mercedes, теперь предлагают электрические нагнетатели, которые приводятся в действие электродвигателем, а не двигателем автомобиля.Это относительно новое нововведение, и вопрос о том, насколько хорошо они работают, все еще обсуждается. Добавление турбонагнетателя к двигателю автомобиля также даст вам прирост мощности примерно на 30-40%. Некоторые автомобили оснащены двумя турбинами, одна из которых предназначена для увеличения мощности при более низких оборотах, а вторая — для уменьшения задержки производительности. Поскольку турбокомпрессоры выделяют очень много тепла, некоторые из них оснащены «промежуточными охладителями». Интеркулеры работают очень похоже на радиаторы. В турбонагнетателе они охлаждают выхлопные газы перед их отправкой обратно в двигатель, что также повышает производительность.Оба типа систем принудительной индукции создают больше лошадиных сил. Турбокомпрессоры имеют более экономичный смысл, если вы пытаетесь сэкономить газ, в то время как нагнетатель обеспечивает более быструю и сбалансированную работу.

Влияние турбонагнетателя и нагнетателя на экономию топлива?

Турбокомпрессор обычно помогает автомобилю увеличить расход топлива, потому что двигатель меньшего размера может быть использован для достижения той же производительности.Ожидайте, что двигатель с турбонаддувом будет примерно на 8% -10% более экономичен, чем тот же двигатель без турбонаддува. Поскольку мощность двигателя регулирует нагнетатели, они не являются надежным способом экономии топлива. Они позволяют использовать двигатель меньшего размера в автомобиле для достижения той же производительности, что и двигатель большего размера, но они не предназначены для экономии газа. Установлены нагнетатели для повышения производительности. Они не лучший выбор с точки зрения топливной экономичности.

Нагнетатель или турбокомпрессор вредны для вашего двигателя?

Нагнетатели и турбокомпрессоры неплохо подходят для вашего двигателя.Они использовались в двигателях с момента их первоначальной разработки. Они предлагают преимущество увеличения производительности двигателя. Турбокомпрессоры также могут повысить экономию топлива, но имеют больше движущихся частей, что может потребовать дополнительного обслуживания. Нагнетатели повышают производительность, но на самом деле не экономят бензин.

Заключение

Во многих отношениях нет ничего нового в том, как работают турбокомпрессоры и нагнетатели и что они делают.Оба они имеют одинаковую функцию нагнетания большего количества воздуха в двигатель, что создает больше лошадиных сил. Турбо-двигатель использует побочный продукт двигателя в виде выхлопных газов. Сам двигатель — за исключением новых электрических нагнетателей, доступных на некоторых моделях, — приводит в действие нагнетатель. Двигатели с турбонаддувом, как правило, более экономичны. Двигатели с наддувом — это больше для повышения производительности. Их влияние на стоимость при перепродаже очень мало с точки зрения плюса или минуса. Деньги, которые вы заплатили авансом за двигатель, оборудованный турбонагнетателем или нагнетателем, сохранят свою ценность, когда пришло время продать или обменять свой автомобиль.Оба они увеличивают производительность двигателя примерно на 40%. Турбокомпрессоры и нагнетатели — это механические устройства, которые в какой-то момент могут нуждаться в обслуживании. Из этих двух у турбокомпрессора есть больше вещей, которые могут выйти из строя. Стоимость добавления нагнетателя или турбокомпрессора к автомобилю в качестве товара на вторичном рынке не имеет никакого экономического смысла. Если посмотреть на плюсы и минусы, а также на различия, то нижняя часть на самом деле связана с производительностью и топливной экономичностью при сравнении турбонагнетателя и нагнетателя.

Ремонт RepairSmith — это самый простой способ отремонтировать ваш автомобиль. Впервые автовладельцы могут отремонтировать свой автомобиль на подъездной дорожке или в одном из наших сертифицированных магазинов.

Turbo против воздуходувки: что лучше?

Если пришло время увеличить мощность вашего хот-рода и вы решили, что наддув — лучший вариант, вы, возможно, задумались, является ли механический наддув, также известный как нагнетатель, правильным шагом, или же турбокомпрессор, который лучше всего отводить отработанную тепловую энергию.Вы попали в нужное место, потому что за десятилетия создания проектных автомобилей, общения с производителями двигателей и документирования тысяч удивительных автомобилей вблизи мы все это видели и слышали.

Ответ, однако, не является однозначным, потому что ваши собственные механические навыки и навыки изготовления, а также то, как вы собираетесь использовать свой автомобиль, будут иметь большое значение. Прежде чем мы разберемся в дебатах между турбонагнетателем и нагнетателем, давайте сначала рассмотрим варианты, которые мы оставляем на столе, а именно больше кубических дюймов, больше оборотов в минуту и ​​химический наддув, он же закись азота.

Другие опции сумматора мощности

Просмотреть все 10 фото

Хотя добавление наддува к существующему двигателю — проверенный временем способ увеличения мощности, это также можно сделать без внешнего компрессора (например, турбо, нагнетателя). Первый метод здесь — добавить больше событий сгорания в течение заданного времени за счет увеличения оборотов двигателя. Двигатель на полностью открытой дроссельной заслонке может выдавать больше мощности при 7000 об / мин, чем при 6000 об / мин, и если мы посчитаем, то получим примерно 16-процентное увеличение.Если вместо увеличения оборотов мы увеличим рабочий объем, мы сможем получить то же самое число. Небольшой блок Chevy на 350 кубических дюймов — при увеличении размера на 16 процентов до 406 кубических дюймов с помощью строкера — также теоретически будет иметь такую ​​же выходную мощность. Наконец, если мы добавим на 16 процентов больше кислорода в виде закиси азота, результат будет аналогичным. (Мы опускаем здесь много деталей, связанных со звездочкой — а их много, — но мы предполагаем, что на данный момент вы знакомы с двигателями внутреннего сгорания.)

Просмотреть все 10 фотографий

Закись азота является самой простой из трех, и она может дать результаты в тот же день, но требует максимальной осторожности, чтобы не выйти за механические ограничения двигателя, зажигания и топливной системы. Двигатель с большим заводом или двигатель с тактовым двигателем также потребуют дополнительной способности дышать за счет более крупных головок цилиндров, впускного коллектора, фаз газораспределения, карбюратора / корпуса дроссельной заслонки и, возможно, изменения степени сжатия, поэтому эти изменения следует считать довольно дорогостоящими. на порядок как добавление нагнетателя или турбо.По разным причинам они могут не понравиться вам так сильно, как воздуходувка или турбина с дополнительным вау-фактором. Эй, мы понимаем, и мы здесь, чтобы помочь!

Что такое нагнетатель?

Посмотреть все 10 фотографий

Нагнетатели используют механическую мощность двигателя для приведения в действие компрессора, который подает в двигатель атмосферу под давлением. Нагнетатели могут приводиться в движение карданным валом или зубчатой ​​передачей, но в автомобильной промышленности в основном приводятся в движение ремнем вспомогательных устройств. Помимо этого, существует несколько типов нагнетателей в зависимости от типа компрессора, которые могут быть центробежными или объемными.У обоих есть свои сильные стороны: центрифуги более удобны в упаковке и характеризуются плавной кривой наддува. Воздуходувки прямого вытеснения, установленные непосредственно на впускном коллекторе, обладают неоспоримым «вау-фактором» и требуют повышенного внимания, поскольку их наддув сразу же включается при открытии дроссельной заслонки с холостого хода.

Что такое турбокомпрессор?

Просмотреть все 10 фотографий

В отличие от этого, турбокомпрессор использует тепло и давление со стороны выпуска двигателя для приведения в действие компрессора центробежного типа, который нагнетает всасываемый заряд выше атмосферного.Преимущество здесь состоит в том, что турбины имеют гибкое место для установки под капотом или даже в другом месте автомобиля. В условиях ограниченного пространства выпускной и впускной трубопровод можно проложить практически в любой конфигурации, обеспечивая жизнеспособную альтернативу сумматору мощности, когда зазор в капоте или отсек двигателя имеет большое значение. В последние годы популярность турбин для отечественных маслкаров и пони-каров последних моделей растет из-за улучшений в конструкции турбонаддува и вспомогательных технологий (контроллеры наддува, системы EFI).

Drag vs Street Car

Просмотреть все 10 фото

Прежде чем выбрать усиленный сумматор мощности, неплохо подумать, в какой среде вы будете использовать эту мощность. Будет ли машина использоваться преимущественно или строго на улице? Победа в гонках — главная цель? Собираетесь ли вы стать фаворитом публики в соревновании по эмоциональному выгоранию или вечерним интермедиям? Все, что имеет значение, если вы хотите получить максимальную отдачу от сумматора мощности. Если вы водите машину в основном по улице, велики шансы, что вы оцените мгновенное включение воздуходувки, особенно нагнетательного типа.Производители оригинальных комплектующих постоянно используют это преимущество с такими автомобилями, как Dodge Hellcat, Chevy ZL1, Ford Mustang Shelby GT500 и Corvette ZR1. У всех этих транспортных средств есть нагнетатели, предназначенные для включения наддува, как выключателя света, что очень весело на улице, но может вызвать проблемы на трассе, где мощность часто перегружает шину.

Гонщики часто выбирают турбонаддув по этой причине, потому что, в отличие от нагнетателя, турбонаддувом можно управлять с помощью любого количества устройств, от простого механического регулятора для увеличения или уменьшения максимального давления наддува до сложного электронного контроллера наддува, который может быть запрограммирован на увеличение ускорения.Более того, новая серия электронных контроллеров наддува не только очень сложна — позволяет вам устанавливать максимальное наддув, наддув на передачу и время наддува — но и часто интегрируется во многие контроллеры EFI, что снижает общую стоимость. Выбор турбонаддува может быть разумным выбором при создании драг-болида или гоночного автомобиля, потому что вы можете буквально настроить кривую наддува, чтобы оставаться на грани тяги на протяжении всего спуска по трассе. Если это звучит так, будто это очень похоже на то, как гонщики на закиси азота используют контроллер закиси азота, вы правы.

Анализ затрат

Посмотреть все 10 фотографий

Уточнение стоимости турбонагнетателя или нагнетателя может быть непростым делом, поскольку оно включает в себя не только стоимость компрессора (нагнетателя или турбонагнетателя), но также топливной системы, системы зажигания и т. Д. и довольно часто трансмиссия модернизируется, чтобы справиться с дополнительной мощностью. Тем не менее, есть некоторые общие для обоих расходов расходы, которые часто не предполагаются или которые в конечном итоге будут стоить больше, чем вы заложили в бюджет. На начальном уровне комплект нагнетателя для серийного автомобиля часто включает в себя все, что вам нужно.Такие компании, как Vortech, Procharger, Edelbrock и TorqStorm, создали полные комплекты, которые включают компрессор, впускной воздуховод, компоненты для модернизации топливной системы, коробки зажигания, монтажные кронштейны, воздушные фильтры, продувочные клапаны и программирование ECM для газового насоса. Вы можете буквально заказать комплект в четверг, прикрутить его на выходных и быть с ним на треке или автосалоне в воскресенье. Типичный комплект воздуходувки в 50 штатах, законный о смоге, будет стоить где-то от 5000 до 7000 долларов, но по обе стороны от этого диапазона есть выбросы, так что делайте свою домашнюю работу.

В наши дни турбо-комплекты встречаются все реже — по крайней мере, те, которые разработаны для конкретного серийного автомобиля. Чаще встречаются отдельные компоненты, которые необходимо выбирать индивидуально и рассчитывать для предполагаемого применения. Размер турбин и промежуточных охладителей — это первая проблема, которая влияет на цену и может варьироваться от почти бесплатных (многие считают свалку золотым дном для бывших в употреблении турбин и теплообменников) до современных дорогих. Если вы ищете такую ​​же надежность и мощность, как и комплект воздуходувки, запланируйте такой же бюджет, но планируйте тратить гораздо больше времени на изучение ваших компонентов.Если вы сможете хорошо с этим справиться, вы сможете опередить по стоимости по сравнению с комплектом воздуходувки, но этот результат зависит от качества рекомендаций, которые вы получаете, а также от оборудования, которое вы покупаете.

Потребности в настройке

Посмотреть все 10 фото

И снова комплект воздуходувки выигрывает в настройке, потому что как комплект, производитель потратил много усилий, чтобы закрепить его. Исключение составляет то, что производители называют «комплектом тюнера», который, по сути, представляет собой общий комплект воздуходувки без настройки ECM, PROM или перепрошивки.Если вы не настроили форсированный V-8 с высокой выходной мощностью с помощью программного обеспечения для настройки, вас ждет крутая кривая обучения, которая может включать в себя повреждение короткого блока. Для комплектов воздуходувок, максимальная мощность которых обычно составляет 150 л.с. или даже 200 л.с. сверх штатного уровня мощности, такой опасности нет, но с турбонаддувом, где требуется еще 100 л.с. (сверх начальных 150 л.с.) Просто повернув ручку, вы можете выписать чек, который ваш двигатель просто не может обналичить.

С турбонаддувом настройка будет включать стоимость программного обеспечения, стоимость двигателя или динамометрического стенда шасси и некоторое время трека (в дополнение к аппаратному обеспечению системы EFI).Онлайн или личная тюнинговая школа, такая как EFI University, может показаться ненужными расходами, но если она только однажды избавит вас от расплавления поршня или поднятия прокладки головки блока цилиндров, оно того стоит. Как нагнетатели, так и турбины потребуют настройки, но с помощью специально разработанных комплектов воздуходувок, единственная настройка, которую вам нужно будет сделать, — это установить мелодию, которая уже была создана производителем комплекта, что значительно упрощает процесс.

Fabrication Chops

Посмотреть все 10 фото

С философской точки зрения, некоторые хот-роддеры принимают участие в производстве турбо-комплекта.Другие, однако, просто хотят перейти к делу и начать выгорать. Какой ты роддер? У вас есть гараж со сварочным аппаратом MIG, отрезной пилой, множеством запасных колен для труб и другими инструментами для металлообработки, или ваша пещера заполнена старинными неоновыми вывесками, пивным краном, кожаными диванами и памятными вещами на стенах? Эй, нет неправильного ответа, но ваша личность повлияет на ваш лучший выбор. Тем не менее, если вам нравится проблема, которую приносит создание собственной турбо-системы, тогда дерзайте.Вы найдете огромное количество магазинов и продавцов, которые помогут вам в этом процессе. Это включает в себя покупку правильных деталей и материалов, а также выбор лучших инструментов для работы своими руками.

Законность

Посмотреть все 10 фотографий

На протяжении десятилетий хотроддерам приходилось преодолевать лабиринт государственных и местных законов, касающихся выбросов и безопасности. Ветры перемен пронеслись по отрасли с ураганной силой, и отдельным энтузиастам во всем мире повезло, что SEMA — торговая организация по продаже скоростных запчастей — взяла на себя инициативную роль в оценке применимых законов о хот-родах и реагировании на энтузиастов с максимальной отдачей. актуальные законодательные инициативы.По этим причинам мы рекомендуем каждому энтузиасту присоединиться к SEMA Action Network (SAN) для получения обновлений о законности различных модификаций транспортных средств в вашем штате. Тем не менее, есть важные юридические последствия для тех, кто находится в некоторых штатах.

По большей части производители, разрабатывающие и производящие комплекты нагнетателей, стараются заставить их соответствовать законам о смоге во всех 50 штатах. Соответствие требованиям требует огромных затрат, которые могут достигать 50 тысяч долларов и более за необходимое тестирование и сертификацию. Такая высокая стоимость означает, что производители комплектов должны передавать их вам, но в то же время они очень хорошо умеют делать этот факт заметным везде, где продаются комплекты.

Добавить комментарий Отменить ответ

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *

Комментарий *

Имя *

Email *

Сайт

Наверх

Изображение: Torotrak V-Charger CVT с приводом от нагнетателя Кредит: Torotrak

Изображение: Torotrak V-charge Ratios and Speed ​​ Кредит: Torotrak