Принцип работы турбины на дизельном двигателе видео: видео. Комплексное охлаждение маслом и антифризом

Содержание

Как проверить турбину на дизеле?

Если Вы почувствовали, что пропала тяга в автомобиле — значит с большой вероятностью сломался турбокомпрессор.

Причиной проверки работы турбокомпрессора дизельного двигателя может быть низкий уровень тяги или инородный свист, производимый турбиной. Автолюбители с многолетним стажем имеют свои специфические способы проверки аппарата, однако, лучше воспользоваться специальными сервисными устройствами.

Как проверить турбину на дизеле?

В сервисных центрах обычно для выявления неисправной работы турбины, к специальному разъему автомобиля подключают сканер. Отключение турбонаддува может случиться из-за датчика давления нагнетаемого воздуха или по причине выработки своего ресурса турбиной. Для определения давления воздуха, который нагнетается во время работы турбиной, к ее выходу необходимо подключить специальное устройство с манометром. Снятые показатели дадут понять, нужно менять турбокомпрессор полностью или проводить ремонт турбины. При этом, если Вы решите купить бу турбину (

при нарушении целостности корпуса турбины), то обращайтесь в наш техцентр. Специалисты помогут Вам подобрать необходимую модель, которая будет стоить на 30-40% дешевле.

Видео — турбина кидает масло во впуск

 

Причины неисправности турбины автомобиля

Причиной неисправности турбины является выброс синего выхлопного дыма при разгоне автомобиля, а при постоянных оборотах его исчезновения. Это может быть вызвано сгоранием масла, попадающего в цилиндры мотора из-за утечки в турбокомпрессоре.

Также о неисправности в системе управления ТКР (турбокомпрессор) может свидетельствовать

черный дым, появляющийся во время сгорания обогащенной смеси за счет утечки воздуха в нагнетающих магистралях.

Белые же выхлопные газы, наоборот, говорят о том, что засорился сливной маслопровод ТКР. Увеличение расходов масла (0,2 – 1 л на 1 тыс. км) и наличие подтеков на стыках патрубков воздушного тракта и на турбине, происходит, вероятнее всего, из-за загрязнения сливного маслопровода или воздушного канала.

Видео — белый дым

 

Также причиной может стать закоксовывание корпуса оси ТКР. За счет недостаточного поступления воздуха из неисправного турбокомпрессора, может ухудшиться динамика разгона авто.

Если во время работы двигателя слышен посторонний шум или свист, то источником проблемы может быть утечка воздуха на стыке выхода мотора и компрессора.

Видео — свист на Mercedes-Benz Sprinter

 

Если же вы услышите характерный скрежет при работе или заметите трещины и деформацию корпуса турбины, то будьте готовы к тому, что ТКР в скором времени может выйти из строя.

Предупреждение!

Компоненты, из которых состоит система турбонадува: турбина, электронные датчики давления, воздуха, масла, магистраль по забору и передаче воздуха в нагнетающий трубопровод, клапан-отсекатель и т.п. Многие современные машины оснащены системами автоматики, которые немедленно отключат турбину, если одна из перечисленных систем выйдет из строя. А это, в свою очередь, скажется на возможности развить максимальную мощность двигателем.

  • < Назад
  • Вперёд >

ИНТЕРЕСНОЕ О ТУРБИНАХ

Главная \ ИНТЕРЕСНОЕ О ТУРБИНАХ         

Что такое турбины и для чего они нужны?

Основная задача турбин – это повышение мощности двигателя автомобиля. При помощи турбины можно значительно повысить мощность авто.

Сейчас повысить мощность автомобиля можно с помощью: чип тюнинга двигателя, расточки цилиндров, применения фильтров нулевого сопротивления, полировки впускного/выпускного каналов, установки баллонов закиси азота. При использовании данных технических изменений можно неплохо повысить мощность авто. Существенно же повысить мощность автомобиля возможно при использовании турбин.
видео 1

Принцип работы турбины.

Принцип работы турбокомпрессора прост: через выпускной коллектор отработанные газы попадают в корпус турбины, в которой установлено турбинное колесо, которое приводится в движение. На одной оси с турбинным колесом установлено компрессорное колесо, которое в свою очередь сжимает воздух и падаёт его в впускной коллектор двигателя. Из всего этого следует, что обороты турбины очень высоки и напрямую зависят от мощности двигателя, скорость вращение турбины достигает 150.000 оборот в минуту и более.

При использовании турбины, в двигатель поступает воздух под высоким давлением, что позволяет увеличиться мощности автомобиля по отношению к объему двигателя и количеству топлива.

Наиболее эффективными являются турбокомпрессоры высокого давления. Отличие в конструкции от обычных турбин в том, что турбины повышенного давления имеют клапан, который устраняет избыточное давление на высоких оборотах.

Так же большинство турбокомпрессоров оснащены интеркулером. Основная задача интеркулера – охлаждение воздуха. Так как турбина работает на больших оборотах, воздух в ней нагревается, тем самым понижается содержание кислорода и плотность воздуха. Интеркулер справляется с этой проблемой.

Одной из проблем турбин всегда была небольшая задержка реакции (инерции), но сейчас эти недостатки уже практически устранены. С появлением двух параллельно расположенных турбин, одна из которых предназначена для работы на высоких оборотах, другая на низких, инерция турбины была значительно уменьшена. Так же, появились турбины, в которых стало возможно изменять угол наклона ротора, что в свою очередь так же позволяет бороться с проблемами связанными с задержкой в реакции. Хорошо уменьшена инерция в турбокомпрессорах с керамическими лопастями ротора, за счет того, что вес их меньше чем у стандартных аналогов.

Для того чтобы турбина на вашем автомобиле проработала дольше, нужно соблюдать такие правила:

Во время производите проверку воздушных и масляных фильтров.

При запуске двигателя, рекомендуется в течение минуты подержать его на холостых оборотах при минимальном нажатии педали газа.

Используйте двигатель и оборудование в таком режиме, чтобы не укорачивать срок службы турбокомпрессора.

Турбина является неотъемлемой частью множества двигателей, и настоящие ценители мощности понимают, что без турбины никуда, тем более те, кто любит погонять на скорости.

Преимущества турбокомпрессорного двигателя.

Соотношение «масса/мощность» у двигателя с турбокомпрессором выше, чем у атмосферного.

Двигатель с турбокомпрессором менее громоздок, чем атмосферный двигатель той же мощности.

Кривая крутящего момента двигателя с турбокомпрессором может быть лучше адаптирована к специфическим условиям эксплуатации. При этом, например, водитель тяжелого грузовика должен будет намного реже переключать передачи на горной дороге, и само вождение будет более «мягким».

Двигатель с турбокомпрессором почти невосприимчив к значительной перемене высоты, тогда как атмосферный на большой высоте теряет мощность.

Двигатель с турбокомпрессором обеспечивает лучшее сгорание топлива. Подтверждением тому служит уменьшение потребления топлива грузовиками на больших пробегах.

Поскольку турбокомпрессор улучшает сгорание топлива, он также способствует уменьшению токсичности отработавших газов.

Двигатель, оснащенный турбокомпрессором, работает более стабильно, чем его атмосферный аналог той же мощности, а будучи меньшим по размеру, он производит меньше шума. Кроме того, турбокомпрессор играет также роль своеобразного глушителя в системе выпуска.

Эксплуатация и сервис турбокомпрессора.

Турбокомпрессор работает в тяжелых условиях: высокая температура отработавших газов и большая частота вращения вала. Масло, подаваемое в турбокомпрессор для смазки и охлаждения, забирается из масляной системы двигателя, необходимо, чтобы оно было всегда чистым и соответствовало требованиям, предъявляемым изготовителем двигателя.

Турбокомпрессор на протяжении эксплуатации не требует дополнительного ухода и обслуживанию не подлежит. Капитальный ремонт турбокомпрессора проводится одновременно с капитальным ремонтом двигателя.

Срок службы турбокомпрессора совпадает со сроком службы двигателя, если только нет других указаний в инструкции по пользованию двигателя/транспортного средства, предоставленного изготовителем двигателя/транспортного средства.

Без необходимости не проводите демонтаж турбокомпрессора.

Не проводите на турбокомпрессоре никаких ремонтов и изменений, а также регулировок механизма перепуски газа.

Установку турбокомпрессора проводите согласно инструкции по установке или доверьте эту работу специализированному ремонтному предприятию, имеющему лицензию на данный вид выполняемых работ.

Руководствуйтесь рекомендациями, данными в инструкции по обслуживанию двигателя/ транспортного средства, изданной изготовителем двигателя/транспортного средства.

Проводите замену масла в соответствии с рекомендациями изготовителя двигателя.

Проводите замену/обслуживание оборудования для очистки масла в соответствии с инструкциями изготовителя двигателя.

проводите правильный контроль давления смазочного масла в соответствии с инструкциями изготовителя двигателя.

Проводите правильный контроль/замену оборудования для очистки воздуха в соответствии с инструкциями изготовителя двигателя.

Поврежденные трубопроводы подачи и стока масла, либо поврежденные трубопроводы, подсоединенные к впуску/выпуску турбины, немедленно замените.

Не давайте высокую нагрузку двигателя сразу после запуска. Производите запуск на режиме холостого хода. ВНИМАНИЕ: Перед остановкой двигателя с турбокомпрессором нельзя делать перегазовку. Необходимо перейти на холостой режим работы двигателя, дать поработать на нем 2 минуты и затем только остановить двигатель.

Ремонт турбокомпрессора возможен только в условиях специализированной мастерской квалифицированным персоналом.

Обслуживание турбокомпрессора.

Если автомобиль нуждается в ремонте, а все признаки указывают на то, что неисправность связана с турбокомпрессором, важно точно установить, поврежден турбокомпрессор или нет. Чтобы новый турбокомпрессор, установленный вместо неисправного, работал долгое время, необходимо придерживаться следующих правил:

содержать турбокомпрессор в чистом виде;

регулярно проверять герметичность соединений воздушного тракта перед турбокомпрессором и за ним, при необходимости подтянуть хомуты;

регулярно проверять герметичность соединений трубопроводов подвода и слива масла турбокомпрессора;

не допускать продолжительной работы дизеля на холостом ходу во избежание насасывания смазочного масла в компрессор, так как в режиме холостого хода возможно разрежение в корпусе компрессора.

ВНИМАНИЕ: При работе в условиях сильной запыленности (пахота, уборка и др.) необходимо ежедневно продувать сжатым воздухом фильтрующий элемент воздухоочистителя.

Установка турбокомпрессора

Чтобы быть уверенным в качестве приобретаемого нового турбокомпрессора, рекомендуется покупать его у официальных дилеров производителя.

Прежде всего, необходимо выяснить причину поломки старого турбокомпрессора. Осмотрите систему впуска и систему выпуска турбокомпрессора, чтобы убедиться в отсутствии посторонних предметов, включая частицы прокладок. Имейте в виду, что мелкие частицы могут вызывать серьезные повреждения ротора, если они попадут в рабочую зону при работе на больших оборотах. Убедитесь, что все пылезащитные колпачки удалены из турбины. При установке на двигатель убедитесь, что грязь или посторонние предметы не попадут в полости турбокомпрессора.

При установке нового или отремонтированного турбокомпрессора на двигатель, должна быть произведена замена масла и масляного фильтра. Мы также рекомендуем проверить воздушный фильтр и заменить его, если это необходимо. Используйте только смазочные материалы, рекомендуемые для турбодвигателей.

Необходимо использовать только новые прокладки для уплотнения воздушной системы и подсоединений выхлопа к турбокомпрессору. КАТЕГОРИЧЕСКИ ЗАПРЕЩЕНО ИСПОЛЬЗОВАНИЕ УПЛОТНЯЮЩИХ ИЛИ СОЕДИНЯЮЩИХ СОСТАВОВ (ГЕРМЕТИКОВ) ДЛЯ УПЛОТНЕНИЯ МАСЛЯНЫХ КАНАЛОВ. Проверьте линию подачи масла и дренажные трубки на отсутствие повреждений и сужений сечения, деформаций или любых других сомнительных признаков. Если есть какие-либо сомнения, то замените детали. В некоторых случаях трубки необходимо менять.

1. Установите турбокомпрессор на двигатель. Не используйте герметики на входном отверстии и выхлопном фланце турбины. Все болты (гайки) крепления турбокомпрессора должны быть затянуты моментами, указанными в технической документации на двигатель.

2. Заполните входное отверстие масляного канала чистым моторным маслом перед подсоединением трубки подачи масла к турбокомпрессору. Несколько раз вручную проверните крыльчатку, чтобы масло попало на подшипники. Повторите данную операцию, пока масло не потечет из отверстия масляного канала.

3 . Перед подсоединением шланга слива масла проверните двигатель до получения устойчивого потока масла из канала дренажа, таким образом, предотвращая масляное голодание турбокомпрессора при запуске двигателя.

4. Перед запуском двигателя необходимо отключить подачу топлива и прокрутить двигатель стартером в течение 20…30секунд, для того, чтобы заполнилась масляная система.

5. Дайте поработать двигателю на оборотах холостого хода по крайней мере три минуты после установки турбокомпрессора. Это предотвратит повреждение подшипников и будет достаточным для того, чтобы удалить остаточные загрязнения из системы смазки и корпуса подшипника.

6. Проверьте отсутствие утечек масла, охлаждающей жидкости, выхлопных газов и воздуха. Турбокомпрессор — высокоточный механизм, изготовленный с очень жесткими допусками. Чтобы обеспечить долговечную и оптимальную работу, нужно придерживаться рекомендуемых изготовителем сервиса и обслуживания.

7. Одновременно с ремонтом турбины необходимо заменить катализатор или его удалить. Забитый катализатор приведёт к поломке турбокомпрессора.

8. После капитального или текущего ремонта мотора рекомендуемо сделать первую замену масла после 100 км, вторая замена масла после 1000 км. Предупреждение!

Категорически запрещается вращать вал турбокомпрессора без масла!!

Запрещается на работающем двигателе перекрывать вход воздуха в компрессор — это приведет к поломке турбокомпрессора!

ПРИ ЭКСПЛУАТАЦИИ: При эксплуатации необходимо придерживаться следующих правил:

нельзя глушить двигатель после работы под нагрузкой. Необходимо дать двигателю поработать на холостом ходу 20….120 секунд в зависимости от нагрузки

необходимо избегать резких ускорений на холодном двигателе

запрещается эксплуатация двигателя без воздушного фильтра, так как могут быть повреждены лопатки турбокомпрессора

запрещается эксплуатация двигателя с уровнем масла ниже минимума

Регулярно (согласно требованиям к эксплуатации автомобиля) необходимо менять масло и масляный фильтр. Качество масла и масляный фильтр должны соответствовать марке автомобиля и двигателя. При эксплуатации двигателя особое внимание должно уделяться системе выхлопа и катализатору. Повышенное сопротивление выхлопным газам приводит к преждевременному выходу турбокомпрессора из строя.

Использование неоригинальных или восстановленных турбокомпрессоров

Покупая восстановленный турбокомпрессор у дилера, почему бы вам не подумать о приобретении нового турбокомпрессора. Компании, продающие восстановленные турбокомпрессоры, как правило, предлагают гарантию и всевозможные заверения о качестве продукта лишь для того, что бы осуществить сделку.

Проблема с восстановленными турбокомпрессорами заключается, как правило, в использовании некачественных и неоригинальных запчастей. Каждодневно турбокомпрессор подвергается высоким температурам и напряжению, что приводит восстановленный турбокомпрессор при использовании неоригинальных запчастей в опасное разрушающее оружие не только для автомобиля, но и для его владельца. К сожалению, сейчас не приходится говорить о порядочности ремонтных мастерских, которые всячески пытаются снизить свои расходы на материалы. Так как качественно восстановленный турбокомпрессор с оригинальными запчастями приближается к цене нового.

Оригинальные турбины изготовлены из материалов высочайшего качества, восстановленные турбины изготовлены из повторно используемых компонентов. Любая попытка восстановить турбокомпрессор и использование сменных деталей связана с трудностями из-за технической сложности турбин и приводит к потенциальным серьёзным проблемам, таким как:

Конфликт с системами управления двигателя;

Низкое значение потока/давления ухудшающие реакцию турбокомпрессора и общую производительность;

Повышение выхлоп CO2;

Перенасыщение топливом горючей смеси, приводящее к нагреванию до чрезмерно высоких температур, что может повредить как турбину, так и двигатель;

Высокие значение потока/давления, приводящие к превышению допустимой скорости вращения вала турбины, разрыву крыльчатки и повреждению двигателя;

Чрезмерный наддув двигателя вызывающий его физическое повреждение.

Покупая восстановленные, или поддельные турбокомпрессора вы уменьшаете мощность двигателя, увеличиваете расход топлива и содержание CO2 в выхлопных газах.

При необходимости замены турбины используйте только оригинальные турбины!

Турбина Фольксваген Тигуан — не спешим глушить (видео)

На Vag-motors доброе утро. И эта статья сродни статье о тюнинге Фольксваген Т5. Только открываемся и тут же принимаем звонок от владельца Фольксваген Тигуан – машина не едет, из трубы валит сизый дым, еду к вам. Через 40 минут на парковке появляется эвакуатор с Тигуаном на борту. Закатываем машину в ремзону, подключаем сканер и программа диагностики выдаёт ошибки по наддуву, нужно осматривать турбину. “Ныряем” под капот, вооружившись необходимыми инструментами, тратим два с половиной часа, немного нервов, но таки извлекаем оную и вуаля – турбина Фольксваген Тигуан приказала “долго жить”.

Пробег Тигуана чуть больше 100 000 километров. С одной стороны турбина выглядит так, как и положено при таком пробеге.

С одной стороны турбина Фольксваген Тигуан выглядит нормально для пробега в 100 000 км

Но вот с другой стороны есть небольшие несоответствия этой турбины с нормальной рабочей. Так выглядит турбина в конце своей жизни. Вернее – уже после смерти

С другой стороны загнутая крыльчатка с понурым наклоном сломавшегося вала турбины

Вот так выглядит турбина в начале жизни — бодра, чиста, ровна и готова к головокружительному режиму работы. Можно купить в Интернете под номером 03L253056AX.

Так выглядит турбина Фольксваген Тигуан в начале жизни

Что же приключилось с турбиной? Плохое качество? Производитель злодей? Нет. В проектировании турбин концерн VAG достиг больших высот. Их турбины можно приравнять к произведениям искусства, технологии их изготовления отточены и проверены. Есть вероятность того, что виной всему технологическое несовершенство литья, которое со временем дало о себе знать. Усталость металла – есть такой термин, но всё же общение с механиками выводит на первое место неправильную эксплуатацию турбины.

Неправильная эксплуатация причина замены турбины Фольксваген Тигуан

Турбина может работать долго и исправно. Для этого после периода быстрой езды даём двигателю поработать на холостом ходу около 1 минуты (в зависимости от “агрессивности” езды это время может варьироваться от 1 до 4 минут). За это время циркулирующее моторное масло заберёт большую часть излишков тепла от турбины. Если не давать турбине с двигателем остыть, то получаем перегрев который может спровоцировать тепловой удар на турбину (особенно пострадают подшипники), а в крайних случаях нециркулирующее моторное масло может буквально “зажариться”, превратившись в бесполезную грязь. При длительном неправильном обращении с турбиной получаем “запекание” внутренних компонентов углеродистыми отложениями, они вредны для турбины и сложно удаляются.

[vc_video link=”https://youtu.be/DLAT6yXzF24″]

Принимаем во внимание эти советы и продлеваем срок эксплуатации турбины Фольксваген Тигуан да и любой другой турбины.

Как работает турбина машины. Принцип работы, как и мое подробное видео

Где турбина в машине ~ VIVAUTO.RU

Где турбина в машине

Последние поставленные машины

Основные механизмы турбомотора.

Как видите, мощность двигателя пропорциональна количеству смеси топливо-воздух, поступающей в цилиндры. При прочих равных условиях более крупный двигатель пропускает через себя больше воздуха и, соответственно, выдает большую мощность, чем самый маленький двигатель.

Если нам нужен маленький двигатель, чтобы выдавать такую ​​же мощность, или мы просто хотим, чтобы большой двигатель выдавал еще больше мощности, нашей основной задачей будет подавать больше воздуха в цилиндры этого двигателя.

Естественно, можно доработать головку блока и установить спортивные распредвалы, увеличив продувку и количество воздуха в цилиндрах на высоких оборотах. Поэтому масло в КПП Лада Гранта лучше менять, где в коробке масляный щуп. — Из турбокомпрессора воздух поступает в промежуточный охладитель (3), где еще находится турбина.Где турбина в машине. Добрый вечер!!! Подскажите пожалуйста где датчик коленвала в Пежо 308, 2009 дизель !? Мы можем даже выбросить такое же количество воздуха, но повысить степень сжатия нашего двигателя и переключиться на более высокое октановое число топлива, тем самым увеличивая эффективность системы. Убьешь турбину * сумасшедший * Не мешай машине водить, у меня турбина везде, где она есть. Все эти методы эффективны и работают при требуемом увеличении мощности на 10-20%.Где кран отопителя? Прежде чем менять кран отопительной системы, давайте разберемся, где находится этот элемент и зачем он нужен. Где находится фильтр? Решаем своими руками заменить загрязненный топливный фильтр в машине. Но когда нам нужно радикально изменить мощность двигателя, наиболее эффективным способом будет установка турбонагнетателя.

Как турбокомпрессор позволит нам получать больше воздуха в цилиндрах нашего двигателя? Давайте посмотрим на схему ниже:

Что такое турбина (простыми словами)

Вконтакте: YouTube: Instagram: Bi-Zero :.

Как работает турбина на автомобиле 2014

Как работает турбина на автомобиле турбина-на-авто / подробнее здесь!

Внутри турбонагнетателя поступающий воздух сжимается, и количество кислорода на единицу объема воздуха увеличивается. Где турбина в машине. Преимущества и недостатки турбокомпрессоров. Тем, кто не знает, где находится турбина в машине, нужно понимать, что она встроена в двигатель. Где кран печки в ЗАЗ Шанс 2010.Побочным эффектом любого процесса сжатия воздуха является его нагрев, что несколько снижает его плотность.

Из турбонагнетателя воздух поступает в промежуточный охладитель (3), где он охлаждается и в основном восстанавливает свою температуру, что, помимо увеличения плотности воздуха, также приводит к наименьшей тенденции к детонации нашей будущей топливно-воздушной смеси.

Пройдя интеркулер, воздух проходит через корпус дроссельной заслонки, попадает во впускной коллектор (4) и далее на такте впуска — в цилиндры нашего двигателя.

Объем цилиндра является фиксированным значением из-за его поперечного сечения и хода поршня, но поскольку он теперь заполнен сжатым воздухом от турбонагнетателя, количество кислорода, поступающего в цилиндр, становится значительно больше, чем в случае атмосферного давления. двигатель … Больше кислорода позволяет сжигать больше топлива за такт, а сжигание большего количества топлива приводит к увеличению мощности двигателя.

После того, как топливно-воздушная смесь сгорела в цилиндре, она выходит на такте выпуска в выпускном коллекторе (5), где этот поток горячего (температура 70-1100 ° С) газа входит в турбину (6)

Протекает через выхлопные газы турбины вращают вал турбины, на другой стороне которого расположен компрессор, и таким образом выполняет работу по сжатию следующей порции воздуха.Может с турбиной все в порядке, у меня пробег более 200 тысяч. И где это. При этом происходит падение давления и температуры выхлопного газа, так как часть его энергии ушла на обеспечение работы компрессора через вал турбины.

Если автомобиль не набирает мощность, как должен, то вам стоит подумать об этом, чтобы проверить работу турбины на вашем автомобиле.

Источник

vivauto.ru

Как работает турбина в автомобиле

Основные принципы работы турбомотора.

Как известно, мощность двигателя пропорциональна количеству топливовоздушной смеси, попадающей в цилиндры. При прочих равных условиях более крупный двигатель будет пропускать через себя больше воздуха и, соответственно, будет производить больше мощности, чем двигатель меньшего размера.

Если нам нужно что-то, что маленький двигатель выдавал такую ​​же мощность, или мы просто хотим, чтобы большой выдавал еще больше мощности, нашей основной задачей будет подать больше воздуха в цилиндры этого двигателя.

Естественно, можно доработать головку блока и установить спортивные распредвалы, увеличив продувку и количество воздуха в цилиндрах на высоких оборотах…. Мы можем даже оставить количество воздуха прежним, но повысить степень сжатия нашего двигателя и переключиться на более высокое октановое число топлива, тем самым увеличив эффективность системы. Все эти методы эффективны и работают в том случае, если требуемое увеличение мощности составляет 10-20%. Но когда нужно кардинально изменить мощность мотора — самым эффективным методом будет использование турбонагнетателя.

Как турбокомпрессор позволяет нам получать больше воздуха в цилиндрах двигателя? Давайте посмотрим на схему ниже:

Рассмотрим основные этапы прохождения воздуха в двигателе с турбонагнетателем.

Воздух проходит через воздушный фильтр (не показан на схеме) и поступает на вход турбокомпрессора (1)

Внутри турбокомпрессора поступающий воздух сжимается, и количество кислорода на единицу объема воздуха увеличивается. Побочным эффектом любого процесса сжатия воздуха является его нагрев, что несколько снижает его плотность.

Из турбонагнетателя воздух поступает в промежуточный охладитель (3), где он охлаждается и в основном восстанавливает свою температуру, что, помимо увеличения плотности воздуха, также приводит к меньшей тенденции к детонации нашей будущей топливно-воздушной смеси.

Пройдя интеркулер, воздух проходит через корпус дроссельной заслонки, попадает во впускной коллектор (4) и далее на такте впуска — в цилиндры нашего двигателя.

Объем цилиндра является фиксированной величиной из-за его диаметра и хода поршня, но поскольку теперь он заполнен сжатым воздухом от турбонагнетателя, количество кислорода, поступающего в цилиндр, становится значительно больше, чем в случае атмосферного двигателя. . Больше кислорода сжигает больше топлива за такт, в то время как большее количество топлива сжигает больше энергии для двигателя.

После того, как топливно-воздушная смесь сгорела в цилиндре, она выходит на такте выпуска в выпускном коллекторе (5), где этот поток горячего (температура 70-1100 ° С) газа входит в турбину (6)

Проходя через В турбине поток выхлопных газов вращает вал турбины, на другой стороне которого находится компрессор, и тем самым выполняет работу по сжатию следующей порции воздуха. В этом случае происходит падение давления и температуры выхлопного газа, так как часть его энергии ушла на обеспечение работы компрессора через вал турбины.

Если автомобиль не набирает мощность, как должен, то вам стоит подумать об этом, чтобы проверить работу турбины на вашем автомобиле.

remontauto.by

Что такое турбина и как она работает ?: MachineMania

Учитывайте два фактора. Во-первых, турбина может вращаться со скоростью 200 000 об / мин. Во-вторых, температура газа может достигать 1000 градусов. Это значит, что создать нагнетатель, способный выдерживать такие нагрузки, очень сложно.

Именно поэтому турбонаддув широко применялся только во время Второй мировой войны — а затем в основном в авиации.Только в 1950-х годах компания Caterpillar адаптировала этот инструмент для тракторов, и компания Cummins смогла построить первые грузовики с дизельным двигателем с турбонаддувом. Их начали использовать в легковых автомобилях немного позже, в 1962 году. Недостатки конструкции не ограничиваются ее сложностью и дороговизной. Насколько эффективно работает турбина, напрямую зависит от того, как работает двигатель. На малых оборотах характерно небольшое количество выхлопных газов, из-за чего компрессор практически не догоняет дополнительный воздух.Это приводит к тому, что на мощностях до 3 тысяч оборотов он практически бездействует, а после 4-5 — срабатывает. Эта ситуация называется турбо-лагом. Характерно, что чем крупнее турбина, тем больше времени потребуется для ее раскрутки. Из-за этого двигатель с турбиной высокого давления в этой ситуации сильно пострадает. Турбины с более низким давлением такой проблемы не страдают, но практически не повышают мощность. Для решения проблемы турбо-лага можно использовать последовательный наддув, при котором при работе на малых оборотах запускаются малоинерционные турбокомпрессоры, которые увеличивают тягу первыми.Вторые включаются со временем, когда давление на выходе увеличивается. Рядные двигатели часто используют одиночные турбокомпрессоры попарно. При этом каждая улитка заполнена выхлопными газами из разных цилиндров … Однако газы поступают в одну турбину, что дает возможность эффективно раскручивать ее не только на высоких, но и на малых оборотах. Однако чаще всего по-прежнему используется пара одних и тех же компрессоров, обслуживающих разные группы цилиндров, что является типичной схемой для V-образных двигателей.Это дает возможность получать выхлопные газы от агрегатов, работающих в противофазе. Чтобы компрессор на всех скоростях работал эффективнее, необходимо изменить геометрию рабочих частей. Лопасти вращаются, как и форма сопла, в зависимости от числа оборотов в минуту. Таким образом, можно получить супер турбину, способную работать во всем диапазоне. Несмотря на то, что эти идеи витали в воздухе довольно давно, они были реализованы совсем недавно. Первым автомобилем, на котором это реализовано, стал Porsche 911 Turbo.


Изменяемая геометрия турбины

Дизайн давно отточен, и его популярность продолжает расти. Турбокомпрессоры стали эффективными не только с точки зрения наддува двигателя, но и с точки зрения экономии двигателя. Многие дизели теперь оснащаются приставкой «турбо», а это значит, что даже самая обычная машина, на первый взгляд, может оказаться настоящей «зажигалкой». Узнать его можно по очень незаметному значку.

Источник: automenu.com.ua

www.mashinomania.ru

Зачем автомобилю турбина и в чем ее преимущества?

Зачем и в каких случаях нужна турбина?

На силовые характеристики, которые демонстрирует автомобиль, напрямую влияет скорость заполнения цилиндров воздушно-топливной смесью … Для увеличения степени обогащения этой смеси компании-производители оснащают автомобили турбокомпрессорами. При этом далеко не каждая модель и модификация автомобиля той или иной марки имеет под капотом мотор с турбонаддувом… Это первая причина, по которой владельцы устанавливают турбину на автомобиль. Кроме того, турбокомпрессор со временем изнашивается. В этом случае требуется замена турбины.

Какие преимущества турбины на автомобиле?

Все большую популярность приобретает силовой агрегат с турбонаддувом, и тому есть много причин, так как список преимуществ турбокомпрессора очень обширен. Привлекательность турбины следующая:

  • значительное увеличение мощности автомобиля;
  • значительное снижение расхода топлива;
  • быстрая окупаемость турбины, зависящая от частоты использования автомобиля;
  • экономия, так как двигатель в автомобиле не нужно менять на более мощную версию, что довольно дорого;
  • устойчивость двигателя;
  • экологичность — автомобиль с двигателем с турбонаддувом имеет меньшую степень токсичности выхлопных газов.
Как правильно выбрать турбину?

Турбина и двигатель должны работать сбалансировано, и для каждого типа двигателя требуется определенная турбина. Конечно, лучше всего приобретать оригинальный турбокомпрессор, в этом случае производитель учитывает все особенности двигателей собственных автомобилей и выпускает турбины для конкретных силовых агрегатов, которые им идеально подходят. Поскольку такие турбины недешевы, стоит обратить внимание на неоригинальные модели, а выпускаемые известными производителями, имеющими лицензии на такое производство.В этом случае турбины проходят тщательные испытания на каждом этапе производства.

Каковы критерии выбора?

При выборе турбины следует определиться с тремя основными факторами:

Зачем автомобилю нужна турбина и в чем ее преимущества? Видео

howcarworks.ru

Все больше производителей автомобилей устанавливают турбину или турбокомпрессор. Популярность этого агрегата в последнее время значительно возросла. Но в чем причина столь высокого интереса машиностроителей к установке турбин?

Для чего используется турбина в автомобиле?

Турбина — технически сложный агрегат, позволяющий значительно увеличить мощность двигателя машины даже при небольшом рабочем объеме двигателя.Сегодня все производители автомобилей озадачены снижением расхода топлива из-за его значительного удорожания.

А вот установка мотора малой мощности на автомобиль среднего и премиального класса со значительной массой способна превратить вождение в настоящее мучение. Удовольствие от вождения маломощной машины будет под вопросом. Именно турбина своим внешним видом позволила решить задачу увеличения мощности двигателя без увеличения его объема.

Как работает турбина?

Турбина нагнетает большое количество воздуха в цилиндры двигателя машины.Все это дает возможность получить обогащенную топливовоздушную смесь, значительно увеличивая мощность мотора. После нажатия на педаль газа машина как бы получает невидимый «пинок», значительно ускоряясь. Вот как работает агрегат.

Турбина может использоваться с одинаковой эффективностью как на дизельном, так и на бензиновом двигателе … Конструктивно турбокомпрессор и двигатель транспортного средства представляют собой единое целое. Принцип работы агрегата довольно прост. Именно поэтому срок службы турбины такой же, как и срок службы двигателя машины, при условии правильной эксплуатации и своевременного обслуживания.

Каковы основные причины выхода из строя турбины?

Причины выхода из строя автомобильных турбин могут быть разными и зависеть от одного или нескольких факторов:

Турбокомпрессор автомобиля требует значительного обслуживания и требует правильного использования. Необходимо помнить, что ремонт турбины — достаточно дорогое удовольствие.

Как определить отказ турбины?

Опытные водители довольно просто могут определить неисправность турбины автомобиля.Но часто такая диагностика не может установить, что именно привело к поломке агрегата.

Среди основных симптомов неисправности турбокомпрессора можно выделить следующие:

  • появление неприятного свиста под капотом автомобиля при разгоне;
  • значительные утечки масла в зоне установки турбины или интеркулера;
  • включение значка неисправности двигателя на панели приборов;
  • значительное снижение мощности двигателя.

При выявлении вышеперечисленных признаков необходимо как можно скорее обратиться за помощью к специалистам. Они с помощью специального оборудования смогут установить причину выхода из строя турбокомпрессора. Сегодня необязательно покупать новую турбину, можно отремонтировать неисправный агрегат.

Спасибо за внимание, удачи на дорогах.

www.avtogide.ru

Зачем нужна турбина в машине, авто, видео

На мощность, вырабатываемую транспортным средством, напрямую влияет степень заполнения его цилиндров топливно-воздушной смесью.Для увеличения обогащения этой смеси производители автомобилей устанавливают на них дополнительные нагнетатели или турбокомпрессоры.

Популярность автомобильных турбин

Среди автолюбителей все более популярными становятся двигатели с турбонаддувом в автомобиле. Привлекательность этого типа двигателя стала возможной благодаря следующим факторам:


Взвесив указанные выше преимущества, автомобилисты стремятся приобретать автомобили, на которые производитель уже установил двигатель с турбонаддувом, или самостоятельно устанавливать турбину на имеющийся автомобиль. .Помимо увеличения мощности, турбина сэкономит деньги автомобилиста.

golifehack.ru

Турбонаддув — история изобретения и принцип действия

Турбонаддув обычно понимается как метод, основанный на совокупном наддуве, который предполагает использование выхлопных газов в качестве источника энергии. В этом случае основным элементом системы можно считать турбокомпрессор, а в некоторых случаях турбокомпрессор, оснащенный механическим приводом.

Экскурс в историю

Турбокомпрессоры стали известны тогда, когда были созданы первые прототипы тепловых двигателей, в которых энергия топлива преобразовывалась в механическую работу (ДВС). В период с 1885 по 1896 год Рудольф Дизель вместе с Готлибом Даймлером проводил исследования, направленные на увеличение мощности, а также снижение расхода топлива за счет сжатия воздуха, который подавался непосредственно в камеру сгорания.

Кроме того, в 1905 году произошло важное событие, связанное с работой инженера Альфреда Бючи, который смог добиться глобального увеличения мощности (120%) за счет процесса впрыска выхлопных газов.Шесть лет спустя Buchi получил патент, который закрепил метод турбонаддува.

Изначально турбокомпрессоры применялись в двигателях, которые отличались серьезными габаритами, например, устанавливаемых на кораблях. Что касается авиации, то турбокомпрессоры использовались на заре военного самолетостроения, когда они использовались в двигателях Renault, предназначенных для установки на истребители. V дальнейшее развитие авиационных турбонагнетателей шло ускоренными темпами. Так, в 1938 году американцы оснастили двигатели истребителей и бомбардировщиков турбокомпрессорами, а в 1941 году был предложен проект истребителя П-47, имевший в своем составе турбокомпрессор, что значительно улучшило летные характеристики.

В свою очередь, автомобильная промышленность впервые начала использовать турбокомпрессоры на грузовиках … Намного позже широкое распространение получили турбины, предназначенные для легковых автомобилей. На американский рынок уже в начале шестидесятых пришли две модели с турбомоторами, которые быстро исчезли, так как наряду с техническими преимуществами уровень надежности был минимальным.

Десять лет спустя турбодвигатели стали неотъемлемой частью автомобилей Формулы 1, что способствовало росту популярности турбонагнетателей.Именно с этого времени приставка turbo вошла в обиход и вошла в моду. По большей части автопроизводители того периода старались предложить рынку хотя бы одну модель, оснащенную бензиновым турбомотором. Такое положение вещей продлилось недолго, так как мода на турбомоторы пошла на спад. Во многом это связано с тем, что турбокомпрессор наряду с увеличением мощности также значительно увеличил расход топлива.

Реинкарнацией турбокомпрессора можно считать 1977 год, когда в серийное производство вошел Saab 99 Turbo.Годом позже на рынок вышел Mercedes-Benz 300 SD, который стал первым автомобилем с дизельным двигателем с турбонаддувом. За ним последовал VW Turbodiesel, где турбокомпрессор повысил эффективность дизельного двигателя до предела. бензиновый агрегат и расход топлива был значительно снижен.

В основном дизельные двигатели отличаются высокой степенью сжатия, которая коррелирует с адиабатическим расширением на рабочем такте и подразумевает более низкую температуру выхлопных газов. Это обстоятельство позволяет не выдвигать жестких требований к термостойкости турбины, что дает возможность снизить стоимость конструкции энергоблока в целом.Это условие объясняет тот факт, что турбины в основном устанавливаются на дизельные двигатели, а не на бензиновые.

Как работает турбокомпрессор

Суть турбонаддува — использование энергии, вырабатываемой выхлопными газами. Рабочее колесо турбины, закрепленное на валу, оказывается в зоне воздействия выхлопных газов, что приводит к его раскручиванию вместе с лопатками компрессора, служащего для нагнетания воздуха в цилиндры двигателя. В этом случае создаются условия, когда в двигатель поступает больший объем воздуха, смешанного с топливом.Это достигается за счет того, что воздух поступает в цилиндры под давлением, то есть принудительно, и в меньшей степени за счет вакуума, создаваемого поршнем.

В основном турбодвигатели характеризуются минимальным эффективным расходом топлива (г / (кВтч)), что соответствует большой литровой мощности (кВт / л). В то же время эти характеристики влияют на увеличение мощности двигателя без увеличения оборотов силового агрегата.

Из-за того, что происходит значительное увеличение массы воздуха, который сжимается в цилиндрах, происходит повышение температуры, что может вызвать детонацию.Во избежание этого предусмотрены конструктивные особенности турбомоторов, основанные на: снижении степени сжатия, использовании высокооктановых марок топлива и использовании промежуточного охладителя наддувочного воздуха. Также для поддержания эффективности всей системы используется понижение температуры воздуха, что связано с необходимостью поддерживать его параметр плотности на желаемом значении, так как воздух нагревается от сжатия.

Элементы системы

  • Турбокомпрессор и интеркулер.
  • Регулирующий клапан, предназначенный для регулирования давления.
  • Перепускной клапан, который служит для подачи нагнетаемого воздуха во впускные трубы и далее в турбину, если дроссельная заслонка закрыта.
  • Выпускной клапан, используемый при отсутствии датчика, контролирующего массовый расход топлива. Его цель — сбросить наддувочный воздух в окружающую среду.
  • Выпускной коллектор с турбокомпрессором.
  • Патрубки герметичные, разделенные на воздушные и масляные. Первые подают воздух на впуск, а вторые смазывают и охлаждают турбокомпрессор.

Что такое турбокомпрессор, принцип работы, из чего состоит турбина и для чего она нужна. Как турбина помогает вашей машине. Вся информация в нашей статье.

Что такое турбокомпрессор, из чего он состоит и как работает. Подробная статья по теме турбинного устройства и принципа работы. Какие бывают неисправности и проблемы при эксплуатации турбин, почему невозможно отремонтировать самостоятельно и многое другое.


Устройство турбокомпрессора в автомобиле — что это

Назначение автомобильного устройства, такого как турбонагнетатель, — создать такое давление воздушных потоков в полости впускного коллектора, которое впоследствии позволяет выхлопным газам насыщать топливно-воздушную смесь, необходимую для сгорания, с элемент — кислород.

Это позволит развить силовую установку с расположением в моторном отсеке необходимой мощности. Величина этой мощности зависит от изменения положения дроссельной заслонки, расположенной в топливной системе … На нее, в свою очередь, влияет акселератор, более известный как педаль газа. Получение высоких значений мощности, возможно, другими способами .

Увеличение количества цилиндров двигателя, в результате чего увеличивается объем двигателя. Кроме того, можно увеличить объем самих цилиндров, что также приведет к увеличению объемных параметров камер сгорания топлива.



Однако эти варианты не очень жизнеспособны, так как расход топлива, а также количество выбросов выхлопных газов в атмосферу значительно возрастут. Поэтому установка турбины на данный момент является наиболее оптимальным вариантом, позволяющим получить хорошие энергетические характеристики двигателя внутреннего сгорания при сохранении таких же или даже преувеличенных экологических и экономических результатов.

Подшипниковый узел — это корпус, отлитый из стали, обеспечивающий размещение плавающих подшипников на поверхности валов.Скорость вращения этой системы может достигать 170 000 об / мин. Агрегат имеет сложную геометрическую конструкцию системы охлаждения. Требования к данному агрегату: устойчивость к износу, деформации и коррозии.



Турбинное колесо — находится в полости корпуса турбины и имеет штифтовое соединение с рабочим колесом компрессора. Температура окружающей среды, в которой эксплуатируется этот продукт, достигает 760 градусов Цельсия. Поэтому сплавы материалов, из которых он изготовлен, обладают высокой прочностью и долговечностью.Также изделие проходит этап покрытия поверхности никелевым сплавом.

Перепускной клапан — управляется пневмоприводом. Его цель — обеспечить безопасную работу турбин и предотвратить перегрев элементов. Когда давление повышается до неприемлемого значения, клапан обеспечивает удаление определенного количества воздушной массы по пути, который проходит за пределами турбины. Этот элемент защищает двигатель внутреннего сгорания от избыточного давления в камерах сгорания.Это помогает предотвратить перегрузку двигателя.

Кожух турбонаддува — материал для изготовления данного агрегата — шаровидный сплав чугуна. Тепловой эффект не грозит изделиям из этого материала. Обработка корпуса проводится в полном соответствии с формой лопаток, расположенных на крыльчатке. Входной фланец используется в качестве монтажной базы для крепления турбины. Основные качества, которыми должен обладать турбоагрегат:

  1. Ударная вязкость.
  2. Антиоксидантная стойкость.
  3. Strength.
  4. Устойчив к нагреванию.
  5. Возможность легкой обработки.

Подшипники скольжения специальной модификации — Высокие температуры, при которых они работают, не влияют на износ и срок службы подшипников. Также на этапе производства большое внимание уделяется точности изготовления маслопроводов и стопорных колец. Поглощение осевого давления осуществляется с помощью гидродинамической опоры. В конце производства подшипников скольжения выполняется этап калибровки и центровки.

Корпус компрессора — состоит из одного цельного элемента. В зависимости от типа изготавливается из алюминиевых сплавов. Отливка может производиться вакуумным или песчаным способом. Завершающий этап — обработка, с помощью которой достигаются требуемые размеры, необходимые для обеспечения правильного функционирования детали.

Рабочее колесо компрессора, как и его корпус, выплавлено из алюминия. Однако расположенные на нем рабочие колеса из-за высоких нагрузочных и температурных показателей при эксплуатации выполнены из титанового сплава.Для обеспечения оптимального функционирования компрессорного агрегата необходимо, чтобы лопатки рабочего колеса были выполнены с высокой точностью и прошли усиленную механическую обработку. Завершающий этап — расточка и полировка, повышающие коэффициент сопротивления усталости. Рабочее колесо находится в центре вала. Основные требования ко всем элементам крыльчатки компрессора: способность противостоять растяжению и коррозии.

Компрессор турбоагрегата крепится к выпускному коллектору силовой установки с помощью болтового соединения… Выхлопные газы из выхлопной системы попадают в корпус турбины по специально обозначенным каналам и раскручивают турбину, работающую на основном газотурбинном двигателе … Вал соединяет турбину с компрессорным агрегатом, расположенным на стыке воздушного фильтра и впускного коллектора.



Выхлопные газы попадают на поверхность лопаток турбины, заставляя ее вращаться. Чем больше объем потока выхлопных газов, тем выше частота вращения турбоагрегата.Компрессорная установка по своему типу напоминает центробежный насос.

Его работа осуществляется следующим образом: выхлопные газы попадают на поверхность лопаток рабочего колеса, после чего разгоняются по направлению к центру крыльчатки компрессора и их дальнейший выход через воздуховоды в полость впускного коллектора.

Что, в свою очередь, обеспечивает их попадание в цилиндры двигателя. Компрессор сжимает воздух и организует его последующее поступление в рабочие камеры цилиндров.

Какие неисправности и проблемы при работе турбин

Утечка масла из полости турбонагнетателя приводит к его возгоранию в цилиндрах двигателя. Этот дефект проявляется выбросом выхлопных газов голубоватого оттенка в атмосферу при разгоне автомобиля … На постоянных оборотах коленчатого вала этого не наблюдается.

В рабочих камерах цилиндров силовой установки горит обогащенная топливовоздушная смесь. Это явление происходит, когда часть воздушной массы просачивается через один из следующих элементов: воздуховод или интеркулер.Также недостатка кислорода в смеси с топливом может быть недостаточно, так как система управления турбиной неисправна или вышла из строя. Об этом говорят выбросы черных выхлопных газов и выхлопных труб.

Признаками растрескивания или деформации корпуса турбины из-за контакта лопаток с поверхностями корпуса турбины является появление характерного скрежета при работе турбокомпрессора.

Корпус вала турбины может закоксовываться, что может привести к повреждению системы смазки.Об этом свидетельствуют протечки масла на поверхности корпуса турбины со стороны, где расположен компрессор.

Видео: какие неисправности турбины


  • «Турбокомпрессоры на фреоне с низким расходом». Автор А. Баренбойм
  • «Турбокомпрессоры». Автор Д.Н. Мисарек
  • «Турбокомпрессоры дизельные». Автор Межерицкий А.Д.

Принцип работы турбины ТГМ6

Турбокомпрессор

ТК-30 установлен на ТГМ6.Принцип его действия заключается в пропускании по каналам коллекторов выхлопных газов с последующим их поступлением в компрессор с турбонаддувом. Внутри него движение осуществляется по соплу, расположенному перед лопастями диска.

Из-за этого движения выхлопных газов ротор набирает скорость вала пропорционально объемному расходу воздуха … Этот объем зависит от мощности всасывания крыльчатки компрессора, которая, в свою очередь, работает по сигналу от органов управления. После этого впрыснутые газы попадают в блок воздушного охлаждения, а затем во впускной коллектор, который распределяет их в полости цилиндров двигателя.

Турбокомпрессор для автомобиля ВАЗ

Турбокомпрессор, установленный на автомобиле ВАЗ, свидетельствует о том, что автомобиль прошел тюнинг и дополнительную модернизацию. На них устанавливаются разные варианты турбокомпрессоров, но самый распространенный турбокомпрессор — TD04HL.

Устанавливается на двигатели объемом от 1,5 до 2,0 л. литров. При достижении избыточного давления в 1 бар возможен крутящий момент 300 Нм. Параметры мощности также увеличены до 250 л.с.



Турбокомпрессор имеет следующие технические параметры.Рабочая скорость находится в диапазоне от 30 до 120 тысяч об / мин. Степень сжатия на максимальной скорости достигает уровня 2,9. Расходный воздух — 0,26 кг / с.

Максимальная температура газов перед входом в полость турбины — 700 градусов. Масло на выходе может иметь давление от 0,3 до 7 МПа. Масса турбины не превышает 9,8 кг. Для установки установки турбины на автомобиль КамАЗ необходимо иметь следующий ремкомплект: 4 шпильки, металлические прокладки, прокладку коллектора и прокладку маслопровода.

Где купить турбокомпрессор и какая цена в Москве

Продажа турбокомпрессоров в Москве осуществляется во многих магазинах и на рынках. В зависимости от требований покупателя, требований к турбоустановкам, цены на них могут сильно различаться. Самый известный компрессорный магазин — Turboost.

Занимается поставкой качественных агрегатов с гарантией 1 год. Цены колеблются от 20 000 до 70 000 рублей. Качество турбин, продаваемых на рынках и в неспециализированных торговых точках, вызывает сомнения.Однако цены на аналогичные товары там в среднем на 5-15 тысяч меньше, чем в оригинальных магазинах.

Почему нельзя сделать самому

Турбина требует своевременного обслуживания и эксплуатации, качественных ГСМ и фильтров. На заводе-изготовителе продукция проходит несколько этапов контроля качества и соответствия заданным параметрам.

Работа турбированного устройства напрямую влияет на динамические качества автомобиля.Если вы ремонтируете турбину своими руками, вы можете деформировать ее элементы или забить их посторонними предметами.

Это может вызвать неправильную работу и последующий выход из строя турбоэлемента. При резком ускорении при обгоне или маневрировании отказ турбины может поставить под угрозу участников дорожного движения.

Назначение конденсационного устройства: создание и поддержание минимального давления отходящего пара на выходе из турбины, а также его конденсация и возврат в полости систем подачи паровых агрегатов.Принцип действия заключается в том, что кинетическая энергия получается путем преобразования потенциальной энергии сжатого и нагретого водяного пара в лопастях парового колеса.

После этого полученная кинетическая энергия преобразуется в механическую. В результате увеличивается скорость вращения вала турбины парогенератора.

Физику движения выхлопных газов можно изменить с помощью регулируемого сопла. Его работа напоминает принцип действия щипцов.Когда транспортное средство движется в разное время, необходимо получить разные параметры мощности. Для этого была создана система, изменяющая геометрию движения воздушных потоков в турбине.

Эта система оснащена вакуумным приводом, направляющими лопатками и механизмом управления. Принцип работы заключается в том, что изменение положения направляющих лопаток и движения потока выхлопных газов осуществляется посредством изменения угла сечения, через которое проходят выхлопные газы.Таким образом получается выходное давление, обеспечивающее получение параметра производительной мощности.

Часто новички задают мне вопрос — как работает турбина? Конечно, это касается машин (правда, они используются во многих местах). Интерес к этому агрегату растет день ото дня, все потому, что сейчас на рынок выходит все больше двигателей с турбонаддувом. Это связано с увеличением производительности, а также соблюдением экологических норм. К сожалению, но я думаю — лет через 10-15, так сказать, обычных атмосферных агентов не будет…

Во-первых, небольшое определение.

Автомобильная турбина — это устройство, предназначенное для увеличения производительности двигателя внутреннего сгорания за счет увеличения крутящего момента, а значит, и мощности в лошадиных силах … Даже при небольшом объеме такая силовая установка может обойти обычный безнаддувный двигатель большего размера.

Как видите, аппарат «вроде» полезный, прибавляет примерно на 10-20%, что очень много!

Если простыми словами сказать — то при небольшой громкости мы получаем больше мощности!


Можно даже на слух отличить обычный двигатель от двигателя с турбонаддувом, просто заводите их и слушайте.Турбина издает небольшой свист, который становится сильнее по мере увеличения оборотов двигателя. Если приложить руку к сердцу, турбину можно установить на любой обычный атмосферный двигатель, главное правильно ее настроить, поэтому для начала вспомним обычный вариант.

Двигатель внутреннего сгорания — атмосферный

Принцип давно изучен и я бы сказал «битый»! Большинство двигателей имеют четырехтактный цикл, конечно есть двухтактные, но на автомобилях они используются редко.Откуда мы знаем, что работа основана на сжатии, именно поэтому это такой важный показатель, и он всегда должен быть нормальным.

SO (4 бара):

1 такт — поршень опускается, открываются впускные клапаны и в цилиндры поступает топливовоздушная смесь.

2-тактный — компрессионный — поршень идет «на максимум» вверх, сжимая смесь.

3-тактный — зажигание — сжатая смесь воспламеняется от свечей зажигания, происходит мини-взрыв, толкающий поршень вниз.

4-тактный — выпуск выхлопных газов — открываются другие клапаны, удаляющие эти газы, толкает их поршень, который также поднимается.


Эта «классика» работает много лет, с момента создания двигателя внутреннего сгорания. Сразу хочется отметить мощность такой классической конструкции — увеличивается за счет увеличения объема цилиндров. То есть 1,4-литровый мотор будет явно слабее 2,0-литровой версии. Но относительно недавно (если брать историю автомобилестроения) появились первые турбины, которые устанавливаются на этот классический двигатель и меняют баланс сил.

Как работает турбина?

Завораживающее слово «ТУРБО», для многих мальчишек это просто предел мечтаний — некоторым просто хочется прокачать свою ПРИОРУ и «безрассудно» по городу. Однако для того, чтобы тюнинговать свою машину, нужно знать устройство турбины.


Итак — основная задача данного аппарата — накачать в двигатель как можно больше воздуха. Я бы даже сказал качать с силой!

Для чего это делается — как мы уже сказали сверху, поршни приводятся в движение за счет сжигания топливовоздушной смеси, поступающей в цилиндры.Чем больше он получил, тем большую мощность может развить силовой агрегат. Сам мотор может засасывать ограниченное количество воздуха — было бы неплохо, если бы его туда накачали в большем объеме!

И это именно то, что делает турбина. Он раскручивается до безумных значений, порядка 200 — 240 000 оборотов в минуту. И под давлением подает в цилиндры двигателя как можно больше воздушной смеси. Это означает, что при том же объеме можно сжечь гораздо больше этой смеси, которая напрямую передается в электроэнергию!

Если взять конструкцию турбины, то здесь можно выделить две крыльчатки. .


Первый вращается от давления выхлопных газов, идущих через глушитель, с ним жестко соединен вал.

Вторая крыльчатка также находится на валу, только с другой стороны, и это вращение передается ей. Она начинает всасывать воздух (если хотите, как пылесос) и под давлением нагнетать его в двигатель.


Вал, на котором установлены два рабочих колеса (условно будем называть их «горячим» и «холодным»), имеет подшипники, которые смазываются моторным маслом (помимо смазки он также выдерживает избыточную температуру), чтобы масло не попало внутрь. В отсеках крыльчатки есть специальные изоляторы, замедляющие ее расход.


Как видите, принцип работы очень простой. Если вы все еще не понимаете, посмотрите мое объяснительное видео.

Турбокар

Меньше работает турбированный агрегат, есть такое явление как «турбо яма» (). На низких оборотах турбина не сильно раскручивается, а потому не может перекачивать большое количество воздуха. Если резко нажать на педаль газа, то выхлопным газам потребуется некоторое время, чтобы достичь крыльчатки турбины и раскрутить ее! Однако пройдет немного времени, 1-2 секунды, прежде чем произойдет «выстрел» динамики.

В народе это явление называется турбо-ямой, то есть, прежде чем резко ускориться, нужно подождать 1 или 2 секунды, чтобы турбина раскрутилась.

Конечно, сейчас есть такое понятие, как — к обычной турбине подключают другую, как правило — механическую (а в последнее время), которая работает на малых оборотах, прокачивая необходимое количество воздуха внизу, потом при увеличении скорости , включается основной. Таким образом, турбо-яма побеждена.


Еще у меня есть о нем статья ().Воздух, который нагнетается в цилиндры, при «бешеных» оборотах крыльчатки нагревается. А при нагревании плотность и концентрация кислорода снижается. Для его охлаждения используется такой прибор, как интеркулер, он охлаждает поток, делая его более плотным, что положительно сказывается на работоспособности.


Минусы турбин

Недостатки данного агрегата тоже значительны:

1) Это более частая замена масел, т.к. подшипники очень требовательны к качеству смазки (ведь там просто огромные витки).

2) Ресурс не такой уж и большой, ходят обычно 150 000 км.

3) Дорогой ремонт, если меняли на немецкую машину, это около 70 000 руб.

4) Топливо — с турбиной нужно заправлять высокооктановым бензином не ниже 95, который «попадает» в кошелек.

5) Охлаждение турбины — старые версии таких устройств требовали должного охлаждения. Иначе, если просто выключить машину, то из-за перепада температур крыльчатка может просто «покоробиться», после чего отремонтировать.Поэтому не дают сразу заглохнуть двигателю, и несколько минут работают на малых оборотах — охлаждая крыльчатку.

Вот такой агрегат, эта турбина, из сегодняшней статьи вы поняли — как она работает, теперь вы «сообразительны».

Заканчиваю здесь, думаю было интересно.

Турбонаддув — это тип наддува, который позволяет подавать воздух в цилиндры двигателя внутреннего сгорания под высоким давлением, которое обеспечивается энергией выхлопных газов, выделяющейся при сгорании топлива.

Турбонаддув увеличивает рабочую мощность двигателя без увеличения внутреннего объема цилиндров двигателя и количества оборотов коленчатого вала. Помимо прочего, турбонаддув позволяет снизить прожорливость двигателя, а также снизить токсичность газов за счет более эффективного сгорания топливовоздушной смеси.

Турбонаддув широко используется в двигателях внутреннего сгорания, работающих как на бензине, так и на дизельном топливе. В то же время использование системы турбонаддува на дизельных двигателях считается более выгодным из-за высокой степени сжатия двигателя внутреннего сгорания и низкой частоты вращения коленчатого вала.

В бензиновых двигателях велика вероятность детонирующего воздействия из-за значительного увеличения числа оборотов двигателя и высокотемпературного режима газов при сгорании топлива (до 1000 ° C, для дизельного двигателя всего 600 ° C).

Конструкция системы наддува

Система турбонаддува состоит из следующих элементов:

  • воздухозаборник и фильтр;
  • дроссельная заслонка;
  • турбокомпрессор;
  • интеркулер;
  • впускной коллектор;
  • патрубки соединительные;
  • шланги напорные

Компрессор турбины (нагнетатель)

Основной элемент турбонагнетателя, который предназначен для увеличения рабочего давления воздушной массы во впускной системе.Турбокомпрессор состоит из крыльчатки турбины и компрессора, установленных на валу ротора. Все элементы турбокомпрессора находятся в специальных защитных кожухах.

Турбинное колесо используется для рециркуляции энергии, вырабатываемой отходящими газами. Колесо и его корпус изготовлены из высокопрочных и жаропрочных материалов — стали и керамических сплавов.

Кольцо компрессора служит для всасывания воздушной массы с дальнейшим сжатием и впрыском в цилиндры двигателя внутреннего сгорания.

Кольца турбокомпрессора установлены на валу ротора, который вращается в плавающих подшипниках. Для более эффективной работы подшипники постоянно смазываются маслом, которое течет по каналам, расположенным в корпусе подшипника.

Интеркулер

Интеркулер — воздушный или жидкостный радиатор, который используется для своевременного охлаждения заранее сжатого воздуха, в результате чего происходит повышение давления и плотности воздушного потока.

Регулятор давления наддува

Ключевым элементом управления турбонаддувом является регулятор давления наддува, который по сути является перепускным клапаном.Основное назначение клапана — удерживать и перенаправлять часть образующихся газов в обход турбинного колеса для снижения давления наддува.

Перепускной клапан может быть оснащен электрическим или пневматическим приводом. Клапан активируется при получении сигналов от датчика давления.

Клапан предохранительный

Предохранительный клапан используется для предотвращения скачков давления воздушной массы, которые часто возникают при быстром закрытии дроссельной заслонки. Избыточное давление либо сбрасывается в атмосферу, либо снова подается на вход компрессора.

Как работает турбонаддув

Система турбонаддува использует энергию газов, образующихся при сгорании топлива. Газы обеспечивают вращательное движение колеса турбинного типа, которое, в свою очередь, запускает колесо компрессора, которое отвечает за сжатие и закачку воздушной массы в систему. Далее воздух охлаждается интеркулером и подается в цилиндры.

Очевидно, что хотя турбонаддув механически никак не связан с коленчатым валом двигателя, его работа и эффективность напрямую зависят от скорости вращения коленчатого вала.Чем выше частота вращения двигателя, тем эффективнее работает турбокомпрессор.

Несмотря на практичность и экономичность, система турбонаддува имеет ряд недостатков. Ключевой из них является появление турбореактивных двигателей — задержка увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания.

Подобное явление проявляется из-за инерции системы — задержка увеличения давления наддува при довольно резком нажатии на газ, что может привести к разрыву между необходимой мощностью двигателя и характеристиками турбины.

Для устранения эффекта турбо-лага используются три основных метода:

  • Использование системы с двумя (или более) турбокомпрессорами. Турбины можно устанавливать параллельно — это разрешено на двигателях V-образного типа. В этом случае каждая турбина устанавливается на свой ряд цилиндров. Идея этого метода заключается в том, что две небольшие турбины имеют меньшую инерцию, чем одна большая турбина. Турбины также могут быть установлены последовательно, а их может быть от двух до четырех (Bugatti).Повышение производительности и максимальная эффективность турбонаддува в этом случае достигается за счет того, что при разных оборотах двигателя используется отдельный турбонагнетатель.
  • Использование турбины с изменяемой геометрией … Этот способ обеспечивает более рациональное использование энергии выхлопных газов за счет изменения площади поперечного сечения входного канала турбины. Этот метод очень часто используется на дизельных двигателях, например всем известной системе TDI от Volkswagen.
  • Применение комбинированного типа с турбонаддувом … Этот метод позволяет использовать симбиоз двух систем — механической и турбинной наддува. Механический наддув эффективен при низких оборотах коленчатого вала, при которых сжатие воздуха обеспечивается механическим нагнетателем. Турбонаддув используется при высоких оборотах коленчатого вала, когда компрессор турбины берет на себя функцию впрыска воздуха. Наиболее распространенной комбинированной системой наддува является наддувный двигатель TSI от Volkswagen.

Мощность, вырабатываемая двигателем внутреннего сгорания, зависит от количества топлива и воздуха, поступающих в двигатель.Мощность двигателя можно увеличить, увеличив объем этих компонентов. Постоянная гонка инженеров за увеличением мощности двигателя внутреннего сгорания привела к появлению турбонагнетателей. Это решение оказалось наиболее эффективным как для бензиновых, так и для дизельных двигателей … Становится совершенно очевидным, что конечная мощность двигателя внутреннего сгорания пропорциональна количеству топливовоздушной рабочей смеси, поступающей в цилиндры двигателя.

Естественно, что двигатель большого объема может пропускать больше воздуха и, следовательно, обеспечивать большую мощность по сравнению с двигателем меньшего размера.Если перед нами стоит задача добиться такой же мощности от ДВС небольшого объема, что демонстрируют двигатели большего объема, то необходимо принудительно втиснуть как можно больше воздуха в цилиндры такого двигателя. . То есть увеличивать подачу топлива бессмысленно, если не увеличивается подача воздуха, необходимого для его сгорания. Следовательно, воздух, поступающий в цилиндры двигателя, должен сжиматься. Система принудительной подачи воздуха может работать с использованием энергии выхлопных газов или с помощью механического привода. Турбокомпрессор или турбокомпрессор — устройство, предназначенное для нагнетания воздуха в двигатель за счет энергии выхлопных газов. Основными частями турбонагнетателя являются турбина и центробежный насос, которые связаны общей жесткой осью. Эти элементы вращаются со скоростью около 100 000 об / мин, приводя в движение компрессор.

Устройство турбокомпрессора

Устройство турбокомпрессора: 1 — корпус компрессора; 2 — вал ротора; 3 — корпус турбины; 4 — колесо турбины; 5 — кольца уплотнительные; 6 — подшипники скольжения; 7 — корпус подшипника; 8 — компрессорное колесо.Турбинное колесо вращается в корпусе особой формы … Оно выполняет функцию передачи энергии от выхлопных газов компрессору. Турбинное колесо и корпус турбины изготовлены из жаропрочных материалов (керамика, сплавы). Колесо компрессора всасывает воздух, сжимает его, а затем закачивает в цилиндры двигателя. Он также находится в специальном здании. На валу ротора установлены колеса компрессора и турбины. Вращение вала происходит в подшипниках скольжения.Используются подшипники плавающего типа, то есть у них есть зазор со стороны корпуса и вала. Моторное масло для смазки подшипников течет по каналам в корпусе подшипника. На валу установлены уплотнительные кольца для уплотнения. Для лучшего охлаждения турбонагнетателей в некоторых бензиновых двигателях используется дополнительное жидкостное охлаждение. Для охлаждения сжатого воздуха предназначен интеркулер — радиатор жидкостного или воздушного типа. За счет охлаждения увеличивается плотность и, соответственно, давление воздуха.В управлении системой турбонаддува основным элементом является регулятор давления. это перепускной клапан, который ограничивает поток выхлопных газов, перенаправляя их часть мимо турбинного колеса, обеспечивая нормальное давление наддува.

Принцип работы

В своей работе турбокомпрессор использует энергию выхлопных газов. Эта энергия вращает колесо турбины. Затем это вращение передается через вал ротора на крыльчатку компрессора. Колесо компрессора закачивает воздух в систему после ее сжатия.Охлажденный в промежуточном охладителе воздух подается в цилиндры двигателя.

Хотя турбокомпрессор не имеет жесткого соединения с валом двигателя, эффективность турбокомпрессора зависит от его скорости. Чем выше частота вращения двигателя, тем сильнее поток выхлопных газов. Соответственно увеличивается скорость вращения турбины и количество воздуха, поступающего в цилиндры. В процессе эксплуатации системы турбонаддува есть свои отрицательные моменты. Увеличение мощности задерживается резким нажатием на педаль газа («турбо лаг»).После выхода из «турбо-лага» давление наддува резко возрастает («турбо-подборщик»). Явление «турбо-лага» происходит из-за инерции системы. Это влечет за собой несоответствие производительности турбокомпрессора требуемой мощности двигателя. Для решения этой проблемы существуют следующие методы: использование турбины с изменяемой геометрией; применение двух параллельных или последовательных компрессоров; комбинированный наддув. Турбина с изменяемой геометрией оптимизирует поток выхлопных газов за счет изменения площади впускного отверстия.Широко используется в дизельных двигателях.

Турбина с изменяемой геометрией

Турбина с изменяемой геометрией: 1 — направляющие лопатки; 2 — кольцо; 3 — плечо рычага; 4 — вакуумный привод тяги; 5 — колесо турбины. Турбокомпрессоры с параллельной работой используются для мощных V-образных двигателей (по одному на ряд цилиндров). Эта схема помогает решить проблему за счет того, что две маленькие турбины имеют меньшую инерцию, чем одна большая.Установка с двумя последовательными турбинами позволяет добиться максимальной производительности при использовании разных компрессоров при разных оборотах двигателя. У комбинированный наддув используются как механические, так и с турбонаддувом. Когда двигатель работает на низких оборотах, работает механический нагнетатель. По мере увеличения числа оборотов турбонагнетатель включается, а механический нагнетатель останавливается.

Преимущества и недостатки турбонаддува

1 … Турбокомпрессор получил широкое распространение благодаря своей простой конструкции и хорошей производительности.Турбонаддув позволяет увеличить мощность двигателя на 20-35%. Двигатель, вырабатывающий более высокий крутящий момент на средних и высоких оборотах, увеличивает скорость и экономичность автомобиля. 2 … В большинстве случаев турбокомпрессор не может быть причиной неисправности двигателя, так как его работа зависит от исправности газораспределительной, воздушной и топливной систем. 3 … Двигатель с турбонаддувом имеет более низкие выбросы вредных газов в атмосферу, поскольку в двигатель выделяются дополнительные выхлопные газы.Горючее топливо имеет меньше отходов. 4 … Экономия топлива 5-20%. В небольших двигателях энергия сгоревшего топлива используется более эффективно, увеличивается КПД. 5 … На высотных дорогах такие двигатели работают более стабильно и с меньшими потерями мощности, чем их атмосферные аналоги. 6 … Турбокомпрессор действует как глушитель в выхлопной системе.

Недостатки турбонаддува

Помимо возникновения явлений «турбо-лаг» и «турбо-пикап», двигатели с турбонаддувом имеют и другие недостатки.Их обслуживание дороже по сравнению с «классическими». В процессе эксплуатации необходимо использовать моторное масло специального назначения — его необходимо регулярно менять. Двигатель с турбонагнетателем перед запуском должен несколько минут поработать на холостом ходу. Также не рекомендуется сразу выключать двигатель, пока турбина не остынет.

Дополнительные элементы системы наддува

Blow-Off Если говорить о конкретных модификациях двигателя, а также о расположении различных элементов в моторном отсеке, турбонагнетатель может иметь ряд дополнительных элементов… Мы уже упоминали такие детали системы, как Wastegate и Blow-Off. Рассмотрим их подробнее.

Выпускной клапан представляет собой перепускной клапан. Это устройство устанавливается в воздушной системе … Местом становится область между выпускным отверстием компрессора и дроссельной заслонкой … Основная задача продувочного клапана — не допустить, чтобы компрессор ушел в характерный помпаж. Под этим режимом следует понимать момент резкого закрытия дроссельной заслонки. Если описывать происходящее простыми словами, то скорость воздушного потока и сам расход воздуха в системе резко уменьшаются, но турбина продолжает вращаться по инерции какое-то время.Инерционная турбина вращается со скоростью, которая больше не отвечает новым потребностям двигателя и, таким образом, уменьшенному потоку воздуха. Последствия циклических скачков давления воздуха за компрессором могут быть ужасными. Явным признаком скачков является характерный звук воздуха, проходящего через компрессор. С течением времени упорные подшипники турбины выходят из строя, так как испытывают сильные нагрузки в момент указанных скачков давления при сбросе газа и последующей работе турбины в этом переходном режиме.Обдув реагирует на перепады давления в коллекторе и запускается пружиной, установленной внутри. Это позволяет определить момент резкого перекрытия дроссельной заслонки. Если дроссельная заслонка резко закрывается, то продувка сбрасывает в атмосферу внезапно появившееся в воздушном тракте избыточное давление. Это позволяет существенно обезопасить турбокомпрессор и защитить его от перегрузок и последующего разрушения.

Это решение — механический клапан.Вестгейт устанавливается на турбинную часть или на сам выпускной коллектор. Назначение устройства — регулировать давление, создаваемое турбонагнетателем. Стоит отметить, что некоторые дизельные силовые агрегаты используют в своей конструкции турбины без вестгейта. Для двигателей, работающих на бензине, в большинстве случаев наличие такого клапана является обязательным условием. Основная задача вестгейта — обеспечить возможность беспрепятственного выхода выхлопных газов из системы в обход турбины.Обход части выхлопных газов позволяет контролировать необходимое количество энергии этих газов. Взаимосвязь очевидна, потому что именно выхлоп вращает колесо компрессора через вал. Этот метод позволяет эффективно контролировать давление наддува, создаваемое в компрессоре. Наиболее распространенное решение — регулировать давление наддува с помощью встроенной противодавления пружины. Такая конструкция позволяет контролировать байпасный поток выхлопных газов. Wastegate может быть как встроенным, так и внешним.Встроенный вестгейт имеет заслонку, встроенную в корпус турбины. Корпус в народе называют «улиткой» турбины. Кроме того, перепускная заслонка имеет пневматический привод и усилие от этого привода к дроссельной заслонке. Наружная задвижка — это задвижка, которая устанавливается на выпускном коллекторе перед турбиной. Стоит отметить, что у наружных ворот есть одно неоспоримое преимущество перед встроенными. Дело в том, что сбрасываемый им байпасный поток может быть возвращен обратно в выхлопную систему достаточно далеко от выхода из турбины, а на спортивных автомобилях и вовсе прямой сброс в атмосферу.Это позволяет значительно улучшить прохождение выхлопных газов через турбину за счет отсутствия разнонаправленных потоков. Все это очень важно в связи с ограниченным компактным объемом «улитки».

Турбины с гильзой и шарикоподшипниками

Гильзовые турбины были достаточно широко распространены … Они имели ряд конструктивных недостатков, которые не позволяли в полной мере воспользоваться преимуществами турбомотора. Появление более эффективных турбин на шарикоподшипниках нового поколения постепенно заменяет решения с гильзой.Например, турбины на шарикоподшипниках Garrett являются вершиной инженерной мысли и используются во многих гоночных двигателях. Сегодня турбины на шарикоподшипниках являются оптимальным решением, поскольку для них требуется значительно меньше масла по сравнению с аналогичными аналогами с втулками. Обращаем ваше внимание, что установка масляного ограничителя на входе в турбокомпрессор очень желательна, особенно если давление масла в системе выше 4 атм. Слить масло необходимо с помощью специальной подвода к поддону, учитывая, что слив должен быть выше уровня масла.

Всегда помните, что слив масла из турбины происходит самостоятельно и под действием силы тяжести. Знание этого диктует необходимость ориентировать центральный патрон турбины так, чтобы слив масла был направлен вниз.

Индикатор, определяющий реакцию турбины на нажатие педали газа, демонстрирует сильную зависимость от самой конструкции центрального патрона турбины. Решения на шарикоподшипниках Garrett могут достигать ускорения на 15% быстрее по сравнению с аналогами с втулками.Турбины на шарикоподшипниках уменьшают эффект турбо-ямы и делают использование турбомотора максимально похожим на управление автомобилем. атмосферный двигатель с большим рабочим объемом. У турбин на шариковых подшипниках есть еще один положительный момент. Эти турбины требуют значительно меньшего потока масла через картридж для смазки подшипников. Решение значительно снижает вероятность утечки масла через сальники. Турбины с шарикоподшипниками не слишком требовательны к качеству масла, а также менее склонны к закоксовыванию после плановой или внезапной остановки двигателя.

Газовая турбина или газовый двигатель? Сравнение | Энергетика

Топливо будущего также можно разделить на углеродно-нейтральное, например

.

е-метан и е-метанол, не содержащие углерода, например зеленый водород или

зеленого аммиака, в зависимости от производственного процесса. Топливная гибкость

Значение

возрастет при переходе на декарбонизированную энергию

Система

. Использование менее углеродоемкого или безуглеродного электронного топлива составляет очень

обещает достичь углеродной нейтральности в электроэнергетике.Причитается

Быстрый всплеск роста возобновляемой энергии с перерывами

Поколение

, аспекты безопасности и доступности энергии

трилеммы становятся все более сложными. Надежное (резервное) питание

Поколение

с низким уровнем выбросов углекислого газа имеет решающее значение для поддержки

потребительских нужд.

Газовые турбины являются наиболее чистым традиционным источником энергии, а их топливная гибкость идеально подходит для поддержки перехода как к централизованным, так и к децентрализованным сетям.По сравнению с газовыми двигателями, газовые турбины имеют значительно более низкую концентрацию загрязнителей воздуха (CO₂, NOx, SOx, твердые частицы) в их выбросах. Двигатели потребляют меньше топлива и выделяют меньший объем газа, но производят более высокую концентрацию загрязняющих веществ.

Газовые турбины могут работать на широком диапазоне видов топлива с переключением топлива в оперативном режиме для обеспечения надежности энергоснабжения. Эти виды топлива представляют собой не только традиционные ископаемые виды топлива, такие как природный газ, сжиженный нефтяной газ и дизельное топливо, но также обрабатывают отходящие газы, такие как коксовый газ (COG) и нефтеперерабатывающий газ (RFG), а также топливо с низким и нулевым содержанием углерода, такое как водород, биогаз и возобновляемые источники энергии. природный газ (RNG).Многие из них можно сжечь без значительного снижения производительности, при этом сохраняя минимально возможное воздействие на окружающую среду.

Газовые двигатели могут работать на топливе с очень низкой теплотворной способностью (LHV), таком как синтез-газ (4,5 МДж / Нм³). Они также могут сжигать биогаз, свалки и газы с более высокой НТС (факельный газ), пропан и сжиженный нефтяной газ с НТС около 110 МДж / Нм³, хотя производительность может отличаться от тех, которые достигаются на природном газе.

При каждой инвестиции в производство электроэнергии, в каждом приобретенном сегодня газовом двигателе или газовой турбине водород будет использоваться в качестве топлива на протяжении всей своей жизни.Клиенты должны быть уверены, что приобретают готовые к будущему продукты, чтобы избежать возможности остаться с неработающими активами.

Типы ветра — Управление энергетической информации США (EIA)

  • Горизонтально-осевые турбины
  • Вертикально-осевые турбины

Размеры ветряных турбин сильно различаются. Длина лопастей — самый важный фактор в определении количества электроэнергии, которую может генерировать ветряная турбина.Небольшие ветряные турбины, которые могут привести в действие один дом, могут иметь электрическую мощность до 10 киловатт (кВт). Самые большие действующие ветряные турбины имеют электрическую мощность до киловатт (10 мегаватт), а турбины большего размера находятся в стадии разработки. Большие турбины часто группируются вместе для создания ветряных электростанций или ветряных электростанций , которые обеспечивают энергией электрические сети.

Источник: адаптировано из Национального проекта развития энергетического образования (общественное достояние)

Вертикально-осевой ветряк Дарье в Мартиньи, Швейцария

Источник: Лисипп, автор Wikimedia Commons (лицензия свободной документации GNU) (общественное достояние)

Горизонтально-осевые турбины аналогичны винтовым двигателям самолетов

Горизонтально-осевые турбины имеют лопасти, как воздушные винты, и обычно имеют три лопасти.Самые большие турбины с горизонтальной осью имеют высоту 20-этажного здания и имеют лопасти длиной более 100 футов. Более высокие турбины с более длинными лопастями производят больше электроэнергии. Практически все используемые в настоящее время ветряные турбины представляют собой турбины с горизонтальной осью.

Вертикальные турбины похожи на взбиватели яиц

Турбины с вертикальной осью имеют лопасти, которые прикреплены к верхней и нижней части вертикального ротора. Самый распространенный тип турбины с вертикальной осью — ветряк Дарье, названный в честь французского инженера Жоржа Дарье, запатентовавшего эту конструкцию в 1931 году, — выглядит как гигантский двухлопастный взбиватель для яиц.Некоторые версии турбины с вертикальной осью имеют высоту 100 футов и ширину 50 футов. Сегодня используется очень мало ветряных турбин с вертикальной осью, потому что они не работают так же хорошо, как турбины с горизонтальной осью.

Ветряные электростанции или ветряные электростанции производят электроэнергию

Ветряные электростанции — это группы ветряных турбин, которые производят большое количество электроэнергии. Ветряная электростанция обычно имеет много турбин, разбросанных по большой площади. Одна из крупнейших ветряных электростанций США — Центр ветроэнергетики Хорс-Холлоу в Техасе, в котором по состоянию на конец 2020 года было 422 ветряных турбины, расположенных на площади около 47000 акров.Общая электрическая мощность проекта составляет около 735 мегаватт (или 735 000 киловатт).

Горизонтально-осевые ветряки на ветроэлектростанции

Источник: стоковая фотография (защищена авторским правом)

Последнее обновление: 3 ноября 2021 г.

Пятитактный двигатель

заводится и может быть запущен в производство

Разработчик и поставщик двигателей для Формулы-1 и IndyCar Илмор создал то, что многие считали бессмысленным: полнофункциональный пятитактный бензиновый двигатель, эффективность которого выше, чем у обычных четырехтактных двигателей.Звучит как очень сложная вещь, но принцип ее работы довольно прост. Classic 4-тактный
Обычный четырехтактный бензиновый двигатель внутреннего сгорания, который есть в каждом автомобиле, теперь работает в четыре этапа: впуск (поршень опускается, всасывая топливовоздушную смесь), сжатие (поршень поднимается, сжимая смесь), взрыв (искра, генерируемая свечой зажигания, воспламеняет смесь и направляет поршень вниз) и выхлоп (поршень снова поднимается, вытесняя горячие сгоревшие газы).

Звучит как очень эффективный процесс для специалиста, не связанного с автомобилем, но много энергии тратится впустую во время фаз зажигания и выхлопа, и это потому, что процесс генерирует огромное количество тепла, которое в основном необходимо отбрасывать, чтобы избежать проблемы.Не говоря уже о том, что у вас есть только один рабочий ход за цикл, а остальные три поддерживаются инерцией маховика или других цилиндров, если они доступны. Ilmor 5-тактный
Пятитактная концепция использует два рабочих цилиндра (высокое давление — HP), которые работают как в классическом четырехтактном цикле, и третий центральный цилиндр дополнительного расширения (низкое давление — LP).

Ключевым моментом здесь является дополнительный цилиндр, который альтернативно используется двумя другими для сброса дополнительного давления сразу после завершения рабочего хода.Как только поршень достигает дна цилиндра, выпускной клапан открывается, выпуская горячий расширяющийся газ из цилиндра. Обычно это выходит из выхлопной трубы, но это просто напрасная трата энергии.

Вместо этого еще горячий выхлопной газ сбрасывается в третий цилиндр, толкая его вниз и создавая дополнительный пятый ход, который дает коленчатому валу еще 180 градусов вращения. Если это сложно изобразить, просто посмотрите видео ниже, чтобы увидеть анимированный процесс. Преимущества
Дополнительный цилиндр обеспечивает дополнительный процесс расширения, который позволяет извлекать больше работы, тем самым повышая термодинамическую эффективность.Двигатель также будет работать с общим коэффициентом расширения, приближающимся к дизельному двигателю, а также будет работать с минимальной насосной работой из-за эффекта уменьшения габаритов от высокоэффективных рабочих цилиндров.

В целом пятитактный двигатель обеспечивает уровни расхода топлива и выбросов, сопоставимые с показателями современных дизельных двигателей, без твердых частиц и выбросов NOx, «предлагаемых» масляными горелками.

Например, пятитактный двигатель с турбонаддувом объемом 700 куб. , при потреблении всего 226 граммов бензина на кВтч — измерения проводились на испытательном стенде, когда двигатель работал на оптимальной скорости, поэтому они не предоставили… обычных цифр пока нет.

Ilmor в настоящее время ищет инвестора для создания второго прототипа пятитактного двигателя, который будет протестирован на транспортном средстве. Будем надеяться, что они скоро его найдут, потому что эта технология действительно может повысить эффективность гибридных силовых агрегатов на 10 процентов.

Крупнейшие в мире дизельные двигатели: прошлое, настоящее и будущее (видео)

Самый старый и самый большой дизельный двигатель в мире

В свое время компания Burmeister & Wain (B&W) построила CM 884WS-150.Это восьмицилиндровый дизельный двигатель, который по-прежнему производит 15 000 кВт (22 500 л.с.) и был самым большим в мире с 1932 по 1962 год. На следующем видео показан запуск двигателя.

Самый большой дизельный двигатель в мире на сегодняшний день

Ниже приводится краткое изложение информации, предоставленной Wartsila-Sulzer, финским производителем самого большого дизельного двигателя в мире на сегодняшний день. Двигатель используется на грузовом корабле Emma Maersk, изображенном ниже. Полную линейку морских дизельных двигателей Wartsila можно найти здесь.

Самый большой из нынешних дизельных двигателей Wartsila-Sulzer — это двухтактный тихоходный двигатель с турбонаддувом, который используется для питания гигантских супертанкеров и грузовых судов по всему миру, работающих на мазуте. Самая большая версия — 14-цилиндровая, имеет высоту 44,3 фута (13,5 м) и длину 87,25 фута (25,6 м), весит более 2300 тонн и производит 80 080 кВт. В двигателе используется сжатие 140 бар или более 2000 фунтов на квадратный дюйм на поршне, что составляет примерно 1091 тонну давления на поршень / шток в верхней части такта сжатия.

В двигателе используется «рельсовая технология», в которой отсутствует традиционный распределительный вал, цепная передача, топливные насосы и гидравлические приводы, что обеспечивает лучшую производительность, более низкие обороты в минуту, более низкий расход топлива и более низкие выбросы.

Двигатель имеет подшипники крейцкопфа и всегда вертикальный шток поршня, который обеспечивает плотное уплотнение под поршнем. В результате смазка двигателя разделена: в цилиндрах и картере используются разные смазочные материалы, каждая из которых предназначена для своей роли.Цилиндры смазываются путем непрерывного впрыска расходуемой смазки по времени, который разработан для защиты цилиндров от места и нейтрализации кислот, образующихся при сгорании топлива с высоким содержанием серы. Конструкция крейцкопфа снижает боковые нагрузки на поршень, сохраняя диаметральную линию цилиндра примерно на 0,3 мм за 1000 часов.

Опускающийся поршень используется для сжатия поступающего воздуха для горения в соседние цилиндры, который также служит для амортизации поршня, когда он приближается к нижней мертвой точке, чтобы снять некоторую нагрузку с подшипников.Двигатель очищается от потока через выпускные клапаны, которые приводятся в действие с помощью гидравлики Common Rail с электронным управлением, что устраняет необходимость в распределительном валу.

Самый большой в мире дизельный двигатель завтрашнего дня

В разработке находится MV CSCL Globe, самый большой контейнер в мире вместимостью 19 000 TEU, который будет приводиться в движение тихоходным двухтактным двигателем MAN B&W 12S90ME-C Mark 9.2, который вырабатывает 69 720 кВт при 84 об / мин и составляет 56 оборотов. футов (17,2 м) в высоту и 193.5 футов (59 м) в длину. Это делает его выше и длиннее, чем упомянутый выше двигатель Wartsila. Корабль будет сдан в эксплуатацию в 2015 году.

Статьи по теме IndustryTap:

Источники и ссылки по теме:

Дэвид Рассел Шиллинг

Дэвид любит писать о высоких технологиях и их потенциале сделать жизнь лучше для всех, кто населяет планету Земля.

Другие статьи от Industry Tap…

Больше, чем движение судов по воде

Морские силовые установки перемещают суда по воде, обеспечивают более высокий стандарт безопасности для морской экосистемы и являются экономически эффективными. Во всем мире установлены цели по сокращению выбросов в морском секторе.

«ИМО ставит своей целью сокращение углеродоемкости международного судоходства как минимум на 40% к 2030 году по сравнению с уровнями 2008 года и на 70% к 2050 году. ИМО предприняла это действие для поддержки Цели 13 Организации Объединенных Наций в области устойчивого развития, чтобы принять срочные меры по борьбе с изменением климата и его последствиями.«

Являясь лидером отрасли в области покрытий морских грузовых танков и удовлетворения растущего спроса на высокоэффективные покрытия цистерн, APC своими глазами видит эволюцию отрасли и важную роль, которую мы играем в производственно-сбытовой цепочке на море. В эту статью включены несколько отраслевых разработок и обсуждения из различных источников о внедрении новых и появляющихся технологий судового топлива и силовых установок, которые могут предложить потенциал сокращения выбросов.

Бонусное предложение

: скрубберы на морских судах (что вам нужно знать сегодня)

Получите версию PDF, чтобы сохранить ее на рабочем столе и прочитать ее, когда вам будет удобно. (адрес электронной почты не требуется):


Изменяющиеся тенденции в морском транспорте

Изменяющиеся тенденции в морском транспорте призваны стимулировать рост отрасли морских силовых установок.

Так много,

Согласно последнему исследованию Global Market Insights, к 2026 году рынок судовых силовых установок вырастет до 11 миллиардов долларов.

Рынок судовых пропульсивных двигателей обусловлен потребностью в более быстрых, чистых и экономичных двигателях.В следующем разделе рассказывается о последних и технологических разработках на рынке силовых установок для судовых двигателей.

Различные типы судовых силовых установок

Настройка силовой установки зависит от размера судна, вида деятельности или типа операции.

1. Ветровая установка

Движущая сила с помощью ветра — это практика использования парусов или устройства для улавливания ветра. С появлением пара и дизельного двигателя паруса стали больше использоваться для отдыха.

Однако

С ростом затрат на топливо и снижением расхода топлива на парусах возродился интерес к использованию энергии ветра для приведения в движение коммерческих судов. Кроме того, он действует как альтернатива тем системам, которые выделяют большое количество углекислого газа (CO 2 ).

2. Двигательная установка паровой турбины

Паровая турбина в основном использовалась в период 1800-1950 годов и предполагала использование угля или другого парогенераторного топлива.С появлением дизельных двигателей и газовых турбин использование паровых турбин сократилось.

«Из-за высоких требований к техническому обслуживанию паровых двигателей того периода, коммерческие судоходные компании использовали дизельные двигатели в качестве силовых установок, поскольку такие двигатели требовали гораздо меньшего количества обслуживания и гораздо меньших затрат на техническое обслуживание, чем паровые двигатели». [источник]

3. Дизельная силовая установка

Дизельная силовая установка сегодня является наиболее распространенной системой. Он обеспечивает более высокий КПД, чем паровая турбина.

4. Двигательная установка газовой турбины

Газотурбинные системы используются в основном на военных кораблях, где потребность в скорости является критической. Газовые турбины обычно используются в сочетании с другими типами двигателей.

Некоторые военные корабли и несколько современных круизных судов также использовали паровые турбины для повышения эффективности своих газовых турбин в комбинированном цикле, где отработанное тепло выхлопных газов газовой турбины используется для кипячения воды и создания пара для привода паровой турбины. [источник]

5.Ядерная энергетическая установка

Ядерная двигательная установка включает в себя широкий спектр двигателей, использующих ядерную реакцию в качестве основного источника энергии. Это может быть многообещающим в отношении стоимости топлива и производительности.

ИМО рассматривает возможность создания небольших ядерных реакторов, подобных тем, которые сделали ядерный флот столь успешным. Как и военно-морской флот, большой флот имеет очень большие корабли, которым требуется огромное количество ископаемого топлива. [источник]

6. Двигательная установка на топливных элементах

Электрификация с помощью батарей и топливных элементов — еще один тип судовых силовых установок.

Топливные элементы преобразуют топливо более эффективно, чем традиционные двигатели внутреннего сгорания, уменьшая загрязнение окружающей среды и выбросы парниковых газов. Прекрасным примером является «Викинг Леди», зеленый корабль, специально разработанный для использования на море.

Viking Lady: экологически чистый корабль с технологией топливных элементов

7. Солнечная тяга

Эти корабли с «гибридным двигателем» будут использовать энергию ветра и солнца вместе в качестве источника энергии и тяги (наряду с главными двигателями корабля) для уменьшения вредных выбросов и снижения расхода топлива.Бортовую солнечную батарею можно установить либо на паруса, либо на палубу судна (или и то, и другое). Источник: Wind and Solar Marine Power

Различные типы силовых установок имеют индивидуальные преимущества. Лучшая система должна быть установлена ​​в зависимости от требований и необходимости.

Морские силовые установки: больше, чем просто движение судов по воде (альтернативные виды топлива)

Морская промышленность постоянно развивается. С 1960-х годов тяжелое жидкое топливо (HFO) стало главным элементом морской среды.

Однако его влияние на окружающую среду и здоровье человека потребовало изменений. ИМО решила диверсифицировать отрасль, перейдя от тяжелого дизельного топлива на более чистое топливо с меньшим вредным воздействием на окружающую среду и здоровье человека.

Альтернативные виды топлива содержат незначительное количество серы, что лучше для морской экосистемы.

1. Сжиженный природный газ (СПГ)

Сжиженный природный газ — более чистое транспортное топливо и альтернатива мазуту с высоким содержанием серы.СПГ дает судам преимущества по соблюдению норм выбросов.

Международный совет по чистому транспорту цитирует,

«Все больше и больше судов, включая контейнеровозы и круизные лайнеры, строятся для работы на сжиженном природном газе (СПГ), который выделяет примерно на 25% меньше углекислого газа (CO 2 ), чем обычное морское топливо, обеспечивая такое же количество силовой установки «.

2. Сжиженный углеводородный газ (СНГ)

Сжиженный углеводородный газ в качестве моторного топлива имеет много преимуществ для судовых двигателей.

Всемирная ассоциация сжиженного нефтяного газа (WLPGA) четко заявляет о растущей применимости сжиженного нефтяного газа для судоходства. В ее недавнем отчете «Бункеровка сжиженного нефтяного газа — Руководство по поставкам сжиженного нефтяного газа для судового топлива» было обнаружено, что сжиженный нефтяной газ является ключевым фактором выполнения постановления ИМО 2050 года, которое призывает к сокращению общих годовых выбросов парниковых газов как минимум на 50% к 2050 году по сравнению с 2008 годом. [Источник]

3. Метанол в качестве топлива

Метанол стал одним из основных торговых товаров за последние несколько лет, и ожидается, что в будущем его рост ускорится.В связи с растущим спросом на более чистое судовое топливо метанол является альтернативным топливом для судов, что помогает судоходной отрасли соблюдать все более строгие нормы выбросов.

Посмотрите короткий видеоролик Methanex о метаноле как о судовом топливе, которое является экологически безопасным и биоразлагаемым для морской промышленности и судоходства.

Институт метанола. « Метанол в качестве судового топлива ». через Y или uTube

По сравнению с обычным судовым бункерным топливом, метанол значительно снижает выбросы.Это также безопасное, экономичное и доступное во всем мире судовое топливо.

4. Зеленый аммиак в качестве горючего

IMO рассматривает ряд долгосрочных топливных решений с нулевым выбросом углерода, таких как аммиак.

В новом отчете датской компании-производителя катализаторов Haldor Topsoe и партнеров завершается

«Замена обычного жидкого топлива на зеленый аммиак могла бы стать экономически эффективным способом сокращения выбросов парниковых газов с судов. Зеленый аммиак был бы более дешевым топливом для судоходной отрасли, чем водород, полученный из возобновляемых источников энергии, потому что его легче хранить и его можно сгорел в штатных двигателях внутреннего сгорания.»[источник]

Заключение

IMO 2020 выдвинула одну из самых больших и выдающихся задач в нефтеперерабатывающей и судоходной отраслях. Судовладельцы и им подобные адаптируются к изменениям.

Рынок судовых пропульсивных двигателей обусловлен необходимостью более быстрых, чистых и экономичных двигателей. Предпочтительны альтернативы с меньшим выбросом углерода, поскольку они соответствуют правилам и нормам.

Также важна способность быстро перемещаться между разными грузами.Выбор правильного покрытия расширяет ассортимент грузов, сокращает время, необходимое для их замены, и обеспечивает максимальную окупаемость инвестиций (ROI).

С точки зрения APC, владельцам резервуаров, операторам и арендодателям, стремящимся получить максимальную универсальность и длительный срок службы своих активов, необходимо обратить внимание на систему нанесения покрытий.

Как ухаживать за автомобилем с турбонаддувом

Рикардо Мартинес-Ботас — профессор турбомашиностроения на факультете машиностроения Имперского колледжа Лондона и мировой авторитет в области турбо-технологий.Он говорит, что, хотя современные технологии означают, что современные водители автомобилей могут просто сесть в машину и поехать, это изменится, если автомобиль будет изменен по сравнению со стандартным.

«Системы управления двигателем и современные конструкции двигателей позаботятся обо всем», — говорит он. «Но если вы модифицируете систему, это немедленно изменит замысел конструкции, и вы можете выйти за рамки предполагаемого использования устройства. Если вы вносите изменения, вам действительно нужно быть предельно осторожным.

«У вас есть карта двигателя, разработанная для двигателя.Если вы измените тип масла, или добавите присадки в систему, или замените ЭБУ, тогда никто не будет гарантировать вам надежность машины, потому что разработчик не тестировал эту машину с этими изменениями ».

Если вы модифицируете свой автомобиль с турбонаддувом, совершенно необходимо, чтобы программное обеспечение и часто оборудование обновлялись соответствующим образом специалистом.

«Если вы сделаете это, не зная о последствиях, изменения в системе наддува могут нанести серьезный ущерб вашей машине», — говорит профессор.«Цилиндры вашего двигателя будут подвергаться гораздо более высокому давлению, чем раньше, и вы взорвете поршневые кольца — для начала.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *