Принцип роботи турбокомпресора
Турбокомпресор - найважливіша складова частина двигуна сучасного автомобіля. Завдяки йому досягається істотний приріст потужності при незначній масі самої деталі. Як відомо, принцип роботи турбокомпресора полягає в сильному стисненні подається в двигун повітря і, відповідно, створення високої потужності вибуху в циліндрах двигуна. Завдяки турбокомпресору в двигун надходить на 50% більше обсягу повітря, таким чином, спалюється більший обсяг палива, що збільшує потужність двигуна на 30-40% при тих же витратах палива. Мотор, який має турбіну, виробляє набагато більше корисної енергії, що не оснащений нею.
Механізм складається з таких основних елементів:
- корпус турбіни, в якій вихлопні гази обертають ротор;
- корпус компресора, який всмоктує повітря, а потім за допомогою ротора нагнітає його в систему впуску;
- картридж між турбіною і компресором, що містить вал з крильчатками ротора;
- інтеркулер, який охолоджує повітря перед нагнітанням його в циліндри двигуна.
Турбокомпресор на двигун кріпиться до випускного колектора. Система турбокомпресора полягає в тому, що турбіна за допомогою вала з'єднується з компресором, який встановлений між повітряним фільтром і впускним колектором.
Принцип дії автомобільної турбіни полягає в стисненні повітря, який надходить в циліндри двигуна. Так виникає тиск турбокомпресора. Вихлопні гази з циліндрів обертають лопатки ротора і виходять через бічний отвір в корпусі турбіни в глушник. Завдяки пристрою турбіни автомобіля її ротор, перебуваючи в спеціальному Теплотривкість корпусі, перетворює енергію потоку відпрацьованих газів в енергію обертання і перенаправляє її на компресорний ротор.
З іншого боку вала ротор компресора всмоктує чистий атмосферне повітря з впускного тракту і направляє його під сильним тиском далі у впускний тракт до циліндрів двигуна. Коли ротор компресора обертається, повітря втягується всередину і стискається, так як лопаті ротора обертаються з високою швидкістю. Корпус компресора розроблений таким чином, щоб перетворювати потік повітря, що володіє високою швидкістю і низьким тиском, в потік повітря з високим тиском і низькою швидкістю за допомогою процесу, званого дифузією. В цьому і полягає принцип дії автомобільної турбіни.
особливості функціонування
Обидва ці ротора, турбінний і компресорний, жорстко закріплені на роторному валу, що обертається на гідростатичних підшипниках. Вони підтримують вал на тонкому шарі масла, яке постійно подається для зниження тертя і охолодження вала. Для правильної роботи підшипники ковзання повинні бути покриті плівкою масла. Зазори підшипників дуже малі, менше товщини людської волосини.
У турбомотор повітря, який надходить в циліндри, доводиться додатково охолоджувати - тоді його стиснення можна буде зробити ще сильніше, закачавши в циліндри двигуна більше кисню. Адже стиснути холодне повітря легше, ніж гарячий. Повітря, що проходить через турбіну, нагрівається від стиснення, від деталей турбонаддува. Тому перед попаданням в циліндри двигуна стиснене повітря охолоджується в інтеркулере. Интеркулер - це радіатор рідинного або водяного охолодження, встановлений на шляху повітря від компресора до циліндрів двигуна. За рахунок охолодження збільшується щільність повітря і, відповідно, закачати в циліндри його можна більше.
Потужність турбіни автомобіля така, що ротор турбокомпресора обертається зі швидкістю до 150 тис. Обертів на хвилину, що приблизно в 30 разів швидше, ніж швидкість обертання автомобільного двигуна. Так як вона з'єднана з вихлопною системою, температура в турбіні також дуже висока. Робота турбокомпресора полягає в тому, що повітря надходить в компресор при температурі навколишнього середовища, але при стисненні температура зростає і на виході з компресора досягає 200 ° С.
На «самообслуговування» системи наддуву витрачається трохи енергії від двигуна - всього лише близько 1,5%. Це відбувається тому, що ротор турбіни отримує енергію від вихлопних газів за рахунок їх охолодження. Крім цього, витрачається на стиснення повітря дармова енергія підвищує ККД двигуна. Та й можливість зняти з меншого робочого об'єму велику потужність означає менші втрати на тертя, меншу вагу двигуна (і машини в цілому). Все це робить автомобілі з турбонаддувом більш економічними в порівнянні з їх атмосферними аналогами такої ж потужності.
Останнім часом популярність турбокомпресорів різко зросла. Вони виявилося перспективніше не тільки в сенсі форсування двигунів, але і з точки зору підвищення економічності і чистоти вихлопу. Якщо ви хочете купити турбокомпресор з доставкою - ви звернулися за адресою. На нашому сайті можна зробити замовлення, а також дізнатися характеристики турбокомпресора і характеристики турбіни для моделі свого автомобіля.