Турбокомпрессоры и их действие

Опубликовано Октябрь 1 , 2013 в "Автодетали"

1Турбонаддув является видом наддува воздуха в полости цилиндров путем использования энергии отработанных газов. На сегодня это наиболее эффективный способ повысить мощность двигателя, не увеличивая частоту вращения коленчатого вала. При этом экономится расход топлива и снижается токсичность отработанных газов.
По сути, турбокомпрессор является тем же центробежным компрессором. КПД двигателя значительно увеличивается за счет использования выхлопных газов. Постоянно изменяющаяся динамика разгона не позволяет турбине мгновенно отслеживать эти изменения и динамично подстраиваться. Поэтому резонно использовать систему способную впрыскивать воздух при высоких оборотах вала.
Решение проблемы было найдено комплектовкой двигателей 2–мя дополнительными клапанами (перепускными). На один возлагается задача поддержания давления в турбине — выпуск излишков газов. Второй решает задачу перепускания лишнего коллекторного воздуха. Таким образом, сокращение скорости не приводит к значительным уменьшениям оборотов турбины, а при увеличении скорости турбина набирает обороты буквально за доли секунды. В некоторых вариантах турбин используется изменение наклона лопаток турбокомпрессора.
Традиционное устройство турбонаддува состоит из:
— воздухозаборника;
— воздушного фильтра;
— дроссельной заслонки;
— турбокомпрессора;
— интеркулера;
— впускного коллектора;
— впускных заслонок (некоторые конструкции двигателей);
— соединительных патрубков и напорных шланг;
— элементов управления.

На дизельных двигателях система турбонаддува работает более эффективно, чем на бензиновых агрегатах. Это достигается за счет повышенной степени сжатия, причем вращение коленчатого вала не отличается высокой частотой. В бензиновых двигателях имеется риск наступления детонации, которая непосредственно связана с частотой вращения. Кроме того температура отработанных газов (до 1000°С) приводит к существенному нагреву турбонагнетателя. У бензиновых двигателей — 600°С. В настоящее время успешно разработанные и серийно выпускаемые турбокомпрессоры ТКР- 8,5С-1 имеют надежные характеристики. По долговечности они не уступают импортным вариантам того же ряда.
Популярность турбокомпрессоров ТКР-11Н-1 связана с возможностью повысить мощность двигателя путем увеличения количества воздуха поступающего в камеры сгорания. Эффективнее и больше сжигается топливо, а значит, на выходе получается больше энергии. Системы газотурбинного наддува активно используют такой способ сжимания нагнетаемого воздуха. Кроме того использование различных способов эксплуатации турбокомпрессоров позволяют улучшить те или иные рабочие показатели двигателей.

Предыдущий
«
Следующий
»