АНАТОМИЯ НАДУВАТЕЛЬСТВА

АНАТОМИЯ НАДУВАТЕЛЬСТВА
КОНСТРУКЦИИ: СОВОКУПНОСТИ НАДДУВА
1-ые испытания в данной области проводили еще в конце XIX века. А в 1920-х показались «живые» эталоны – на гоночных и Подвескаивных машинах начали устанавливать нагнетатели с механическим приводом от мотора.
Несмотря на почетный возраст, такие агрегаты наддува применяют и по сей день. Но еще больше популярны устройства, в каких компрессор приводится не от коленчатого вала, а энергией отработавших газов, крутящих колесо турбины. Последнее, в большинстве случаев, устанавливают на одном валу с колесом компрессора, потому заглавие агрегата – «турбокомпрессор» – звучит всецело разумно.
Нескончаемая МЕХАНИКА?
Из конструкций, каковые воспользовались фуррором в первой трети прошедшего столетия, на данный момент более всераспространены роторные нагнетатели типа «Рутс». В их порция воздуха проталкивается лопастями роторов к впускному коллектору.
Преимущества и недочеты механических устройств обоснованы их твёрдой связью с валом мотора. Конкретно из-за нее механический компрессор и движок неизменно согласованы, независимо от режимов работы мотора. Но, нагнетая свежайший заряд в цилиндры, механические агрегаты отымают мощность у мотора, что ведет к повышению, а не понижению расхода горючего.
Ранее механические компрессоры в главном устанавливали на движки огромного количества для роста их мощности. на данный момент, наоборот, их почаще ставят на довольно мелкие моторы и настраивают так, чтобы они улучшали продувку цилиндров, снижая токсичность выброса и повышая КПД поршневой части. Уже при малозначительном приросте лошадиных сил такового мотора его удельный (отнесенный к мощности) расход горючего может снизиться.
С турбонаддувом обстановка схожая… но с точностью до наоборот. Главные свойства мотора, включая мощность, вращающий расход и момент горючего, от установки турбокомпрессора приметно побеждают. Но конструкторам приходится потрудиться, чтобы согласовать работу самого мотора с агрегатом наддува и преодолеть вызванный форсировкой рост концентрации окислов азота в выбросе.

Малость забегая вперед, скажем, что ответ первой трудности принудило инженеров изобретать различные способы управления совокупностью наддува, а борьба со вторым злом породила рециркуляцию отработавших газов – достаточно необыкновенную на 1-ый взгляд функцию возврата их части назад в цилиндр.
Каждые нагнетатели оказывают помощь существенно поднять вращающий момент мотора и, что еще серьёзнее, достигнуть от него более прибыльной нагрузочной свойства. Так, движок «Мерседес-Бенц» количеством 2,3 л развивает 280 Н.м уже при 2500 об/мин и сохраняет данную величину до 4800 об/мин.
Германская компания – одна из пионеров применения нагнетателей, держится «классики» до этого времени, не смотря на то, что, разумеется, повсевременно ее усиливает. К примеру, роторы компрессора «Рутс» принудили крутиться с частотой выше 12 000 об/мин, ранее казавшейся мистической. Для покрытия таких роторов применяют особые полимеры, позволяющие весьма уменьшить зазор меж ними, а свидетельствует, и перетечки воздуха в обход роторов.

В итоге кроме того на низких оборотах отдача мотора улучшается более чем на 30%.
Возможность действенной работы на малых оборотах для механических нагнетателей весьма принципиальна – так как конкретно тут в далеком прошлом было одно из слабеньких мест. Одна из основных событий – уже упомянутые перетечки воздуха в компрессоре, тем огромные, чем меньше скорость вращения лопастей. Отражается и дополнительная нагрузка на движок.

Так как мощность мотора на малых оборотах и без того мелка, а его еще принуждают компрессор крутить. Кстати, чтобы понизить энергопотери на привод, применяют магнитное сцепление, которое включает агрегат в работу только в действенном спектре оборотов коленчатого вала и отключает на «холостом ходу».
МОЩНОСТЬ… ИЗ ВОЗДУХА
Не смотря на то, что турбокомпрессор изобрели еще в 1905 году, его широкое использование началось лишь многие годы спустя. Базу агрегата турбонаддува образовывает вал, на что с одной стороны надето колесо турбины, с другой – компрессора. Турбина, применяя энергию отработавших газов, раскручивает неспециализированный вал, а совместно с ним и компрессор, что отправляет свежайший заряд (для дизеля – воздушное пространство, для бензинового мотора – воздушное пространство или топливовоздушную смесь) в цилиндры.
Очевидно, производительность компрессора находится в зависимости от того, в каких параметрах трудится турбина. В случае если водитель давит на акселератор, в цилиндры подается большое количество горючего – энергия отработавших газов высока и компрессору достаточно сил для работы. Но стоит педаль отпустить – агрегат остается на голодном пайке и, в то время, когда от него снова потребуют отдачи, может забастовать.

Вот и выходит, что движок в режиме добавления нагрузки дымит и «проваливается в турбояму».
Чтобы совладать с переходными режимами, колесо турбины наращивают – тогда оно лучше будет раскручиваться выхлопными газами и никакой «ямы» не будет. Но появляется вторая опасность: в то время, когда мотор выйдет на простой режим, турбина будет предлагать в распоряжение компрессора очень большую мощность. Как быть?

Агрегат наддува пичкают совокупностью управления, талантливой согласовать способности потребности и турбины компрессора.
Турбокомпрессоры в особенности действенны на дизелях, поскольку у их выше давление и степень сжатия отработавших газов. Совсем недавно компания «Опель» представила для этих моторов новый увлекательный агрегат, а поточнее, совокупность наддува. Тут две турбины трудятся по хитрецкой переменной схеме. В то время, когда коленчатый вал крутится со скоростями до 1800 об/мин, клапан в выпускном коллекторе подключает к работе небольшой турбокомпрессор наибольшего давления – до 3,2 бар.

При огромных оборотах клапан откроет газам доступ к второму компрессору.
До 3000 об/мин оба агрегата трудятся параллельно, а контролируемый электроникой клапан плавненько меняет соотношение количеств отработавших газов, подаваемых к той или второй турбине. Громадный компрессор однако сжимает воздушное пространство, повышая давление на входе в небольшой. В итоге, в то время, когда движок выходит на обороты выше 3000, трудится лишь громадный агрегат, а небольшой «отдыхает».
Конструкцию отработали на дизельном движке количеством 1,9 л для концепт-кара « Опель Вектра ОРС». Такой турбонаддув разрешил поднять мощность до 156 кВт/212 л. с., а вращающий момент достигнул 400 Н.м! Впечатляющие 85 кВт/112 л. с. с литра – до тех пор пока рекорд для дизелей.

Наивысшую скорость автомобили было нужно принудительно сократить 250 км/ч, разгон до сотки занимает 6,5 с, а средний расход горючего всего 6 л/100 км!
НЕТ ПРЕДЕЛА «НАДУВАТЕЛЬСТВУ»
Любой из подвидов наддувных агрегатов равномерно зарастает новыми сверхтехнологичными устройствами. Пример – интеркулер, он же промежный охладитель.
Так как при сжатии воздушное пространство греется, его плотность понижается. Это мешает компрессору «накачать» в цилиндры столько свежайшего заряда, сколько он на теоретическом уровне способен. Соответственно уровень качества газообмена и КПД мотора оказываются не так высоки, как имели возможность бы быть.

Чтобы избежать этого недоразумения, по окончании компрессора воздушное пространство пропускают через особенный радиатор (в большинстве случаев, дюралевый), по конструкции подобный тому, что стоит в охлаждающей совокупности. Иногда для понижения температуры наддувочного воздуха употребляют охлаждающую жидкость, а время от времени – второй поток воздуха, набегающий при перемещении автомобили. Промежный охладитель, или по-английски интеркулер, не только только наращивает мощность мотора, да и понижает термические нагрузки, сокращает расход окислов горючего и выбросы азота.
Конструкции с 2-мя турбоагрегатами из экспериментальных автомобилей уже переселились в серийные. На массивных современных V-образных моторах, например, «Майбаха» «запараллелены» два малогабаритных турбонагнетателя. Каждая из турбин приводится выхлопными газами от «собственной» группы цилиндров и резвее реагирует на нажатие педали акселератора.
Поочередные схемы включения употребляют, в то время, когда на выходе турбины необходимо взять давление выше 3,5 бар, что весьма тяжело достигнуть одним агрегатом наддува. Воздушное пространство прогоняют сначала через нагнетатель низкого давления, позже он «дожимается» малогабаритным турбокомпрессором наибольшего давления и лишь позднее попадает в движок. В эту цепочку в большинстве случаев включают два промежных охладителя.
Для грузовых моторов огромного литража применяют, не смотря на то, что до тех пор пока достаточно иногда, так именуемый турбокомпаунд. 1-ый турбокомпрессор трудится как в большинстве случаев. А воздушное пространство, подаваемый вторым, «докручивает» коленчатый вал мотора.

По такой схеме действуют, например, моторы «Скания».
1-ые турбины с изменяемой геометрией направляющего аппарата показались еще в 1950-х. Соблазн легко объясним: такую турбину намного проще приспособить к работе в широком спектре оборотов. Лопатки направляющего аппарата поворачивают особенные кулачки с пневмоприводом, а в скором будущем – управляемые электроникой.
Конструкторы без утомились продолжают поиск новых ответов. Так как температура отработавших газов современных движков время от времени превосходит 1300°С, появляются роторы из прочной керамики, теплостойкой и легкой.
В наиблежайшие годы совокупности возможно усовершенствуют. Механические нагнетатели, появившиеся фактически 100 годов назад, не сдают позиций. Так как новейшие технологии разрешают делать «хорошие» компрессоры с точностью часовых устройств.

Резервы турбонаддува и подавно не исчерпаны. Так что «надувательство» будет продолжаться, пока живой сам бензиновый двигатель.

Просматривайте кроме этого:

• Металлическая ВЫДЕРЖКА
• ПОДКОВЕРНЫЕ ИГРЫ
• Ауди A1 Не достаточно не покажется
• В даль светлую
• Что технический осмотр будущий нам готовит?
• Вьетнам страна ухмылок
• Суета около кардана

Анатомия дня — 19 февраля 2015 года

Подобранные как раз для Вас, статьи, с учетом ваших заинтересованностей:

• КТО НАДДУЕТ ЖИГУЛИ

  КТО НАДДУЕТ ЖИГУЛИ ТЕХНИКА КТО НАДДУЕТ ЖИГУЛИ Какой из русских машин имел возможность похвастать движком, снаряженным совокупностью наддува? Лишь обладатели эксклюзивных прав — иномарки, ну да и то…

• В погоне за мощностью

  В погоне за мощностью ПОЧЕМ Кв? Главная идея турбонаддува – применять часть энергии отработавших газов для привода компрессора, повышающего подачу воздуха в цилиндры мотора. Энергия,…

• Продолжить ЖИЗНЬ ТУРБОКОМПРЕССОРА

  Продолжить ЖИЗНЬ ТУРБОКОМПРЕССОРА /СЕКРЕТЫ МАСТЕРА Движки с наддувом показались не день назад — 1-ый успешный опыт датирован 1925 годом. Идея ординарна: увеличив давление на впуске, затолкать в цилиндр…

• ВОЗДУХА, БОЛЬШЕ ВОЗДУХА!

  ВОЗДУХА, БОЛЬШЕ ВОЗДУХА! ОБОЗРЕНИЕ ЗР ВОЗДУХА, БОЛЬШЕ ВОЗДУХА! СОВОКУПНОСТИ НАДДУВА Аркадий АЛЕКСЕЕВ Автолюбители сегодняшнего поколения — далековато не 1-ые, кого гипнотизирует мистика цифр…

• Многоосные авто Анатомия великанов

  У нас, где громадные местности практически лишены дорог, внедорожные многоосные авто просто не могли не взять распространения. Подвижный ракетный комплекс «Тополь-М» на шасси МАЗ-79221…