Новости

Турбокомпрессоры в автомашинах и спецтехнике

20.10.2019 Турбокомпрессоры в автомашинах и спецтехнике Турбокомпрессорами называются устройства, которые могут увеличивать давление в отдельных рабочих элементах, состоящих в конструкции узла, за счет воздействия кинетической энергии, вырабатываемой в процессе переработки газообразного вещества. Это касается выхлопного газа, который способствует увеличению давления в пусковой системе двигателя. Типичным представителем данного механизма является турбонаддув, установленный в выхлопной системе автомобиля с дизельным двигателем.

Турбокомпрессоры устроены таким образом, чтобы сжимать смесь топлива и воздуха для увеличения массы заряда в самом цилиндре. За счет такого принципа работы механизма в двигателе существенно увеличивается мощность и калорийность. Если говорить об автомобильных двигателях, турбокомпрессоры позволяют сделать настолько мощными и функциональными, насколько это предусмотрено их конструкцией, при этом затраты на увеличение этих параметров будут сведены к минимуму. Следовательно, эту деталь предпочтительно использует машиностроительная отрасль, которая по сути является главным ее потребителем. В реальности турбокомпрессор является компактным и эффективным механизмом, который способен заметно сократить расход топлива двигателем, и при этом увеличить его суммарную мощность.

Какие плюсы возникают от использования турбокомпрессоров

Турбокомпрессоры на данный момент стали настолько популярными, что практически заменили механические нагнетатели. Это обосновано их высокими показателями эффективности и производительности. Более ранние аналоги данного механизма, включительно с тем же нагнетателем, работали за счет энергии, вырабатываемой коленвалом. Это было не совсем целесообразно, поскольку в таком случае нужна была дополнительная рабочая мощность двигателя, снижающая общие показатели его эффективности.

Стоит отметить, что снизить КПД двигателя можно также с помощью турбонаддува, однако в данном случае повышение мощности будет незначительным. Это обосновано тем, что данный механизм работает исключительно на выпускном траке, где естественным образом препятствует выходу отработанного газа, создавая дополнительную нагрузку и противодавление. Это в свою очередь вынуждает двигатель к отработке конструкционной мощности на максимум, для выполнения очистки цилиндров от продуктов переработки топлива.
Вполне логично, что для выполнения тех или иных функций, каждому элементу в системе необходимо затрачивать определенное количество энергии, однако установив турбонаддув, можно увеличить эффективную мощность двигателя на 35-42% от стандартных показателей. Стоит отметить, что этот показатель значительно выше того, который может дать механический нагнетатель.

Основные принципы работы турбокомпрессора

Турбокомпрессор представляет собой относительно простой механизм, который устанавливается на выходе выхлопного газа. За счет попадания этого газа в корпус устройства происходит давление на лопасти, которые в свою очередь начинают двигаться и разгонять крыльчатку до высоких скоростей. Максимальная скорость разгона может достигать 250 тысяч оборотом в минуту. После чего газ выходит из корпуса и попадает непосредственно в выпускную систему.

Компрессор и турбина между собой жестко связаны, отсюда собственно и название, а потому их вращение происходит синхронно. При этом одновременно выполняется захват воздуха холодной «улиткой», которую изготавливают из сфероидного чугуна. После чего происходит сжатие этого воздуха, создающего в последствие кинетическое давление, способствующее росту мощности на двигателе.
Насколько производителен каждый турбокомпрессор, можно определить по внешнему виду, поскольку этот параметр зависит от его размеров. Таким образом, чем больше механизм по габаритам, тем больше будет давления и соответственно влияние на увеличение КПД двигателя. Однако не стоит забывать о таком моменте как соотношение, ведь если большой механизм будет работать на малых оборотах, возникнет турбозадержка, которая снизит эффективность двигателя.

Особенности применения турбокомпрессора, которые нужно учитывать

Кроме большого количества преимуществ, имеется у турбокомпрессора и некоторые недостатки. Так, например, вне зависимости от размера механизма, в каждой разновидности иногда возникают турбозадержки и турбоямы. Причем первый недостаток возникает вследствие появления второго, то есть они напрямую взаимосвязаны. По ощущениям характеризуется как резкий рывок двигателя обоснованный кратковременным скачком мощности. Что же касается второго недостатка, возникает он по инерции во время работы двигателя, из-за появления задержки между нажатием педали газа и последующим возрастанием мощности, то есть на холостом ходу.

Возврат к списку