Хоча існує низка способів зарядки, турбонаддув є найпоширенішою формою використання автомобіля. Зараз заявці на патент турбо вже більше ста років, але вперше вона була використана в машині лише в 1973 році. Того року також були випущені Porsche Turbo 911 та BMW 2002 Turbo. Наступного року Saab також випустив автомобіль з турбокомпресором. На додаток до турбонаддуву, постійно виділялися лише два виробники - Porsche та Saab. Результат безперервної роботи з розробки говорить сам за себе, достатньо згадати лише 260-сильну потужність Saab 2.3 Aero. Цей великий, важкий лімузин зі швидкістю 80-120 км/год трохи швидший, ніж, наприклад, 2,7-літровий, набагато легший, набагато менший, обтічніший Porsche Boxster, що похвально, навіть якщо ми знаємо: Boxster - це просто вступна модель для баварської компанії.
Наша марка виготовлена з турбонаддуву 2.3 Aero Mitsubishi.
Оскільки потужність двигуна внутрішнього згоряння пропорційна кількості паливно-повітряної суміші, спаленої в циліндрах, сенсом заправки є збільшення кількості заряду, що надходить у циліндри. Таким чином, об'ємна ефективність збільшується, а ефективний середній тиск збільшується, оскільки поршневий дах піддається дії більш високого тиску під час роботи. Це збільшує крутний момент двигуна і, отже, його потужність.
Більш відомими методами зарядки, що застосовуються на двигунах автомобілів, є:
- Механічна зарядка, зарядний привід приводиться в дію безпосередньо від двигуна. Сюди входять компресор, поворотний поршневий зарядний пристрій (або: повітродувка Roots), спіральний зарядний пристрій (G-зарядний пристрій), зарядний пристрій Comprex.
- Турбозарядка. Найпоширеніший спосіб завантаження - це тема, яка повинна бути предметом окремого розділу.
При турбонаддуві колесо компресора, що обертається на валу, спільному для турбінного колеса, що приводиться в дію вихлопом двигуна, стискає повітря, що подається до нього з корпусу повітряного фільтра. Це збільшує тиск повітря і, хоча це і не вигідно, температуру. Турбокомпресори - з відкритим дроселем - вже забезпечують максимально допустимий тиск наддуву при 25-30% від повного діапазону швидкостей, тому подальше підвищення тиску потрібно ефективно запобігати. Очікується, що найсучасніший турбокомпресор буде досягати високих швидкостей навіть при невеликій кількості відпрацьованих газів, щоб уникнути затримки накопичення турбокомпресора (турбокомпресор). Отже, ротор повинен мати мінімально можливу вагу.
Обмеженням тиску турбокомпресора для нагнітачів першого покоління є так званий запірним клапаном, який відкриває перепускний канал при досягненні допустимого тиску наддуву, так що тиск турбокомпресора не може збільшуватися далі. У більш сучасних конструкціях запірний клапан (також) управляється ЕБУ за допомогою електромагнітного клапана. У деяких рішеннях блок управління двигуном знижує тиск наддуву не тільки тоді, коли він досягає гранично допустимого значення, але і коли температура нагнітаного повітря перевищує граничне значення (наприклад, 65 градусів Цельсія). У разі "примусового запуску" двигуна тиск наповнення також обмежується низьким значенням.
Максимальний тиск турбокомпресора в автомобільних двигунах для дорожнього руху рідко перевищує 1,2-1,5 бар. (Звичайно, при такому підході тиск навколишнього середовища дорівнює 0 бар.) Тиск наповнення, вказаний виробниками, відноситься до температури навколишнього середовища 20 градусів Цельсія.
Температура відпрацьованих газів, що надходять у турбокомпресор, надзвичайно висока, вона може наближатися до 1000 градусів Цельсія. Існує два загальновживаних варіанти охолодження турбо: лише із системою мастила для двигуна або з охолоджуючою рідиною двигуна.
На малюнку показаний принцип турбонаддуву із затвором для відходів.
Синій позначає точку надходження повітря з повітряного фільтра в зарядний пристрій, синій - вже стиснене повітря.
Залежно від версії, він надсилається або безпосередньо на дросельний клапан, або, якщо є, на охолоджувач нагнітального повітря.
Червоні стрілки вказують на місце входу і виходу відпрацьованих газів від турбо.
Логіка роботи клапана регулювання тиску наддуву не найпростіша, і, звичайно, це також залежить від типу. У більшості випадків - з бензиновим двигуном - принцип полягає в тому, що що б не сталося з електричною системою управління, тиск наддуву повинен бути обмежений. Отже, в знеструмленому стані простір високого тиску з'єднаний з відвідною трубою (червоні та коричневі труби). Однак, коли ЕБУ управляє клапаном, тиск залишає простір низького тиску через трубу, позначену синім кольором, тому тиск наповнення може зростати.
Стиснене повітря надходить у турбонаддувну трубу по трубі, позначеній червоним кольором, мембранна камера, що працює на запірному клапані, позначена жовтим.
Запірний клапан закритий або відкритий.
На фотографії показано огляд тиску відкриття w-g клапана на знятому турбо. Червона рамка показує розташування установки. Як описано в нижній третині глави, тиск у камері далекий від тиску наповнення!
Якщо дросель різко закривається після великого навантаження (тобто високого тиску наддуву), за дроселем (тобто в просторі між дроселем і поршнями) буде розвиватися значний вакуум. На іншій стороні дроселя, однак, тиск раптово збільшується, оскільки потрібен час, щоб колесо турбіни (і компресора) оберталося з дуже високою швидкістю, щоб уповільнитись. Призначення продувного (або продувного) клапана - розсіювати цей високий тиск.
Якщо цього не зробити, це призведе до витягування приводного ланцюга при повторному відкритті дросельної заслінки, а також поставить під загрозу підшипник зарядного пристрою. Високий тиск уповільнює обертання колеса турбіни, пізно реагує на повторне відкриття дросельної заслінки.
Часто оригінальний випускний клапан замінюють на більш привабливий з точки зору дизайну тип. Він не має операційного посилення, але звук відрізняється, коли приціл і приціл звільняються.
У літературі зазвичай згадуються нещодавно розроблені турбокомпресори зі змінним перетином на вході за VTG. У випадку з дизельними двигунами вони вже широко поширені, а у випадку з двигунами Отто їх використання поки що обмежене через більш високі температури, що навантажують колесо турбіни (та його оточення). Найбільш часто застосовуваним методом здійснення безперервної зміни перетину вхідного перерізу під час роботи є т. Зв контрольоване обертання ряду напрямних лопаток. (Це найбільш дефектна частина ряду напрямних лопаток цих зарядних пристроїв.) Звичайно, зарядні пристрої VTG не мають запірного клапана. Штанга мембранної камери регулює ряд направляючих лопаток.
Знятий напрямний ряд. Напрямні лопатки обертаються навколо своєї осі.
Обертання ряду напрямних лопаток можна відстежувати "знизу". Це можна спостерігати в червоній рамці: виріз на диску для його переміщення знаходиться прямо навпроти головки одного з гвинтів корпусу направляючої лопаті, це одне з крайніх станів.
Над малюнком інше крайнє положення показано жовтою рамкою, офорт подалі від головки гвинта.
Часто ця функція не працює, ряд направляючих лопаток залишається в затягнутому положенні, тиск наповнення контролювати не можна. У гіршому випадку це може призвести до пошкодження двигуна. При правильному ремонті є шанс відновити ідеальну роботу.
Невеликий регулювальний елемент позначений жовтою рамкою, яка вписується в паз диска і обертає його на ступінь та напрямок, визначені ЕБУ.
На фотографії інше покоління турбо. (MB E 320 CDI 2007, Garrett.) Тут розміщений блок управління турбо корпуса VTG, в який інтегровані привід VTG та схеми оцінки положення.
Як вже згадувалося, мабуть, найпоширенішою несправністю турбокомпресорів VTG є заклинювання ряду напрямних лопаток.
Після побудови турбокомплексу (що часто є трудомістким завданням) доцільно розібрати його та зібрати компоненти точно після ретельного очищення. Таким чином ми можемо мати можливість знову бездоганно працювати.
На малюнку видно типовий контроль над перевищенням: підвищення тиску - нижній графік, стрілка вказує - перевищує очікуване значення - верхній графік - тому блок управління раптово виймає його з-під контролю, тиск падає, а потім починає знову зростати. Під час перехідних процесів можуть відбуватися такі - мінімальні - відхилення. Більші коливання, навпаки, однозначно говорять про наявність несправності в системі.
(Для наочності діаграми: 1 бар = 100 кПа. Атмосферний тиск - у цьому сенсі - 100 кПа. Використовуваний пристрій: Autocom ADP 186, двигун - Opel Zafira 2006 р., Код двигуна Z19ZTH. Інше діагностичне обладнання з іншим ЕБУ доречно, представляє той самий процес регулювання в іншому підході.)
Наша стаття перевищує розмір, який зручно відображати на одній сторінці, тому ми розділили її на дві частини.