Давление воздуха мощность двигателя

С момента появления двигателя внутреннего сгорания перед конструкторами появилась задача повышения его мощности. А это возможно только одним путем – увеличением количества сгораемого топлива.

Способы повышения мощности двигателя

Для решения этой проблемы использовалось два метода, один из которых – повышение объема камер сгорания. Но в условиях постоянно ужесточающийся экологических требований к силовым агрегатам автомобилей этот метод повышения мощности сейчас практически не используется, хотя раннее он был приоритетным.

Второй метод повышения мощности сводится к принудительному увеличению количества горючей смеси. В результате этого даже на малообъемных силовых установках удается существенно повысить эксплуатационные показатели.

Если с увеличением количества подаваемого в цилиндры топлива проблем не возникает (система его подачи легко регулируется под требуемые условия), то с воздухом не все так просто.

Силовая установка самостоятельно его закачивает за счет разрежения в цилиндрах и повлиять на объем закачки невозможно.

А поскольку для максимально эффективного сгорания в цилиндрах должна создаваться топливовоздушная смесь с определенным соотношением, то увеличение только одного количества топлива никакого прироста мощности не дает, а наоборот – повышается расход, а мощность падает.

Давление воздуха мощность двигателя
Выходом из ситуации является принудительная накачка воздуха в цилиндры, так называемый наддув двигателя. Отметим, что первые устройства, нагнетающие воздух в камеры сгорания, появились практически с момента появления самого двигателя внутреннего сгорания, но долгое время их на автотранспорте не использовали. Зато наддувы достаточно широко использовались в авиации и на кораблях.

Виды по способу создания давления

Наддув двигателя – задумка теоретически простая. Суть ее сводится к тому, что принудительная закачка позволяет существенно увеличить количество воздуха в цилиндрах по сравнению с объемом, который засасывает сам мотор, соответственно, и топлива подать можно больше. В результате удается повысить мощность силовой установки без изменения объема камер сгорания

Но это в теории все просто, на практике же возникает множество трудностей. Основная проблема сводится к определению, какая конструкция наддува является самой эффективной и надежной.

В целом разработано три типа нагнетателей, различающихся по способу нагнетания воздуха:

  1. Roots
  2. Lysholm (механический нагнетатель)
  3. Центробежный (турбина)

Каждый из них имеет свои конструктивные особенности, достоинства и недостатки.

Roots

Нагнетатель типа Roots изначально был представлен в виде обычного шестеренчатого насоса (что-то схожее с масляным насосом), но со временем конструкция этого наддува сильно изменилась.

В современном нагнетателе Roots шестеренки заменены на два ротора, вращающихся разнонаправлено, и установленных в корпусе.

Вместо зубьев на роторах сделаны лопастные кулачки, которыми происходит зацепление роторов между собой.

Главной особенностью наддува Roots является способ нагнетания. Давление воздуха создается не в корпусе, а на выходе из него. По сути, лопасти роторов просто захватывают воздух и выталкивают его в выходной канал, ведущий к впускному коллектору.

Давление воздуха мощность двигателя

Устройство и работа нагнетателя Roots

Но у такого нагнетателя есть несколько существенных недостатков – создаваемое им давление ограничено, при этом еще присутствует пульсация воздуха.

Но если второй недостаток конструкторы смогли преодолеть (путем придания роторам и выходным каналам особой формы), то проблема ограничения создаваемого давления более серьезна – либо приходится увеличивать скорость вращения роторов, что негативно сказывается на ресурсе нагнетателя, либо создавать несколько ступеней нагнетания, из-за чего устройство становится очень сложным по конструкции.

Lysholm

Наддув двигателя типа Lysholm конструктивно схож с Roots, но у него вместо роторов используются спиралевидные шнеки (как в мясорубке). В такой конструкции создание давления происходит уже в самом нагнетателе, а не на выходе.

Суть проста – воздух захватывается шнеками, сжимается в процессе транспортировки шнеками от входного канала на выходной и затем выталкивается. За счет спиралевидной формы процесс подачи воздуха идет непрерывно, поэтому никакой пульсации нет.

Такой нагнетатель обеспечивает создание большего давления, чем конструкция Roots, работает бесшумно и на всех режимах мотора.

Давление воздуха мощность двигателя

Нагнетатель типа Lysholm, другое название — винтовой.

Основным недостатком этого наддува является высокая стоимость изготовления.

Центробежный тип

Центробежные нагнетатели – самый сейчас распространенный тип устройства. Он конструктивно проще, чем первые два типа, поскольку рабочий элемент у него один – компрессионное колесо (обычная крыльчатка). Установленная в корпусе эта крыльчатка захватывает воздух входного канала и выталкивает его в выходной.

Давление воздуха мощность двигателя

Центробежный нагнетатель с газотурбинным приводом

Особенность работы этого нагнетателя сводится к тому, что для создания требуемого давления необходимо, чтобы турбинное колесо вращалось с очень большой скоростью. А это в свою очередь сказывается на ресурсе.

Типы привода, их достоинства и недостатки

Вторая проблема – привод нагнетателя, а он может быть:

  1. Механическим
  2. Газотурбинным
  3. Электрическим

В механическом приводе в действие нагнетатель приводится от коленчатого вала посредством ременной, реже – цепной, передачи. Такой тип привода хорош тем, что наддув начинает работать сразу после запуска силовой установки.

Но у него есть существенный недостаток – этот тип привода «забирает» часть мощности мотора. В результате получается замкнутый круг – нагнетатель повышает мощность, но сразу же ее и отбирает. Использоваться механический привод может со всеми типами наддувов.

Газотурбинный привод сейчас пока является самым оптимальным. В нем нагнетатель приводится в действие за счет энергии сгоревших газов. Этот тип привода используется только с центробежным наддувом. Нагнетатель с таким типом привода получил название турбонаддува.

Чтобы использовать энергию отработанных газов конструкторы, по сути, просто взяли два центробежных нагнетателя и соединили их крыльчатки одной осью. Далее один нагнетатель подсоединили к выпускному коллектору.

Выхлопные газы, на выходе из цилиндров двигаются с высокой скоростью, попадают в нагнетатель и раскручивают крыльчатку (она получила название турбинное колесо).

А поскольку она соединена с крыльчаткой (компрессорным колесом) второго нагнетателя, то он начинает выполнять требуемую задачу – нагнетать воздух.

Турбонаддув хорош тем, что не оказывает влияние на мощность двигателя. Но у него есть недостаток, причем существенный – на малых оборотах двигателя он из-за небольшого количества выхлопных газов не способен эффективно нагнетать воздух, он эффективен только на высоких оборотах. К тому же в турбонаддуве присутствует такой эффект как «турбояма».

Суть этого эффекта сводится к тому, что турбонаддув не обеспечивает мгновенную реакцию на действия водителя.

При резком изменении режима работы двигателя, к примеру, при разгоне, на первом этапе энергии выхлопных газов недостаточно, чтобы наддув закачал требуемое количество воздуха, нужно время, чтобы в цилиндрах прошли процессы и повысилось количество отработанных газов.

В результате при резком нажатии на педаль, машина «тупит» и не разгоняется, но как только наддув наберет обороты, авто начинает активно ускоряться – «выстреливает».

Есть и еще один не очень приятный эффект – «турболаг». У него суть примерно та же, что и у «турбоямы», но природа у него несколько другая. Сводится она к тому, что наддув обладает запоздалой реакцией на действия водителя. Обусловлена она тем, что нагнетателю требуется время захватить, закачать воздух и подать его в цилиндры.

Давление воздуха мощность двигателя

Показательные графики эффектов «турбояма» и «турболаг» в зависимости от мощности

«Турбояма» появляется только в нагнетателях, работающих от энергии выхлопных газов, в устройствах же с механических приводом ее нет, поскольку производительность наддува пропорциональна оборотам двигателя. А вот «турболаг» присутствует во всех типах нагнетателей.

В современных автомобилях начинают внедрять электрические приводы наддува, но они только зарождаются. Пока их используют, как дополнительный механизм, для исключения «турбоямы» в работе турбонаддува. Не исключено что вскоре и появится разработка которая заменит привычные нам нагнетатели.

Давление воздуха мощность двигателя

Электронагнетатель от фирмы Valeo

Для их эффективной работы необходимо более высокое напряжение, поэтому используется вторая сеть со своим аккумулятором на 48 вольт.

Концерн Audi вообще планирует перевести все оборудование на повышенное напряжение – 48 вольт, так как увеличивается количество электронных систем и соответственно нагрузка на сеть автомобиля.

Возможно в будущем все автопроизводители перейдут на повышенное напряжение бортовой сети.

Иные проблемы

Помимо способа нагнетания и типа привода существует еще немало вопросов, которые успешно решились или решаются конструкторами.

К ним относится:

  • нагрев воздуха при сжатии;
  • «турбояма»;
  • эффективная работа нагнетателя на всех режимах.

Во время нагнетания воздух сильно нагревается, что приводит к снижению его плотности, а это в свою очередь сказывается на детонационном пороге топливовоздушной смеси.

Устранить эту проблему удалось путем установки интеркулера – радиатора охлаждения воздуха.

Причем осуществлять охлаждение этот узел может разными способами – потоком встречного воздуха или за счет жидкостной системы охлаждения.

Давление воздуха мощность двигателя

Варианты исполнения систем наддува

Но установка интеркулера породила другую проблему – увеличение «турболага». Из-за радиатора общая длина воздуховода от нагнетателя к впускному коллектору существенно увеличилась, а это повлияло на время нагнетания.

Читайте также:  Bmw 116i f20 сколько масла в двигателе

Проблема с «турбоямой» автопроизводителями решается по-разному. Одни снижают массу составных элементов, другие используют технологию изменяемой геометрии турбопривода.

При первом варианте решения проблемы, снижение массы крыльчаток приводит к тому, что для раскручивания наддува требуется меньше энергии.

Это позволяет нагнетателю раньше вступить в работу и обеспечить давление воздуха даже при незначительных оборотах двигателя.

Что касается геометрии, то за счет использования специальных крыльчаток с приводом от актуатора, установленных в корпусе турбинного колеса удается осуществлять перенаправление потока отработанных газов в зависимости от режима работы мотора.

Повышение эффективности работы нагнетателя на всех режимах работы некоторые производители решают путем установки двух, а то и трех нагнетателей. И здесь уже каждая автокомпания поступает по-разному. Одни устанавливают два турбонаддува, но разных размеров.

«Малый» нагнетатель отрабатывает на небольших оборотах мотора, снижая эффект «турбоямы», а при увеличении оборотов в работу включается «большой» наддув.

Другие же автопроизводители применяют комбинированную схему, в которой за малые обороты «отвечает» нагнетатель с механическим приводом, что вовсе устраняет «турбояму», а на высоких оборотах задействуется уже турбонаддув.

Напоследок отметим, что выше указаны только одни из основных проблем, связанных с принудительной подачей воздуха в цилиндры, в действительности их больше. К ним можно отнести передув и помпаж.

Увеличение мощности нагнетателем, по сути, ограничено только одним фактором — прочнотью составных элементов силовой установки. То есть, мощностные характеристики можно увеличивать только до определенного уровня, превышение которого приведет к разрушению узлов мотора. Это превышение и называется передувом.

Чтобы он не произошел, система принудительного нагнетания воздуха оснащается клапанами и каналами, которые предотвращают раскручивание крыльчатки выше установленных оборотов, получается, что производительность наддува имеет граничную отметку.

Дополнительно при достижении определенных условий ЭБУ системы питания корректирует количество подаваемого в цилиндры топлива.

Помпаж можно охарактеризовать как «обратное движение воздуха». Возникает эффект при резком переходе с высоких оборотов на низкие. В итоге, нагненататель уже накачал воздух в большом количестве, но из-за снижения оборотов он становиться невостребованным, поэтому он начинает возвращаться к наддуву, что может стать причиной его поломки.

Давление воздуха мощность двигателя

Клапан blow-off

Проблема помпажа решена использованием обходных каналов (байпас), по которым сжатый не расходованный воздух перекачивается на входной канал перед нагнетателем, тем самым он смягчает, но не устраняет, нагрузки при помпаже. Второй системой которая полностью решает проблему помпажа, является установка перепускного клапана или blow-off, который при необходимости сбрасывает воздух в атмосферу.

Установка нагнетателей воздуха на силовые установки пока является самым оптимальным способом повышения мощности.

Впуск

Рейтинг: 5 / 5

Всем привет, побывал я тут как-то на Европейском Чемпионате по драг рейсингу. Честно, был сильно удивлен, нет, не с технической стороны, там как раз все очень просто, а вот с количеством зрителей. Это просто не вероятно, как много людей пришло на это мероприятие. Если сравнивать с кольцевыми гонками, так наверное количество сравнимо с ДТМ.

фото отчет

Давление воздуха мощность двигателя Давление воздуха мощность двигателя Давление воздуха мощность двигателя Давление воздуха мощность двигателя Давление воздуха мощность двигателя

Не знаю быстро это или нет, но много машин ехало около 8 секунд, чуть меньше, чуток больше. Конечно, мне сразу бросилось в глаза (драг это не моя тема) как они регулируют смесь (подстраивают).

Старт, очень важен, лямбда не успеет откорректировать, если она вообще у них есть, скорее только ЕГТ на каждый цилиндр Блин все просто, много машин на карбюраторах, а как же быть со смесью.

заметил такую штуку, у многих комп и они следят за погодой (давление, температура, влажность), подумал, потом еще подумал и опят подошел.

Смотрю регулятор давления топлива ну очень качественно хороший, и тут стало все понятно, зная все погодные условия, можно без проблем используя таблицы или программу, выставить соответствующее давление топлива и все готово. как мне там понравилось, все так просто, нет ограничений (особых) делай себе, твори.

Но в принципе, я хотел сегодня поговорить, точнее продолжить наш разговор о принципах постройки мощных моторов. Как-то я писал несколько постов о различных видах систем впуска.

После одного из них, мне переслали ссылку с видео, где пара весельчаков разбивает миф о нулевиках и холодном впуске. Конечно, это видео не имеет ничего общего с реальностью.

И тому подтверждение машины на фотографиях, которые я выложил с драг рейсинга.

Давайте рассмотрим этот вопрос поглубже, как с теоретической стороны, так и с реальными примерами в цифрах.

Аэродинамика, очень близка к гидродинамике, правда она не так хорошо, интуитивно чувствуется. Для примера, масса 1 метр кубического сухого воздуха у поверхности земли равняется 1.29 кг.

Daniel Bernoulli – математик, рожденный в Голландии, который издал свои исследование о гидродинамике в 1722 году. Если кто его не знает, то напомню, что именно он придумал, как измерять артериальное давление крови у человека.

Я не буду вас сильно нагружать, но вот все-таки, на одно его уравнение придется взглянуть:

  • deltaP = 0.5*RHO*Velocity^2/GC
  • где:delta P = 28 in H2OGC 32.174 ft-lbm/lbf/sec^2 (gravitational constant)
  • RHO — 0.07633 lbm/ft^3 (@ Motorsport standart day)

«Смысл данного уравнения в том, что потеря давления происходит с увеличением плотности, и с УВЕЛИЧЕНИЕМ СКОРОСТИ ПОТОКА — В КВАДРАТЕ.»

Далее: Поток воздуха CFM (cubic feet per minute)CFM = A*V, где А – проходное сечение, а V – скорость потока. Теперь ясно, что скорость потока напрямую зависит от площади (диаметра) проходного сечения т.е. чем меньше размер, тем выше скорость и как следствие происходит потеря давления в квадрате, а значит и массы воздуха.

Но это еще только начало, теперь давайте взглянем на следующую картинку

Cd – (coefficients of discharge)коэффициент разряжения, я подписал его значения. Не будем вдаваться в подробности, рассматривать понятия Venta Contracta, просто возьмите это как факт.

Теперь наша формула преобразится:CFM = A*(Cd*K*P1)K – 4005 (константа), P1 – дифференциал давления (in of H2)

Cd коэффициеннт разряжения зависит от многих параметров, к примеру таких как Коэффициент скорости Cv, коэффициента сжатия Cc. Cd = Cv*Cc. Коэффициенты для труб, для различных видов отверстий, входов, выходов, изгибов – варьируются.

  1. Главное, запомните следующие правила:
  2. — Поток не любит резко менять направление— Поток не любит резко расширятся (вариант а и б на фото)— Поток не любит резко сужатся, но не так, как расширятся (вариант с на фото)— Поток любит очень плавное изменение направления
  3. — Поток любит очень плавное расширение (вариант d на фото)
  4. Думаете это ерунда все?

Пример провиденных испытаний различных фильтров. Тест на потерю давления 1.5 inHg, что это значит CFM 1.

5 in Hg? Эти значения указывают на то, что скажем при измерении потока на карбюраторе с полностью сток системой впуска при потоке равном CFM 554 происходит потеря давления 1.5 дюйма ртутного столба (здесь можете пересчитать в значения вам удобныеcleavebooks.

co.uk Много это или мало, об этом мы уже говорили в предыдущих постах.Что интересно с фильтром K&N значение выше, чем при измерении ВООБЩЕ БЕЗ ФИЛЬТРА.

Для чего же все это я пишу, в том злополучном видео парни при испытании, сравнении, как они сказали – использовалиНЕ СИСТЕМУ GOLD AIR INTAKE, ИЛИ SHORT INTAKE – А ГОФРИРОВАННУЮ ТРУБУ С ФИЛЬТРОМвыведенную из-под ОТКРЫТОГО КАПОТА. Конечно это не имеет ничего общего с реально качественно сделанными системами впуска.

Если установить систему впуска на стандартную машину, то результат не будет сильно заметен.

На многих автомобилях штатная система великолепна рассчитана и очень хорошо работает, но есть одно но, эта система рассчитана на данную конфигурацию, для нее, актуальный поток воздуха не создает особых проблем.

А вот если начать поднимать мощность, то она уже становится реально проблемой, именно для этого и необходимо усовершенствовать штатную систему впуска, когда вы планируете получить ощутимую прибавку. Сток система будет серьезным рестриктором, но и не качественная система, может быть еще хуже.

Правило больше это значит лучше и в этом случае не работает. Нам необходимо всегда поддерживать баланс между скоростью потока воздуха (топливно воздушной смесью) и потеряй давления, массы воздуха, кислорода – мощностью мотора. Слабая система впуска сильно ощутима на высоких оборотах, где максимальная скорость потока (помните – потеря давления в квадрате от скорости)

Ну что, время поговорить о реальных примерах из нашей жизни. В январе месяце я поменял место работы и очень этому рад.

Теперь я работаю в международной компании и несказанно счастлив возможности учится у очень авторитетных дядичек, к примеру Американец Don который в свое время построил много моторов, на которых даже выигрывали гонки и квалификацию в NASCAR именно он нам помогает в написании уже не калькулятора мощности, а целого комплекса программ симуляции, проектирования тюнинговых и гоночных моторов, да он вообще большой специалист в области гидродинамики, постройки гоночных моторов и ГБЦ

Читайте также:  Двигатель 4216 пропуск зажигания возможные причины

Пример, машина, конечно Форд, но не фокус, а фиеста СТ 150, 2.0 литра мотор дюратек, это один из наших подопытных кроликов. Что же мы уже получили. Пока расскажу о атмо версии (турбо кит, после завершения испытаний атмо).

В стоке, у нашей фиесты 146 сил (по паспорту 150, но в реальности нет). Мотор великолепный, особенно мне нравится головка блока цилиндров, в стоке у нее впускной клапан 35 мм. После продувки ГБЦ на продувочном стенде, она выдала 255 CFM@28 H2O, это очень и очень неплохо, скажем так, ее хватит без проблем в таком варианте до 245-250 сил.

Если вам не нужна больше мощность даже не трогайте ее. А то я знаю, в России любят все больше, не ребята больше не есть лучше, а что касаемо моторов – только хуже. К примеру в России на Ладу продают 32мм впускной клапана (тюнинг) это куда же такой, мы сейчас делаем мотор 1.

6 литра VW – задача низовой, до 8000 оборотов, так у нас получается 200 сил на 7800 оборотах и 204 ньютона момента на 5950 об/мин и все это на 30мм впускном клапане.

Ладно, про мотор Дюратек. Как я уже говорил раньше до 7200 об/мин, где максимальная скорость поршня составляет 6382 ft/min сток шатуны держат без проблем, далее необходимо (стейдж 2) поменять болты шатунов и 7700 лимит.

Поэтому все рассчитывалось и делалось исходя из этого, на максимальный момент. Так какие же результаты.

После установки специально изготовленной системы впуска (сток ресивер), системы выпуска и специально для этого сделанный выпускной коллектор, распредвалы (низовые) у нас получилось 189 сил на 6590 оборотах.

Мало, мы установили специально сделанный впускной ресивер, оставили те же распредвалы и получили около 200 сил на 6750 об/мин – и встали, все не хочет, так просто дальше расти. Вот тут та и самое время вспомнить о том, что я писал в этом посте.

В стоке, на этом моторе установлена заслонка 55 мм, да для 150 сил все очень неплохо, но у нас, на 200 силах, потери давления в дроссельной заслонке составили 0.95 in Hg (это и являлось рестриктором).

Поменяли на 60 мм и сразу выскочили на мощность 206 сил.

  • Ладно, на сегодня хватит, а то в дальнейшем нечего будет писать, а там еще потом установили 4-дросселя, все сделано было на максимальный момент (результат потрясающий получился), сейчас поменяем болты шатунов и новые валы, вот это будет, а то на сток валах (правда пришлось их покрутить) с дросселями тока 207 сил на 6700 оборотах.
  • Впуск часть 2
  •  Владимир Шарандин

Турбина. Работа. Как проверить турбонагнетатель

ТехСтоп Екб РУ, Екатеринбург … Техника и технологии через устройства, для работы и развлечений … Как называется, как понять что это такое … Насколько тот или иной вариант работает качественно, чем отличается принципиально … Погода … Трассы … Авто … Радио … SDR … Спутники … Web … HTML … JS …

Итак, если подозревается неисправность собственно самого турбонагнетателя (все первичные симптомы и проверки выполнены без результата) — крайне остро встает вопрос : как самостоятельно проверить турбину и выявить износ турбинных колес …

Конечно, как профессионал — я бы порекомендовал обратиться в турбо сервис и откатать турбину, чтобы снять ее тактико-технические характеристики и сравнить с мануалом, турбо-картой или спецификацией …

К сожалению, стоимость качественных стендов для тестирования турбонаддува — непомерно высока (по словам самих специалистов — аппарат за 600000 тысяч рублей, это г****) и вероятность, не найти подходящий (для турбо теста) — крайне высока …

В большинстве случаев — происходит визуальный осмотр турбины на предмет повреждений и видимого износа … Способ — не плохой, и даже — крайне полезный, так как позволяет обнаружить скрытые дефекты … Однако, измерение на глаз — трудно назвать инструментальным способом, да и не всегда оно может дать четкие ответы на поставленные вопросы …

Суть статьи — не в отказе, от тех или иных способов диагностики неисправности турбонаддува, а — наоборот : показать, их достаточное многообразие …

При последовательных действиях (согласно руководству по диагностике и ремонту от производителя), анализе проблем, осмотре, проверке известных причин и правильном сочетании дополнительных методов и способов выявления неисправности — результат произведенных работ будет несравненно качественнее и более гарантированным …

Прежде чем перейти к инструментальному способу измерения износа турбинных колес, которые истираются практически о воздух (правда — сжатый до состояния значительной упругости) было бы неплохо иметь представление : а, что собственно измеряется, зачем и почему ??? …

Основная проблема — заключается в том, что худодырые цветные картинки, поясняющие работу турбонагнетателя (и широко распространенные в интернете) — практически совершенно не объясняют реальный принцип действия турбины и механизма сжатия воздуха до состояния наддува …

Несмотря на хитро / выкрученную форму турбинного колеса — главная ее рабочая область находится напротив щелевого отверстия улитки турбины — области перехода сжатого воздуха, согласно схеме движения …

Как работает турбонагнетатель, суть, принцип.

На рисунке, разными цветами — выделено …

Красным : движение выхлопных газов из двигателя — через щель рабочей зоны улитки — для раскручивания турбинного колеса …

Синим : движение воздуха из атмосферы, через воздушный фильтр (для очистки поступающего воздуха от пыли и частиц) — для всоса компрессорным колесом турбины, сжатия и выталкивания сжатого воздуха — через щель рабочей зоны улитки — далее по системе турбонаддува, через интеркулер, во впускной коллектор двигателя …

Зеленым : показаны наиболее напряженные области работы крыльчатки турбины … Для турбинной стороны : сжатыми выхлопными газами высокой температуры — из двигателя … Для компрессорной части : нагреваемым, в процессе сжатия — атмосферным воздухом, требующим промежуточного охлаждения, перед подачей в двигатель …

Согласно напряженным рабочим областям компонентов турбокомпрессора, на рисунке ниже — показаны главные размеры : согласно соответствия размерам улиток и картриджа применяемого турбоагрегата и наиболее подверженные усталостному износу и истощению от непрерывного взаимодействия с эрозивно / вихревой природой упругости сжатых газов и взвеси мельчайших частиц, исполняющих роль абразива…

Как проверить турбонагнетатель, главные размеры крыльчатки турбинных колес.

Вроде, было бы, вполне логично, в первую очередь — широко / доступно указать именно эти размеры (для первичной проверки), как — наиболее изнашиваемые …

Однако, когда / после : механических, пневматических и электрически / электронных проверок — дело доходит до проверки физических размеров крыльчатки инструментальным путем — выясняется, насколько сложно найти документацию и спецификации на размеры турбинных колес, которых / порой — нет даже в сервисах по ремонту турбокомпрессоров …

Не говоря уже о калибрах проверки износа геометрии лопастей крыльчаток (сложной формы), которые — днем с огнем, миноискателем и тремя поисковыми собаками — не сыскать ))) …

Области A и D — наиболее подвержены повреждению при попадании инородных предметов или при износе вала / опорных втулок … Напротив, именно области B и C — наиболее подвержены усталостному и абразивному износу, накапливающемуся за долгий срок эксплуатации турбины автомобиля …

В частности, под воздействием высокой температуры и давления выхлопных газов — страдает не только область C турбинного колеса, но и повреждается поверхность выступающих / направляющих лопаток механизма изменяемой геометрии, степень износа которых — также требует индивидуальной проверки …

Конечно, среди размеров, предлагаемых для подбора крыльчатки — есть и некоторые дополнительные размеры (втулок посадочных мест и длина вала), которые есть в специальной технической литературе … Однако, литеры A, B, C, D — наиболее явно отражают основные геометрические характеристики компрессорных и турбинных колес турбоагрегата …

Поэтому, длительным и разнообразным поиском в интернете — с трудом были найдены документы, содержащие некоторые критичные размеры крыльчатки турбины и их соответствие оригинальным номерам запчастей от производителя …

Обратите внимание, что компрессорные крыльчатки наддува воздуха — идут отдельно, а раскручивающие турбинные крыльчатки — поставляются вместе с валом …

# … starter.ms, Master Service, запчасти для авто и оборудование для СТО.

Читайте также:  Все детали двигателя и для чего они нужны

… стартеры, генераторы, компрессоры автокондиционеров, турбины, отопители, Б/У автозапчасти, рулевое управление, для корейских / итальянских авто, оборудование для СТО … Компрессорные колеса наддува, размеры, подбор … Именно здесь были найдены размеры для крыльчатки турбонагнетателя Holset HE551V двигателя Cummins ISX …

Турбонагнетатель Holset HE551V Cummins ISX, размеры компрессорной крыльчатки.

# … acrediturbo.com, Acredi Turbo Charger, китайский производитель, гарантия хорошего качества с 2007 года.

… Турбонагнетатели, запчасти, VNT сопловые кольца, ремкомплекты ; китайский производитель ; гарантия хорошего качества с 2007 года] … Турбинные крыльчатки с валом, размеры, подбор, PDF файл …

Турбонагнетатель Holset HE551V Cummins ISX, размеры турбинной крыльчатки, Acredi Turbo.

# … m.neotron.ru, ООО Неотрон, станки для турбин и ПО.

… балансировочное оборудование, станки для балансировки роторов турбокомпрессоров, якорей электродвигателей и других тел вращения, доработка оборудования и программного обеспечения … Турбинные крыльчатки с валом, размеры, подбор, PDF файл …

Турбонагнетатель Holset HE551V Cummins ISX, размеры турбинной крыльчатки, Neotron.

Надеюсь, что представленные документы — облегчат поиск контрольных размеров проверки износа крыльчатки турбонагнетателя, для принятия решения о ее выбраковке или допуске компонентов к дальнейшей эксплуатации …

Известно, как факт, что большинство турбонаддувных двигателей — настроены на работу, именно : с притоком избыточного воздуха от турбины, и не будут работать на атмосферном давлении — в отличии от обычных атмосферных двигателей … Это выражается в прибавке +25% — +40% процентов развиваемой мощности двигателя …

Атмосферные двигатели рассчитаны работать на давлении воздуха, принятым за 0 метров высоты над уровнем моря, 14,7 PSI или 760 мм. ртутного столба, что также равно 1013,25 мб (миллибар) = 101325 Па (паскалей) = 1013,25 ГПа (гектопаскалей) …

Все эти числа — представляют из себя одно и то же значение — давление 1 атмосфера (иногда называемая технической) на уровне моря … В обычной жизни, когда естественное давление воздуха не замечается — его часто принято считать — за 0 …

Хотя, именно это давление — самотеком поступает в цилиндры, наполняя двигатель свежим воздухом / кислородом, необходимым для горения топлива …

Особо стоить отметить значение 14,7 PSI, упоминаемое в предыдущем абзаце … Внесистемная единица измерения давления (в основном употребляемая в Америке, США) — дополнительно различается на абсолютное / psia, избыточное / psig и относительное / psid давление … Но, это — не единственная ее особенность …

# … ru.wikipedia.org, Стехиометрия, как наука расчета.

… состава веществ и количественных / относительных соотношений между массами веществ и объемами газов в химических реакциях — дала возможность получить

# … ru.wikipedia.org, стехиометрическое отношение топливо — воздушной смеси.

… то есть — состава, в котором окислителя / кислорода в потребляемом двигателем воздухе — ровно столько, сколько необходимо для полного окисления соответствующей, ему — части горючего …

Если вы посчитаете странным, что это значение повсеместно принимается, как 14,7 : 1 — то, это — всего лишь означает, что на уровне моря, каждый горящий предмет окружает 14,7 частей воздуха, сдавленных собственным весом атмосферы, и это совершенно не кажется никому — чем то, необычным …

Однако, турбонаддув, может подать в цилиндры двигателя — и 20 частей воздуха (более сжатых), что позволит впрыснуть больше топлива и снять большую мощность с мотора, одинакового литража с атмосферным движком … И, за счет полного стехиометрического сгорания, выхлоп — не станет грязнее …

И, как вы правильно догадались, сейчас последует — Но … Совершенно верно … Но, 14,7 частей воздуха — это не 14,7 частей кислорода, так как окислителя — всего 20%, в воздухе, на 70% процентов состоящего из негорючего инертного азота …

Хотя химики и говорят, что формулы воздуха — не существует (атмосфера, это — естественная смесь газов) — ингредиенты не находятся в коктейле — послойно, а равномерно распределены за счет взаимного отталкивания и притяжения (да и просто потому, что природа — не терпит неоднородности) …

В воздухе, на 1 молекулу кислорода — приходится 4 молекулы азота, равномерно окружающие кислород … И, хотя азот считается жизненно необходимым компонентом, неравное соотношение — затрудняет полное задействование кислорода и образует побочные (вредные) NOx азотные соединения в выхлопе автомобилей и грузовиков …

При измерении окислителя различают массовое, объемное и молярное отношения … Отношение 14,7 : 1 — относится к массовому, таким образом, ЭБУ — приходиться последовательно пересчитывать давление в объем и массу, чтобы вычислить требуемое количество впрыскиваемого топлива …

На уровне моря, за счет равномерного распределения уровня мирового океана, атмосферное давление остается практически неизменным … Другое дело — значительные отклонения рельефа местности от уровня моря : глубокие карьеры разработки месторождений полезных ископаемых и автомобильные дороги через горы в горной местности и высокогорные перевалы через хребты …

Критическим — считается значение в 2,4 км высоты, когда двигателю (для нормального сжигания топлива) — катастрофически не хватает воздуха / кислорода …

С этой стороны, одной из задач турбонаддува, как раз и является, сжимая атмосферный воздух — поддерживать давление на входе в двигатель — равным 1 атмосфере (как будто он едет в нормальных условиях давления воздуха на уровне моря) …

На самом деле, воздух и определяющие его свойства, параметры — непостоянны и колеблются, взаимно / воздействуя друг на друга : плотность, температура, влажность, давление …

С высотой — давление воздуха закономерно снижается в 2 раза на каждые 5 километров (10 км — в 4 раза ; 15 км — в 8 и так далее) … Понижение и повышение температуры — сказывается на плотности воздуха (-20 = 1,4 ; 0 = 1,29 ; +20 = 1,21 ; +40 = 1,13 ; +60 = 1,06) …

Процент влажности вытесняет и замещает кислород, необходимый для окисления / горения …

Не стоит недооценивать и показания датчика атмосферного давления, зависимые от высоты движения по авто дороге в условиях горной местности и изменчивого давления атмосферы … Никто не может управлять Природой — в целом, и давлением воздух — в частности …

Однако, зная известное соотношение стехиометрического (полного) окисления / сгорания топлива — легко программно задать, сколько топлива нужно подать при том или ином состоянии атмосферного давления …

Именно — поддержка давления турбонаддува (компенсация естественного / природного недостатка) — позволяет двигателям, в условиях высокогорья — развивать паспортные мощности (правильно рассчитывая наддув и дозируя подачу топлива) …

Таблица перевода атмосферного давления и высоты над уровнем моря

Изменить масштаб / кратность шкалы :

На сайте, ранее — уже упоминалась некоторая информация про датчики давления в коллекторе … Кое-какая общая методика диагностирования турбокомпрессора есть на страницах справочника авто советов …

В этих документах — практически не упоминается о датчике давления турбонаддува, фактически — это тот же датчик абсолютного или относительного давления во впускном коллекторе двигателя (модификация зависит от производителя) …

Для правильной работы прошивки ЭБУ по обеспечению точного дозирования топлива и соответствующего управления турбонаддувом — не менее важно проверять точность показаний обоих датчиков (атмосферного и наддува воздуха в коллекторе), а также — их соответствие, в пределах взаимной погрешности : 5% — 12 КПа (по разным данным) … С одной стороны (по датчику атмосферного давления), давление наддува — само / калибруется на 0 … С другой стороны, сам датчик атмосферного давления — может быть проверен на валидность показаний по опорному давлению (напряжению) датчика во впускном коллекторе, при включении зажигания (зависит от прошивки блока управления) … В дальнейшем, один или оба датчика могут участвовать, как при расчете нагрузки двигателя, так и при вычислении расхода топлива …

В совокупности взаимно / влияющих обстоятельств и количества необходимых проверок, дефектовка неисправностей турбинного агрегата наддува двигателя — становится весьма трудоемким занятием, особенно в сочетании с электро / пневматическим управлением турбокомпрессоров с изменяемой геометрией …

Использование разных самопальных мулек с разгибанием пружин и разрезных штоков актуаторов — однозначно указывает на дефекты или разрегулировку турбо агрегата, раз он не способен нормально функционировать в пределах конфигурации заводской сборки …

Отключение системы EGR, как органа вспомогательного контроля за вращением и давлением наддува турбонагнетателя может повлечь преждевременный износ и повреждение компонентов системы турбонаддува …

И в свете этих событий, правильная дефектовка, с указанием неисправности — становится одной из сложнейших задач, при обслуживании автомобилей и грузовиков, укомплектованных системами нагнетания от турбин …

Апрель, 2021 …

Меню раздела, новости и новые страницы

главная страница, новости и самое популярное … карта сайта мини, sitemap mini … быстрый поиск … как почистить кеш …

Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector