Датчик оборотов турбины главного двигателя судна

До определенного момента эта форма дат­чика позволяет измерять мгновенную скорость в точках на окружности и, соот­ветственно, регистрировать очень мелкие угловые доли.

Примерами относительной частоты враще­ния являются частота вращения коленчатого или распределительного вала двигателя, частота вращения кулачкового вала топлив­ного насоса высокого давления дизеля, ча­стота вращения колес автомобиля (ABS, TCS, ESP). Измерения в основном выполняются с помощью системы инкрементных датчиков, состоящей из шестерни и датчика частоты вращения.

Формы датчиков скорости

Требования к новым датчикам скорости

• Статическое определение (т.е. при нуле­вой скорости: сверхмалые обороты колен­чатого вала или частота вращения колес);
• Эффективное измерение в больших зазорах (не совмещенный монтаж с зазорами> 0);
• Небольшой размер;
• Эффективная работа независимо от колебаний зазора;
• Термостойкость до 200 °С;
• Определение направления (опция для системы навигации);
• Определение опорной метки (зажигание).

Магнитостатические датчики (датчики Холла, магниторезисторы, AMR) очень хорошо отвечают первым двум требованиям. И, как правило, они также обеспечивают соответствие второму и третьему требованиям.

На рис. «Схема расположения датчиков, нечувствительных к колебаниям воздушного зазора» показаны три, в принципе, прием­лемые формы датчиков, обычно нечувстви­тельные к колебаниям зазора. Здесь следует различать датчики с радиальным и танген­циальным считыванием.

Это означает, что, независимо от зазора, магнитостатические датчики всегда смогут отличить северный и южный полюса магнитноактивного полюс­ного колеса или роторного кольца.

В случае с магнитнопассивными роторами знак выход­ного сигнала уже не будет зависеть от зазора при регистрации напряженности тангенци­ального поля (хотя тот факт, что зазор часто увеличивается из-за ротора, является здесь недостатком).

Однако часто используются также радиально измеряющие градиентные датчики, которые по сути лишь регистрируют градиент радиального поля, изменяющий свой знак не при изменении зазора, а только при изменении угла поворота.

Роторы

Ротор имеет ключевое значение для измере­ния скорости вращения; однако он обычно поставляется автопроизводителем, в то время как сам датчик приходит от постав­щика. До недавних пор почти исключительно использовались магнитнопассивные роторы, состоящие из магнитомягкого материала, обычно железа.

Они дешевле магнитотвер­дых полюсных колес и проще в обращении, поскольку не намагничиваются, и нет опас­ности взаимного намагничивания (например, во время хранения).

Как правило, при оди­наковых инкрементной ширине и выходном сигнале, внутренний магнетизм полюсного колеса (полюсное колесо определяется как магнитноактивный ротор) допускает значи­тельно больший зазор.

О справочнике

За последние время автомобилестроение превратилось в чрезвычайно сложную отрасль. Все труднее и труднее становится представить всю отрасль в целом, и еще сложнее постоянно следить за направлениями, которые важны для автомобилестроения.

Многие из этих направлений подробно описаны в специальной литературе. Тем не менее, для тех, кто впервые сталкивается с данными темами, имеющаяся  специальная литература не представляется легкой и тяжело усваивается в ограниченные сроки.

В этой связи этот «Автомобильный справочник» будет очень кстати. Он структурирован таким образом, чтобы быть понятным даже для тех читателей, которые впервые встречаются с каким-либо разделом.

Наиболее важные темы, относящиеся к автомобилестроению, собраны в компактном, простом для понимания и удобном с практической точки зрения виде.

Что такое датчик оборотов и зачем он нужен?

Датчик оборотов предусмотрен в устройстве мотора для выполнения функции синхронизирования системы зажигания и впрыска топлива. Нередко этот измеритель еще называют измерителем частоты вращения.

Датчик оборотов передает нужную информацию в электрический блок, а также данные о том, какие вращения поддерживает коленчатый вал в конкретный момент. Данный измеритель считается важнейшим механизмом автомобиля, поскольку именно от него зависит взаимодействие большинства систем.

Он помогает обеспечить корректное функционирование всего транспортного средства. Особые сигналы обрабатываются ЭБУ и посылаются в измеритель для того, чтобы выяснить несколько важных моментов.

Это количество впрыскиваемого топлива в данный момент, сам момент впрыска и время для активации клапана адсорбера, а также момент зажигания и угол поворота распределительного вала. Ну и понятное дело, для определения неисправности и проверки прибора, его для начала необходимо найти в автомобиле.

Современные датчики скорости

Гоадиентные датчики

Содержат постоянный магнит, полюс ко­торого обращен к зубчатому колесу. Его поверхность гомогенезирована тонкой ферромагнитной пластиной, на которой расположены два гальваномагнитных эле­мента на расстоянии примерно половины зубчатого интервала.

Таким образом, один из элементов всегда находится напротив межзубного промежутка, а другой — напротив зуба. Измеряется различие в напряженности поля в двух смежных местоположениях на окружности.

Выходной сигнал приблизи­тельно пропорционален отклонению силы поля как функции угла на окружности, поэ­тому полярность не зависит от зазора.

Тангенциальные датчики

Тангенциальные датчики отличаются от их аналогов градиентного типа способом по­лучения вариаций в полярности и напря­женности магнитного поля, в компонентах, расположенных касательно к окружности ро­тора.

Варианты конструкции включают тон­копленочную технологию AMR (вытянутые резисторы с поперечными полосками) или резисторы из одного сплава, по полу- или полной мостовой схеме. В отличие от гради­ентных датчиков, их не требуется адаптиро­вать к конкретному шагу зубьев ротора, и они могут выполнять считывание в данной точке.

Требуется локальное усиление, хотя их изме­рительный эффект на 1-2 порядка выше, чем у кремниевых датчиков Холла (рис. «Датчик оборотов AMR в виде датчика тангенциального поля» ).

При использовании интегрированного в подшипник датчика частоты вращения коленчатого вала, на общей рамке с вы­водами устанавливаются тонкопленочный анизотропный магниторезистивный датчик (AMR-датчик) и монолитная интегральная схема, производящая вычисления. С целью экономии пространства и защиты от влияния температуры, интегральная схема устанавли­вается под углом 90°.

Где располагается датчик частоты вращения?

Индукционный измеритель или датчик оборотов в основном располагается над маркерным диском транспортного средства. В свою очередь этот элемент может находится либо на маховике, либо на коленвале внутри блока цилиндров, либо спереди моторного отсека на коленвале.

Очень часто небольшая кривизна зубцов маховика или наличие маленького скола могут привести к нарушениям в работе системы зажигания. Тогда силовой агрегат не сможет работать на повышенных частотах вращения и будет происходить хаотичное искрообразование.

Кроме того, на некоторых автомобилях этот датчик может быть заменен датчиком Холла. Это устройство способно передавать в главный блок управления сигнал о фазах механизма газораспределения, а также обороты мотора. Если это так, то прибор будет расположен у распределительного вала.

Если измеритель частоты вращения выйдет из строя, автомобилист не сможет завести свое транспортное средство. И если после доскональной проверки систем зажигания и топлива существенных отклонений не будет выявлено, нужно обязательно проверить работоспособность самого датчика оборотов.

Если же возникает так называемое плавающее вращение двигателя, то понадобится проверить сразу все варианты проблем. Ну а для своевременного обнаружения неполадок желательно повести диагностику автомобиля.

Советуем изучить —  Характеристики и пусковые свойства синхронных двигателей

• Что можно сделать при выходе из строя датчика оборотов, подробнее будет рассказано в этом видео:

Настройка геометрии турбины. Настройка регулировочных винтов ! — DRIVE2

Добрый день уважаемые коллеги,Сегодня пойдёт речь о правильной настройке геометрии турбины :

Настройка регулировочных винтов : упорного и шершавого

Часто данная настройка необходима после замены картриджа турбины. И самое интересное в том что 99% турбин с изменяемой геометрией первого поколения с вакуумными актуаторами с завода идут НЕ НАСТРОЕННЫМИ, т.е. они ПЛОХО ДУЮТ С НИЗОВ !

Эту информацию мне сообщий бывший инженер фирмы Garrett в личной переписке…Оказывается что при производстве турбин с целью экономии геометрию турбин вообще не настраивают !Правильная настройка геометрии КАЖДОЙ ТУРБИНЫ должна производится на специальном стенде и занимает грубо 15мин времени.

• Honeywell (фирма купившая Garrett) решила съэкономить на этой операции, и просто применяет калиброванные проставки для настройки геометрии. Проблема в том что КПД турбины на низах при такой «настройке» снижается на 15-25% и соответственно мощность мотора на низах…
• Но, как говорится не всё потеряно

Можно восстановить ПРАВИЛЬНУЮ настройку турбины использую другие методы НЕ СНИМАЯ турбины !

Итак немного теории :В турбине с регулируемоей геометрией есть две регулировки :1. Oптимальный угол раскрытия лопаток геометрии

2. Ограничение максимального наддува, оптимальная длинна штока актуатора !

Регулировка упорного винта турбины

Упорный винт турбины

поднимаем и удерживаем обороты до 1300, смотрим на скважность N75, должна оставатся 85% не ниже.Затем выкручиваем на нет упорный винт,

постепенно вкручиваем до касания лапки штока, и от этого места +2 оборота. Это начальное положение, затем по шнурку крутим упорный +/- 0,5оборотов смотрим максимальный наддув в 3й группе.

Регулировка длинны штока актуатора

Гайка регулировки длинны штока актуатора

Снимаeм лог по 1-10-11 группах при разгоне полный газ на 3й и на 4й передаче с 1000 до 4000об, АКПП в режиме типтроник.

как снимать логиwww.audi-club.ru/index.ph…frovka-log-fajlov.115582/

Сравниваем реальный наддув турбины с заданным по логам, если он меньше, раскручиваем контрогайку шершавого винта штока актуатора и круча его уменьшаем длинну штока, и наоборот при передуве

Хороший отчёт по регулировке длинны штока актуатора приведён здесьP.S. www.drive2.ru/l/5758621/

Паровые судовые турбины

Паровая турбина относится к двигателям, в которых тепловая энергия подведенного пара вначале превращается в кинетическую и только после этого используется для работы. Паротурбинные двигатели на судах применяются с 1895 г. Практически турбинный двигатель впервые был установлен на боевых кораблях в первом десятилетии XX в.

, а уже позднее стал использоваться на больших пассажирских судах. В 50-е гг. началась конкурентная борьба между паротурбинными и дизельными установками за применение на больших судах для перевозки массовых грузов и на танкерах. Сначала на судах дедвейтом 30—40 тыс.

т и больше преобладали паротурбинные установки, однако быстрое развитие двигателей внутреннего сгорания привело к тому, что в настоящее время ряд судов дедвейтом более 100 тыс. т оснащается дизельными установками. Только на очень больших судах дедвейтом более 200 тыс. т устанавливают паротурбинные двигатели.

Паротурбинные установки сохранились также на крупных боевых кораблях военно-морского флота, а также на быстроходных и больших контейнерных судах, когда мощность главного двигателя составляет 29440 кВт и более.

Паровые турбины являются гидравлическими тепловыми двигателями, в которых в отличие от поршневых паровых машин и поршневых двигателей внутреннего сгорания не требуется преобразовывать возвратно-поступательное движение поршня во вращательное движение гребного винта.

За счет этого упрощается конструкция и решаются многие технические проблемы. Кроме того, паровые турбины даже при очень большой мощности имеют сравнительно небольшие размеры, так как частота вращения ротора довольно высока и в зависимости от типа и назначения турбины составляет от 3000 до 8000 об/мин.

• Каждая турбина включает в себя следующие основные конструктивные детали: — неподвижные направляющие лопатки или сопла, в которых тепловая энергия пара за счет перепада давления и температуры преобразуется в кинетическую (энергия потока);
• — направляющие лопатки как части ротора, при сквозном проходе, через которые кинетическая энергия пара производит работу.

Направляющие лопатки применяют в том случае, когда конечное давление расширения составляет более 55% давления пара на входе, в других случаях используют сопла. Скорость выхода пара из турбины достигает 500—600 м/с. Прохождение потока пара через сопло показано на рисунке. Стрелка символически показывает повышение скорости входа пара и одновременно рост кинетической энергии.

Прохождение пара в расширительном устройстве паровой турбины

Использование кинетической энергии для совершения механической работы происходит следующим образом.

Выходящий из расширительных устройств пар попадает на вогнутые профили лопаток, отклоняется от них, изменяет свое направление и за счет этого воздействует тангенциальной силой на ротор.

В результате создается вращающий момент, который вызывает вращение ротора турбины. Принцип действия ступени паровой турбины показан на рисунке ниже. Этот принцип может быть осуществлен за счет активного и реактивного действия пара.

1 — направляющие лопатки; 2 — рабочие лопатки; 3 — вал ротора

В активных турбинах тепловая энергия преобразуется в кинетическую непосредственно в неподвижных расширительных устройствах; по обеим сторонам венца рабочих лопаток действует одинаковое давление.

В реактивной турбине только часть тепловой энергии в неподвижных расширительных установках преобразуется в кинетическую.

В каналах между рабочими лопатками происходит дальнейшее падение давления и превращение оставшейся тепловой энергии в кинетическую, которая используется там одновременно для выполнения механической работы.

По обеим сторонам ротора рабочих лопаток в реактивной турбине действуют различные давления, которые вызывают дополнительное осевое усилие, стремящееся вращать ротор в направлении основного потока пара. Ступень реактивной турбины изображена на следующей рисунке. Здесь показано осевое усилие, возникающее из-за перепада давления перед венцом рабочих лопаток и за ним.

Ступень реактивной паровой турбины

Современные паровые турбины главной энергетической установки состоят обычно из двух корпусов. В одном корпусе находится ротор турбины высокого давления, а в другом — низкого. Каждая турбина состоит из нескольких ступеней, которые в зависимости от вида турбины обозначаются как ступени давления или ступени скорости. Рабочий пар последовательно проходит через .

неподвижные венцы расширительных устройств и венцы рабочих лопаток. Так как объем пара во время процесса расширения постоянно увеличивается, рабочие лопатки по мере падения давления должны быть длиннее. В корпусе турбины низкого давления находятся особые венцы рабочих лопаток турбины заднего хода.

Турбины главной энергетической установки на судах, гребные винты которых имеют изменяющийся шаг, не нуждаются в турбинах заднего хода. Наряду с турбинами главной энергетической установки в машинных отделениях судов устанавливают вспомогательные турбины, которые служат для привода генераторов, насосов, вентиляторов и т. д.

Иногда их используют и на судах с дизельной энергетической установкой, например на танкерах, в качестве турбогенераторов или грузовых насосов с турбоприводом.

1 — турбина высокого давления; 2 — турбина низкого давления; 3 — подшипник вала турбины; 4 — редуктор: 5 — подшипник вала с фундаментом; 6 — подшипник вала турбины; 7 — гребной винт; 8 — управляющий клапан переднего хода; 9 — управляющий клапан заднего хода

Параметры рабочего пара современных паровых турбин главной энергетической установки достигают 7,85 МПа при температуре перегрева от 510 до 520°С. Расход пара равен 2,72 кг/(кВт-ч), в то время как в поршневых паровых машинах в зависимости от типа и конструкции он составляет 5,4—8,2 кг/(кВт-ч).

Мощность турбин главной энергетической установки в настоящее время достигает 36 800 кВт, удельный расход топлива — 272 г/(кВт-ч). Почти до 1920 г. частота вращения главных паровых турбин подгонялась к частоте вращения гребного вала, в связи с чем строили турбины с очень большим диаметром ротора.

Для возможности увеличения частоты вращения турбин независимо от частоты вращения гребных винтов между турбинами и гребными валами стали устанавливать редукторные передачи.

Турбиния — Чарльза Парсонса — первое в мире судно с паровой турбиной

Код ошибки P2768 – прерывистый сигнал в цепи датчика «B» скорости вращения турбины (гидротрансформатора)

Код ошибки P2768 звучит как «прерывистый сигнал в цепи датчика «B» скорости вращения турбины (гидротрансформатора)». Часто, в программах, работающих со сканером OBD-2, название может иметь английское написание «Input/Turbine Speed Sensor «B» Circuit Intermittent/Erratic».

Техническое описание и расшифровка ошибки P2768

Этот диагностический код неисправности (DTC) является общим кодом силового агрегата. Ошибка P2768 считается общим кодом, поскольку применяется ко всем маркам и моделям транспортных средств. Хотя конкретные этапы ремонта могут несколько отличаться в зависимости от модели.

Код неисправности P2768 отображается, когда модуль управления трансмиссией (PCM) обнаруживает прерывистый сигнал в цепи для турбинного датчика скорости, известного как «B». Обозначение «B» обычно зарезервировано для транспортных средств, оборудованных OBD-II, которые используют несколько датчиков скорости турбины.

Входной датчик скорости турбины обычно представляет собой электромагнитный трехпроводной датчик. Используемый для контроля входной скорости передачи (распознается PCM как обороты в минуту).

Датчик расположен рядом с задней частью гидротрансформатора (на входном валу трансмиссии). Устанавливается либо с помощью болта, либо ввинчивается непосредственно в картер трансмиссии.

На главном валу трансмиссии имеются специальные канавки, которые проходят в непосредственной близости от конца датчика. Когда канавки проходят мимо датчика, цепь прерывается, и формируется электронный импульс. Этот импульс, принимается PCM как шаблон формы волны, который он опознает как входной сигнал скорость турбины.

Входная скорость турбины сравнивается со скоростью вращения двигателя, процентной нагрузкой двигателя и выходной скоростью трансмиссии. Делается это для определения желаемой входной скорости об/мин. Если сигнал в цепи будет с ошибками или прерывистый, то код P2768 будет сохранен, и загорится лампа неисправности «Check engine».

Симптомы неисправности

Основным симптомом появления ошибки P2768 для водителя является подсветка MIL (индикатор неисправности). Также его называют Check engine или просто «горит чек».

Также они могут проявляться как:

1. Загорится контрольная лампа «Check engine» на панели управления (код будет записан в память ECM как неисправность).
2. Колебания показаний спидометра или одометра.
3. Жесткое или неустойчивое переключение передач.
4. Отказ АКПП переключиться.
5. Повышенный расход топлива.
6. Плавающие обороты двигателя, а также попытки заглохнуть.
7. Глохнущий двигатель на холостом ходу.
8. Возможны пропуски зажигания в цилиндрах двигателя. Также двигатель автомобиля может работать неустойчиво.

В некоторых случаях, когда присутствует этот код, PCM переводит коробку в «аварийный режим работы». В этом режиме трансмиссия начинает работать с ограничениями. Если при сообщении P2768 АКПП начинает переключаться нерегулярно, проблему с ошибкой следует немедленно устранить.

Причины возникновения ошибки

Код P2768 может означать, что произошла одна или несколько следующих проблем:

• Поврежденная проводка или разъемы.
• Неисправный датчик входной скорости.
• Неисправность датчика выходной скорости.
• Неисправность электромагнитного клапана переключения передач.
• Загрязнение трансмиссионной жидкости ATF.
• Скопление металлического мусора на магнитном датчике.
• Низкий уровень трансмиссионной жидкости.
• Сбой PCM или ошибка программирования PCM.

Как устранить или сбросить код неисправности P2768

Некоторые предлагаемые шаги для устранения неполадок и исправления кода ошибки P2768:

1. Подключите сканер OBD-II к автомобилю и считайте все присутствующие коды ошибок.
2. Очистите коды и проведите тест-драйв автомобиля, чтобы убедиться в наличии проблемы.
3. Проверьте уровень и состояние трансмиссионной жидкости. При низком уровне, долейте жидкость. Когда жидкость загрязнена, ее необходимо заменить.
4. Если код ошибки не исчезнет, проверьте опорное напряжение и сигнал заземления датчика частоты вращения входного вала АКПП. А также целостность и сопротивление цепи датчика.
5. Отремонтируйте или замените все поврежденные провода или цепи.
6. Если с цепями и проводами все в порядке, проверьте все соответствующие датчики и электромагнитные клапаны.

Диагностика и решение проблем

Проверьте код ошибки P2768 в бюллетенях технического обслуживания (TSB) для вашего автомобиля. У вашей проблемы может быть исправление, выпущенное производителем, что может сэкономить время и деньги во время диагностики.

Начните диагностику с визуального осмотра системной проводки и разъемов. Поврежденную проводку, а также разъемы необходимо отремонтировать или заменить. Не забудьте проверить аккумулятор и осмотреть кабели, подключенные к нему, также проверьте мощность генератора.

Подключите сканер к диагностическому порту, извлеките все сохраненные коды для дальнейшего использования. Если присутствуют коды входного и выходного датчиков, определите, какая цепь неисправна.

Убедитесь, что на магнитных поверхностях датчиков нет чрезмерного количества металлического мусора. Для достижения наилучших результатов удалите лишний мусор перед повторной установкой. После снятия датчиков осмотрите также канавки и выемки на валу трансмиссии.

Используйте мультиметр для тестирования отдельных датчиков в соответствии со спецификациями производителя. Датчики, не соответствующие спецификациям, подлежат замене.

Перед проверкой сопротивления и непрерывности мультиметром, отключите соответствующие контроллеры. Несоблюдение этого правила может привести к отказу контроллера.

Обратите внимание на неисправность PCM или ошибку программирования PCM. Если все системные схемы и датчики находятся в надлежащем рабочем состоянии и соответствуют спецификациям производителя.

На каких автомобилях чаще встречается данная проблема

Проблема с кодом P2768 может встречаться на различных машинах, но всегда есть статистика, на каких марках эта ошибка присутствует чаще. Вот список некоторых из них:

• Ford (Форд Фокус)
• Honda
• Mazda
• Mercedes (Мерседес c230, ml350)
• Volkswagen

С кодом неисправности Р2768 иногда можно встретить и другие ошибки. Наиболее часто встречаются следующие: P2765, P2766, P2767.

Видео

Звук и принцип работы перепускного клапана турбины

Цель установки в автомобиле перепускного клапана – устранение помпажа в момент закрытия дроссельной заслонки, при отпускании педали акселератора. Данное устройство располагается между дроссельной заслонкой (впускной коллектор) и турбонагнетателем.

При открывании дроссельной заслонки (в момент нажатия на педаль газа), приток воздуха к двигателю значительно увеличивается, раскручивая турбину до более высоких оборотов.

Когда же водитель отпускает педаль газа, воздушный поток в двигатель перекрывается, но турбина по инерции еще продолжает активное нагнетание воздушного потока, вследствие чего, этот воздух не имеет выхода, что сказывается на понижении оборотов турбины и опасности повреждения сжатым воздухом любого из патрубков воздуховодов, оси турбины или крыльчатки компрессора.

Звук перепускного клапана турбины

Перепускные клапаны известны многим, даже начинающим, автолюбителям своим довольно характерным звуком, который может варьироваться от приятного «шелеста» до пронзительного свистящего «визга». Более всего на звуке данного устройства отражается его тип.

Более мягкий и тихий звук дают перепускные клапаны внутреннего типа или так называемые вейстгейты, которые являются компонентом самой турбины. Сброс происходит посредством открытия клапана приводом, имеющим диафрагмовое устройство.

Такого рода устройства производят сброс напрямую в выхлопную систему. В системах, требующих выход на максимальные характеристики, устанавливаются сример-пайп клапаны (от англ. “scream” — крик). Такие клапаны больше всего подходят для турбосистем с высоким рабочим давлением (1.4 кг/см2 … 2.

1 кг/cм2). Такие скримеры представляют собой отдельную трубку, которая крепится отдельно к перепускному клапану. Устройства крайне шумны, и должны подключаться к выхлопной системе перед катализатором.

Звук напоминает шум реактивного двигателя, и устройства с выводом в атмосферу в большинстве своем запрещены именно из-за непомерного уровня шума.

Клапан сброса давление турбины

Перепускные клапаны можно разделить на две большие группы по типу действия: подающие лишний воздух снова на вход турбины (bypass) и выбрасывающие этот воздух непосредственно в атмосферу (blow-off).

  Для чего нужен предпусковой подогреватель двигателя

Основные конструктивные элементы устройства:

• фланец, размер которого задает возможную производительность клапана;
• регулятор усилия пружин;
• выходной порт (отвечает за сброс воздуха);
• входной порт (поддержка давления на впуске).

Тип клапана определяется выходным портом.

В случае, когда расходомер расположен перед турбиной (MAF схема), следует использовать bypass клапан. Если же в автомобиле используется MAP-схема, когда воздух измеряется после турбины, то можно использовать любой из типов.

В частности, автомобилисты, предпочитающие похвастать эффектным звуком сброса воздуха, устанавливают себе клапаны типа Blow off.

Так выглядит перепускной клапан турбины

Немаловажно упомянуть здесь о довольно распространенном заблуждении, что якобы перепускной клапан значительно влияет на степень наддува турбины. На самом деле, клапан может просто иметь недостаточно сильную пружину или быть не полностью герметичным, за счет чего будет происходить стравливание воздуха из системы при открытом дросселе.

Blow off система или BOV

Предназначается для устранения помпажа между турбонагнетателем и коллектором впуска при опускании заслонки дросселя. Сброс лишнего давления здесь нужен для недопущения износа турбины (а именно — её лопаток).

BOV системы устанавливают как для защиты турбины,так и для снижения давления и риска разрыва патрубков с интеркуллером в момент закрытия дросселя. Также, многие современные клапаны данного типа имеет функцию обогащения смеси.

Многие автолюбители в наши дни заменяют стандартные BOV на «тюнинговые», чтобы выделится особым звуком работы клапана и получить улучшенные характеристики.

Так что можно смело сказать, что нынешнее назначение blow-off клапанов – не только уравнивать давление на лопатки турбины, но и создавать «красивый звуковой эффект», который так радует ухо заядлому рейсеру.

Байпасный клапан турбины

Отличительной особенностью работы клапана Bypass-типа, это сброс давления непосредственно на вход турбины. В результате, избыточный воздух создает своего рода круговой цикл, подкручивая крыльчатку во время почти полного отсутствия движения выхлопных газов.

Таким образом, можно резюмировать, что этот тип клапана, обладая функциональными возможностями предыдущего, еще характеризуется подспудным выполнением определенной полезной работы.

Открытие байпаса провоцирует снижение давления во впускном коллекторе в момент мгновенного закрытия дросселя.

Байпасный клапан работает в двух режимах:

• холостой ход (когда заслонки приоткрыты разрежением во впускном коллекторе);
• наддув (когда клапан закрыт, за счет избыточного давления во впускном коллекторе и силы давления возвратной пружины);
• принудительный холостой ход (возникает при резком закрытии дроссельной заслонки в момент передачи; в этом режиме, клапан полностью открыт высоким разрежением во впускном коллекторе).

Как регулируется тяга перепускного клапана?

Рычаг имеет собственное крепление, на котором он свободно перемещается. Если же это не так, и движение ограничено или затруднено, существует проблема, которую необходимо устранить. Случается, что движение рычага прерывчатое, это особенно заметно при нагревании.

Тяга активатора может иметь разную длину, это позволяет регулировать степень открытия и закрытия перепускного клапана.

Если требуется укоротить тягу перепускного клапана — конец затягивается, если необходимо выполнить противоположное действие, происходит все с точностью наоборот.

Чем короче тяга — тем плотнее будет закрыт клапан, при этом активатору потребуется намного больше давления для того чтобы открыть клапан. Чем больше давление, тем сильнее будет раскручиваться турбина, а перепускной клапан, в свою очередь, не сможет так быстро открыться.

В случае использования контроллера с обратной связью, который способен самостоятельно измерить и проконтролировать, регулировка тяги перепускного клапана не позволит добиться того же результата, которую можно получить не имея обратной связи.

Причина заключается в том, что контроллер «учитывает» изменения, которые произошли, следовательно, такая регулировка не даст существенного результата.

Ко всему прочему, хороший электронный контроллер способен удерживать перепускной клапан в закрытом состоянии при давлении на активаторе равное — 0 psi, до тех пор, пока не будет достигнуто необходимое давление, в итоге повышение давления происходит намного стремительнее.

Внешний перепускной клапан — это отдельное устройство, предназначенное для работы вне турбины, то есть в отдельном корпусе.

Перепускные клапана такого типа чаще всего используются для более мощного воздушного потока.

Как правило, активатор у них двойной, что позволяет намного быстрее открывать клапан, обеспечивая тем самым лучший контроль за состоянием раскручивания турбины.

Внешние перепускные клапана рассчитаны на мощные автомобили от 400 л. с. и выше, поэтому если ваш «стальной конь» обладает такой мощностью — установка внешнего перепускного клапана, будет единственно правильном для вас решением. Вывод газов из внешнего перепускного клапана может быть реализована как в выхлоп, так и напрямую вовне.

Итог

Техническое и функциональное состояние байпаса сложно переоценить. В случае негерметичности внутренней резиновой диафрагмы байпаса, в начальный момент ускорения может возникать оверспин турбины и сваливание буста, и такие нежелательные эффекты будут прямопропорциональны степени негерметичности диафрагмы.

Говоря о байпасном клапане, можно резюмировать, при основной цели сброса избыточного давления в начало тракта, он обладает еще дополнительными особенностями относительно BOV-систем, описанными выше.

Bypass-клапаны обладают значительно меньшим уровнем шума, и являются более предпочтительными для использования в серийных марках автомобилей для езды в городах и по загруженным дорогам.

Avto-Science.ru

Двигатель

TSI (Turbo Stratified Injection, дословно — турбонаддув и послойный впрыск) объединяет последние достижения конструкторской мысли – непосредственный впрыск топлива и турбонаддув.

Концерн Volkswagen разработал и предлагает на своих автомобилях линейку двигателей TSI, различающихся по конструкции, объему двигателя, мощностным показателям.

В конструкции двигателей TSI производителем реализовано два подхода:

• двойной наддув;
• турбонаддув .

Аббревиатура TSI является запатентованным товарным знаком концерна Volkswagen.

  Маслосъемные колпачки ваз 2112 16 клапанов

Двойной наддув двигателя TSI

Двойной наддув осуществляется в зависимости от потребности двигателя двумя устройствами: механическим нагнетателем и турбокомпрессором. Комбинированное применение данных устройств позволяет реализовать номинальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов двигателя.

Схема двойного наддува двигателя TSI

В конструкции двигателя используется механический нагнетатель типа Roots. Он представляет собой два ротора определенной формы, помещенных в корпус.

Роторы вращаются в противоположные стороны, чем достигается всасывание воздуха с одной стороны, сжатие и нагнетание – с другой. Механический нагнетатель имеет ременной привод от коленчатого вала. Привод активизируется с помощью магнитной муфты.

Для регулировки давления наддува параллельно компрессору установлена регулировочная заслонка.

На двигателе

TSI с двойным наддувом установлен стандартный турбокомпрессор. Охлаждение наддувочного воздуха осуществляется интеркулером воздушного типа.

• Эффективную работу двойного наддува обеспечивает система управления
• двигателем. Для этого в конструкцию системы включены дополнительные элементы, в том числе:
• входные датчики

• датчик давления во впускном трубопроводе;
• датчик давления наддува;
• датчик давления во впускном коллекторе;
• потенциометр регулирующей заслонки.

исполнительные механизмы

• магнитная муфта;
• серводвигатель регулирующей заслонки;
• клапан ограничения давления наддува;
• клапан рециркуляции турбокомпрессора.

Датчики отслеживают давление наддува в различных местах системы: после механического нагнетателя, после турбокомпрессора и после интеркулера. Каждый из датчиков давления объединен с датчиками температуры воздуха.

Магнитная муфта включается по сигналам блока управления двигателем, при которых на магнитную катушку подается напряжение. Магнитное поле притягивает фрикционный диск и замыкает его со шкивом. Механический компрессор начинает вращаться. Работа компрессора производится до тех пор, пока на магнитную катушку подается напряжение.

Серводвигатель поворачивает регулирующую заслонку. При закрытой заслонке весь всасывающий воздух проходит через компрессор. Регулирование давления наддува механического компрессора производится путем открытия заслонки. При этом часть сжатого воздуха подается снова в компрессор, а давление наддува снижается. При неработающем компрессоре заслонка полностью открыта.

Клапан ограничения давления наддува срабатывает, когда энергия отработавших газов создает избыточное давление наддува. Клапан обеспечивает работу вакуумного привода, который в свою очередь открывает перепускной клапан. Часть отработавших газов идет мимо турбины.

Клапан рециркуляции турбокомпрессора обеспечивает работу системы на принудительном холостом ходу (при закрытой дроссельной заслонке). Он предотвращает создание избыточного давления в промежутке между турбокомпрессором и закрытой дроссельной заслонкой.

Принцип работы двойного наддува двигателя TSI

В зависимости от частоты вращения коленчатого вала двигателя (нагрузки) различают следующие режимы работы системы двойного наддува:

• безнаддувный режим (до 1000 об/мин);
• работа механического нагнетателя (1000-2400 об/мин);
• совместная работа нагнетателя и турбокомпрессора (2400-3500 об/мин);
• работа турбокомпрессора (свыше 3500 об/мин).

На холостых оборотах двигатель

работает в безнаддувном режиме. Механический нагнетатель выключен, регулирующая заслонка открыта. Энергия отработавших газов невелика, турбокомпрессор не создает давления наддува.

С ростом числа оборотов, включается механический нагнетатель и закрывается регулирующая заслонка. Давление наддува, в основном, создает механический нагнетатель (0,17 МПа). Турбокомпрессор обеспечивает небольшое дополнительное сжатие воздуха.

При частоте вращения коленчатого вала двигателя в пределе 2400-3500 об/мин давление наддува создает турбокомпрессор. Механический нагнетатель подключается при необходимости, например, при резком ускорении (резком открытии дроссельной заслонки). Давление наддува может достигать 0,25 МПа.

Далее работа системы осуществляется только за счет турбокомпрессора. Механический нагнетатель выключен. Регулирующая заслонка открыта. Для предотвращения детонации с ростом числа оборотов давление наддува несколько падает. При частоте вращения 5500 об/мин оно составляет порядка 0,18 МПа.

Турбонаддув двигателя TSI

В данных двигателях наддув осуществляется исключительно турбокомпрессором.

Конструкция турбокомпрессора обеспечивает достижение номинального крутящего момента уже при низких оборотах двигателя и поддержание его в широком пределе (от 1500 до 4000 об/мин).

Выдающиеся характеристики турбокомпрессора получены за счет максимального снижения инерции вращающихся частей: уменьшен наружный диаметр рабочего колеса турбины и компрессора.

Схема турбонаддува двигателя TSI

Регулирование наддува в системе традиционно осуществляется с помощью перепускного клапана. Клапан может иметь пневматический или электрический привод.

Работу пневматического привода обеспечивает электромагнитный клапан ограничения давления наддува.

Электрический привод представлен электрическим направляющим устройством, состоящим из электродвигателя, зубчатой передачи, рычажного механизма и датчика положения устройства.

В двигателе с турбонаддувом, в отличие от двойного наддува, используется жидкостная система охлаждения

наддувочного воздуха. Она имеет независимый от системы охлаждения двигателя контур и образует с ней двухконтурную систему охлаждения.

Система охлаждения наддувочного воздуха включает: охладитель наддувочного воздуха, насос, радиатор и систему трубопроводов. Охладитель наддувочного воздуха размещен в впускном коллекторе.

Охладитель состоит из алюминиевых пластин, через которые проходят трубы системы охлаждения.

Охлаждение наддувочного воздуха производится по сигналу блока управления двигателем включением насоса. Поток нагретого воздуха проходит через пластины, отдает им тепло, а те, в свою очередь, отдают его жидкости. Охлаждающая жидкость движется по контуру с помощью насоса, охлаждается в радиаторе и далее по кругу.