Из чего состоит турбина на авто: Cummins | Мировой лидер в двигателестроении

Содержание

Сломалась турбина на двигателе – причины и устранение неполадки

Поломка автомобиля в любом случае печалит и огорчает владельца. Но если проблемы касаются системы двигателя, негодование может быть даже очень большим. Вопрос в том, что современные силовые агрегаты для иномарок ремонтируются в определенном количестве случаев. При сложных поломках двигатель могут просто менять, что стоит просто невероятное количество денег. Поэтому при любой поломке силового агрегата владелец дорогого автомобиля часто с трепетом обращается на сервис с просьбой найти причину неполадки. Когда в автомобиле сломалась турбина в двигателе, силовой агрегат точно менять не придется. Но поработать с самой турбиной просто невозможно. Этот агрегат меняется в сборе, что также может оказаться очень большой неожиданностью для владельца. В плане финансов такой ремонт будет стоить очень дорого, если покупать оригинальные запчасти.

Поломка качественной турбины на двигателе европейского, японского или корейского автомобиля маловероятна без важных причин.

Поэтому намного лучше узнать, как стоит эксплуатировать автомобиль, какие обороты держать в различных условиях. Это поможет значительно повысить стойкость таких нежных элементов технической части автомобиля. Замена турбины практически всегда необходима при столкновениях, так как находится этот элемент во фронтальной части силового агрегата. Если происходит деформация кузова в передней части авто, обязательно задевается турбина двигателя, которую придется заменить. Восстановление этого элемента практически невозможен, автомобиль не сможет длительное время ездить с отремонтированным нагнетателем.

Как понять, что турбина в автомобиле сломалась?

Первым делом нужно понять, что проблема именно в турбокомпрессоре. Это непростой элемент вашего авто, который нагнетает большее количество воздуха под давлением и делает смесь более агрессивной. Поэтому на большинстве автомобилей после 2-3 тысяч оборотов происходит включение этой самой турбины и резкое увеличение ощутимой мощности двигателя.

Если это увеличение потенциала пропало, можно сделать вывод о том, что не работает турбокомпрессор. Однако, стоит также полагаться на следующие достоверные источники информации о поломке:

  • корпус поврежден — это первый вариант оценки поломки, который является одним из наиболее важных наблюдений в процессе восстановления эксплуатации автомобиля;
  • есть зазоры между креплением турбины и корпусом двигателя — в таком случае весь смысл работы этого агрегата будет направлен на разрушение соединения;
  • во время работы силового агрегата возникает ощутимый свист — где-то произошла разгерметизация и нужно поменять компрессор для получения нужного качества;
  • на диагностике компьютер выдает некоторые коды ошибок, которые связаны непосредственно с турбокомпрессором, нужно проверить эти данные при разборке;
  • появились посторонние звуки при эксплуатации автомобиля, есть необходимость проверки всех устройств и периферийного оборудования силового агрегата.

Для достоверного принятия решения по поломке стоит обратиться на сервис. К сожалению, самостоятельно разобрать этот агрегат и понять поломку невозможно, поэтому лучше доверить машину профессионалам. Опытные мастера за несколько минут смогут сказать, в порядке ли данный узел, или требуется его замена для восстановления нормальной работы двигателя. Впрочем, при неполадках компрессора вы и сами сможете понять по поведению машины, что есть определенные проблемы.

Причины выхода из строя турбины в автомобиле

Прочтите правила эксплуатации автомобиля, которые выдали вам вместе с покупкой транспортного средства. В этой небольшой брошюре указаны все особенности функционирования двигателя и других важных деталей вашего авто. Это означает, что при соблюдении всех указанных особенностей поездки вы сможете сохранить ваш автомобиль и получить необходимое качество эксплуатации. Турбина выходит из строя при следующих вариантах поведения, которые постоянно повторяются:

  • чрезмерно быстрое ускорение, постоянная активация турбины в активном режиме и достаточно резко, это оборудование не любит нестабильной прерывистой работы;
  • поездка на топовых оборотах для придания максимального ускорения и звуковых эффектов — это выводит из строя не только турбину, но и много других деталей авто;
  • применение автомобиля не по назначению, непонимание разумных ограничений для конкретной модели авто, что может выливаться в самые неприятные последствия;
  • механические повреждения корпуса и мест крепления из-за самовольно установленного оборудования, которое плохо закреплено, а также по причине ударов и ДТП с машиной;
  • другие причины, которые можно также индивидуально описать для каждого производителя, так как конструкция и технологий турбокомпрессора отличается у брендов.

Вы можете использовать самые разные варианты автомобилей и различные модели двигателей, но не стоит забывать о том, что транспорт любит эксплуатацию в тех режимах, для которых он создан. Если же имеет место механическое повреждение, стоит не только заменить компрессор, но и полностью устранить причину, которая стала основой неполадки. В случае необходимости работ с турбокомпрессором лучше обращаться к специалистам.

Устранение неполадок с компрессором — все возможные варианты

Если у вас в автомобиле случились проблемы с турбиной, придется обратиться на СТО. Станция технического обслуживания проведет диагностику и расскажет вам, сколько денег придется потратить на восстановление. Ремонт достаточно сложный и дорогой, поэтому можно обратиться сразу в несколько компаний для оценки стоимости и сроков. Но выбирать наиболее дешевого исполнителя не стоит. Услуги состоят из следующих шагов:

  • обязательная диагностика перед выполнением любой разборки — иногда причиной неполадки будут другие узлы, а при диагностике это легко можно определить;
  • снятие турбины, изучение ее состояния и выяснение причин выхода из строя, далее эти причины вам должны рассказать, чтобы предостеречь от очередной поломки;
  • приобретение турбины, которая идеально подходит для вашей модели автомобиля, проверка всех параметров перед покупкой, предпочтение оригинальным запчастям;
  • установка и проверка технических характеристик двигатели после изменения турбокомпрессора, получение гарантий качественной работы силового агрегата;
  • гарантия от сервиса на определенный срок эксплуатации, если устанавливался новый вариант турбокомпрессора, а также рекомендации по эксплуатации от специалистов.

Нередко сегодня устанавливают подержанные турбины, которые приобрели на разборке. Такой подход к ремонту вашего автомобиля может закончиться тем, что вы не получите никаких изменений в работе силового агрегата. Сложно сказать, какой пробег был у авто, которое оказалось на разборке. Если речь идет о современных Volkswagen, то их турбины без проблем ходят 150 000 километров, затем приходится менять оборудование на новое. Поэтому от подержанных решений следует отказаться.

Самостоятельная проверка работоспособности турбины в авто

Если нет возможности поехать на СТО, но есть определенные сомнения по поводу работы турбины, можно выполнить несколько простых действий. Речь идет о самостоятельной проверке автомобиля, которую можно выполнить достаточно просто и без сложностей даже в гараже. Для этого нужно завести автомобиль, дать ему хорошо прогреться, а затем выполнить следующие простые действия:

  • нажать на педаль газа (лучше попросить сделать это помощника), рукой держать за патрубок, идущий от турбины, в нормальном состоянии он должен надуваться;
  • послушать звук работы силового агрегата сначала на холостых оборотах, а затем на повышенных — выше 3000 об/мин, чтобы услышать момент включения компрессора;
  • осмотреть визуально турбину на предмет возможных проблем и неполадок, любые повреждения корпуса могут стать причиной выхода из строя и плохой работы узла;
  • следить за поведением автомобиля, выехать на трассу для проверки ускорения, которое должно значительно измениться при резком нажатии на педаль газа;
  • проследить момент включения турбины при плавном нажатии на педаль газа, а после включения узла послушать изменения звука двигателя в салоне.

Нередко такая простая диагностика позволяет определить поломки на ранних стадиях, когда можно обойтись просто заменой турбокомпрессора. Достаточно при этом получить больше информации о том, что произошло с автомобилем перед поломкой, чтобы понимать, что так делать не стоит. Впрочем, если сломалась турбина в автомобиле, это не самая большая трагедия, ее можно легко заменить. Можно использовать совет из следующего видео для проверки турбины:

Подводим итоги

Поломка турбокомпрессора в вашем автомобиле — это неприятный момент, который может оказаться дорогостоящим в процессе ремонта. Но это не потеря двигателя и не более серьезные проблемы, которые также часто возникают у владельцев техники после гарантийного периода. Проще всего выполнить качественную диагностику на сервисе, чтобы вам подтвердили факт выхода из строя оборудования. В ином случае придется достаточно долго докапываться до истины, а качественно заменить турбину своими руками практически невозможно.

Поэтому обращаться на сервис вам все равно придется. Не спешите разбирать турбину своими руками, ведь без этого элемента вы даже до сервиса доехать на многих машинах не сможете. Лучше сразу отвезти машину к мастеру и определить необходимые особенности ремонтных работ. Так вы заплатите небольшую сумму за диагностику и будете уверены в том, что виновником всех проблем является именно турбокомпрессор. Или удостоверитесь в том, что все проблемы оказались надуманными, машина работает очень хорошо. А на ваших авто когда-нибудь ломалась турбина двигателя?

Чистое наддувательство | Журнал Кузов

– Работа системы турбонаддува основана на использовании энергии отработавших газов. Эти газы вращают турбинное колесо, которое крутит компрессорное колесо через вал ротора. В свою очередь компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему.

Следует понимать, что турбокомпрессор – всего лишь часть сложной системы турбонаддува, хотя и самая важная. Система турбонаддува состоит из: упомянутого турбокомпрессора, интеркулера, регулятора давления наддува, предохранительного, перепускного и стравливающего клапанов, не говоря уже о различных шлангах и патрубках, соединяющих элементы системы.

Интеркулер представляет собой радиатор, который охлаждает сжатый воздух, что приводит к повышению его плотности и увеличению давления. Регулировочный клапан (wastegate valve) позволяет поддерживать давление в системе, а при его резком повышении сбрасывает излишки. Стравливающий клапан (blow-off valve) сбрасывает наддувочный воздух в атмосферу. Возникающий при этом звук ассоциируется с работающей турбиной. Перепускной клапан (bypass valve) служит отводом воздуха из турбины обратно во впускные патрубки, если дроссельная заслонка закрыта.

– Велика ли разница между системами турбонаддува на дизельных и бензиновых двигателях?

– Принцип работы один и тот же – использование отработанных газов. Отличительной особенностью дизельных двигателей является высокая степень сжатия и сравнительно невысокая частота вращения коленчатого вала. Именно поэтому турбонаддув на дизельных двигателях считается более эффективным, чем на бензиновых.

– Насколько услуга по ремонту турбин востребована среди клиентов?

– Услуга весьма востребована. Не каждый может позволить себе сразу купить новую турбину в случае поломки. Однако все больше людей предпочитают ремонтировать турбины в специализированных СТО, а не в «гаражах». Произвести качественный ремонт агрегата без специального оборудования весьма проблематично. А в случае поломки турбины, эксплуа­тировать машину крайне нежелательно, ведь это может привести к выходу из строя других устройств и механизмов, в том числе и самого двигателя.

– То есть любое промедление с ремонтом вышедшей из строя турбины может закончиться серьезной поломкой двигателя?

– Ресурс турбокомпрессора значительно уступает ресурсу двигателя. Разумеется, если вдруг перестала работать турбина, за считаные часы работы или километры пробега двигатель вряд ли выйдет из строя. Однако сразу же ощутимо упадет мощность. В дополнение, в результате износа деталей турбины и ее дальнейшей поломки значительно возрастает расход бензина и масла. Если вовремя не принять меры, то можно будет заметить синий или черный окрас дыма из выхлопа, что означает критический расход масла в двигателе. Но до такого лучше не доводить, а то придется ремонтировать не только турбину, но и двигатель.

– Использование даже рабочей турбины сокращает ресурс двигателя, так ли это?

– Данное утверждение неверно. Подобный миф распространяют люди, сократившие ресурс двигателя, эксплуатировав неисправную турбину. Ресурс двигателей с турбонаддувом не уступает ресурсу обычных атмосферных двигателей. На заводе-изготовителе предусматривают дополнительный запас прочности. Помимо усиления коленвала и вкладышей меняются системы газораспределения и зажигания. Совсем иная ситуация при установке турбины на атмосферный двигатель. Подобный тюнинг не предусмотрен заводом изготовителем и значительно сокращает жизнь двигателя. Турбина увеличивает тепловую нагрузку на поршни и цилиндры. Очень важен выбор правильного масла, предназначенного для двигателей с турбонаддувом. При температуре более +150 градусов масла, не предназначенные для турбированных моторов, теряют свои свойства, что приводит к преждевременному износу деталей турбонаддува и двигателя.

– Говорят, что системы турбонаддува ненадежные и недолговечные в эксплуатации. Правда ли это?

– Турбина способна выдерживать высокие температурные и вращательные нагрузки. Тем не менее, небрежной эксплуатации и отсутствия своевременного обслуживания она не терпит.

– Действительно ли большинство турбин ломается после 100 000 км пробега?

– 100 тысяч пробега это слишком мало. При бережном обращении и своевременном техническом обслуживании 200-250 тысяч пробега вполне реальны.

– Какие существуют рекомендации для ежедневной эксплуатации?

– Они соответствуют рекомендациям при эксплуатации двигателя. После того, как завел машину, надо дать двигателю и турбине прогреться, первые две минуты лучше не трогаться, а тем более не использовать турбину. После завершения поездки лучше пару минут не глушить мотор. Тем не менее, холостым ходом лучше не злоупотреблять. Если автомобиль работает на холостом ходу более 15 минут, то в турбокомпрессоре возникает низкое давление и пары масла проникают через соединения.

– Расскажите подробнее про обслуживание турбин.

– Во-первых, не реже раза в 10 тысяч км нужно проводить замену масла, на каждую вторую замену проверять масляное давление. Во-вторых, необходима чистка и профилактика турбины раз в 30 тысяч км.

– Каким неисправностям чаще всего подвержена турбина?

– Вариантов неисправностей довольно много. Попробуем разделить их на четыре основные группы. Начнем с самой малочисленной – плановый износ деталей вследствие длительной эксплуатации. Но это не более 10% от всех случаев ремонта. Бывает, подводит газораспределение, электроника, функционирование клапанов. Но это не более 20 %. Основная часть неисправностей вызвана либо нарушением системы смазки, либо механическими повреждениями.

– Под механическими повреждениями подразумеваются последствия аварии?

– Нет, в большинстве случаев это посторонние элементы, попавшие внутрь системы турбонаддува. Каменная крошка, песок, грязь вперемешку с реагентами могут попасть внутрь, если изнашиваются прокладки и соединения или же нерадивые мастера произвели некачественную установку. Бывает, внутрь попадают предметы и покрупнее, например, болты, гайки, шайбы и т.д. Иногда посторонними предметами оказывались части камеры сгорания и части клапанов, а также осколки поршней двигателя. Как вы понимаете, в таких случаях ремонтом турбины уже не ограничиться. В результате попадания посторонних предметов возникают сколы и задиры на колесе компрессора и других деталях. В таких случаях необходима замена поврежденных деталей.

– Нарушения смазочной системы вызваны только неправильным выбором масла или же несвоевременной заменой?

– В большинстве случаев да, но не всегда. Бывает, что масло поменяли, но установили некачественный масляный фильтр. Зачастую масло меняют вовремя, а техобслужива­нием пренебрегают. В этом случае возникают отложения масляных каналов, что приводит к нарушению подачи масла и масляному голоданию. Как только масло перестает в должном объеме поступать в турбокомпрессор, возникает трение механических частей, что приводит к их преждевременному износу и поломке. Иногда высокая концентрация сажи в масле приводит к повреждениям подшипникового узла.

– Можно немного поподробнее о том, что еще может потребовать проведение ремонта турбокомпрессоров?

– Недостаточное поступление воздуха может быть вызвано установкой патрубков со слишком узким диаметром, а также их повреждение или же неправильная работа воздушного фильтра. При отсутствии должного количества воздуха на впуске возникает чрезмерное сопротивление.

Нередко подводит электроника, отвечающая за работу створок клапанов турбонаддува. Достаточно непродолжительного несвоевременного открытия или закрытия заслонок, чтобы система перестала идеально функционировать.

Позднее зажигание и бедная смесь топлива приводит к повышению температуры отработанных газов, что заставит вал турбокомпрессора вращаться со скоростью, превышающей максимально допустимую.

При всем многообразии упомянутых неисправностей у них есть одна общая черта – они вызваны внешними факторами, а не износом деталей турбокомпрессора.

– С чего же следует начинать ремонт турбокомпрессора?

– Любой ремонт турбины начинается с диагностики. После демонтажа, полного разбора и осмотра турбины мастер сможет определить степень износа ее деталей или обнаружить механические повреждения. Далее сле­дует чистка деталей и патрубков, шлифовка вала ротора и замена изношенных элементов: упорного подшипника, подшипников скольжения, уплотнительных колец, прокладок. Затем идет сборка и балансировка оборудования. Завершает же процесс ремонта испытание на стенде.

– В каких случаях лучше менять агрегат, а в каких – ремонтировать?

– Базовый ремонт, включающий чистку, шлифовку вала и замену подшипников и крыльчаток, может сопровождать любой из плановых осмотров. Он значительно уступает по стоимости новой турбине, но позволяет надолго продлить ее жизнь.

Если же дело доходит до замены картриджа и средней части турбины, ротора, корпуса и колеса компрессора, то стоимость такого ремонта немногим уступает покупке новой турбины. Здесь уже вопрос в том – найдутся ли свободные средства, чтобы покрыть эту небольшую разницу.

– Какие есть специфические высокотехнологичные этапы ремонта, недоступные обычным сервисам?

– Нередки случаи, когда к нам обращаются не автовладельцы напрямую, а владельцы гаражных сервисов, которым пришлось столкнуться с ремонтом турбин, но они сами не обладают необходимым оборудова­нием для проведения качественного ремонта. Насчет высокотехнологичного оборудования, сказано громко, но далеко не в каждом сервисе есть балансировочные стенды для: динамической балансировки ротора, балансировки колеса турбины с валом и добалансировки среднего корпуса турбокомпрессора.

– Сложно ли найти специалистов для проведения этих работ, и где они проходят обучение и повышают квалификацию?

– Как говорится, кадры решают все. Разумеется, существуют учебные центры среди курсов которых есть и ремонт турбин. Однако в нашем сервисе опытные мастера регулярно проводят мастер-классы по обучению новичков процессу ремонта систем турбонаддува, учитывая все особенности и нюансы процесса.

Подводя итоги, следует сказать, что основной способ не прибегать к капитальному ремонту или замене турбины – своевременное проведение технического обслуживания, а также бережная эксплуатация. Несмотря на кажущуюся простоту устройства агрегата, качественный ремонт практически невозможен в «кустарных» гаражных условиях и требует наличие специализированного оборудования и квалифицированных специалистов.

Устройство ТКР | kamturbo

УСТРОЙСТВО ТУРБОКОМПРЕССОРА ДЛЯ ДИЗЕЛЬНЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ

ТУРБОКОМПРЕССОР

 

Это лопастная машина, позволяющая использовать энергию выхлопных газов для нагнетания воздуха или топливовоздушной смеси в двигатель внутреннего сгорания — наддува.

Наддув позволяет увеличить количество подаваемого в цилиндры двигателя воздуха, что позволяет сжигать в том же рабочем объёме цилиндра больше топлива. Т. е. при том же рабочем объёме двигателя увеличивается его мощность.

Также при повышении давления в цилиндре улучшаются условия сгорания топлива, растёт экономичность двигателя и уменьшается токсичность выхлопных газов.


Дополнительное снижение расхода топлива обусловлено использованием для привода компрессора избыточной энергии выхлопных газов.

Поэтому турбонаддув сегодня всё шире применяется в двигателестроении.

 

Конструктивно турбокомпрессор состоит из 3-х основных элементов:

ТУРБИНА

 

Турбина также состоит из корпуса и рабочего колеса. Колесо турбины жёстко связано с колесом компрессора валом. В автотракторном двигателестроении наиболее распространены радиально-осевые турбины.


Отработавшие газы из двигателя подаются во входной патрубок турбины, а затем в спиральный канал корпуса турбины (улитку), который обеспечивает равномерный вход газа в рабочее колесо. Проходя через межлопаточные каналы колеса, от его периферии к центру, за счёт специального профиля лопаток, газ расширяется и охлаждается, при этом тепловая энергия газа преобразуется в механическую работу вращения колеса. Мощность, развиваемая на турбине, передаётся на колесо компрессора и обеспечивает его работу.
          
Размеры всех элементов турбины и её рабочего колеса определяются исходя из необходимой мощности на привод компрессора и на основании анализа располагаемой энергии отработавшего газа в выхлопном коллекторе двигателя. Для каждого двигателя параметры турбины подбираются индивидуально. Так, например: при уменьшении проходного сечения канала улитки увеличивается скорость движения потока газа в ней, что способствует увеличению частоты вращения рабочего колеса и мощности турбины.
          
Различают турбины, работающие при постоянном давлении газа перед турбиной, и импульсные. В первом случае на двигателе применяются сравнительно простые выпускные коллектора относительно большого сечения. Во втором случае в турбине используется энергия импульсов газового потока, обусловленная импульсным характером выхода газов из цилиндров, что способствует повышению эффективности работы турбины. При этом выхлопной коллектор имеет относительно небольшое сечение и состоит из двух коллекторов, каждый из которых соединён с определённой группой цилиндров. Этим обеспечивается равномерное чередование импульсов давления и отсутствие их взаимного наложения. Улитка импульсной турбины делится перегородкой на два канала, каждый из которых соединён со своим коллектором.
          
С учётом высоких температур газа в турбине (до 800…9000С) корпуса турбин отливаются из чугуна специального состава. Рабочие колёса отливаются из жаропрочного сплава.
Рабочее колесо турбины соединяется со стальным валом сваркой трением и в сборе называются ротором. В месте сварки вал ротора имеет внутреннюю полость, препятствующую теплопередаче от колеса в вал.
          
Частота вращения ротора достигает, в зависимости от размерности ТКР и условий его работы на данном двигателе 90000…200000 об/мин и выше. Поэтому вращающиеся детали ТКР требуют очень точной балансировки. Это достигается балансировкой в три этапа:
— балансировка ротора и колеса компрессора отдельно,
— балансировка ротора в сборе с колесом компрессора,
— проверка дисбаланса картриджа в сборе (ротор с колесом компрессора в сборе с корпусом подшипников), дополнительная балансировка при необходимости.
          
Не допускается самостоятельная разборка ТКР в эксплуатации, т. к. при этом нарушается взаимное положение деталей ротора и балансировка

КОМПРЕССОР

 

Компрессор состоит из корпуса и колеса компрессора. В автотракторных двигателях самое широкое распространение получили компрессоры центробежного типа. При вращении колеса компрессора воздух засасывается лопатками через входной патрубок, расположенный в средней части корпуса компрессора. При прохождении через межлопаточные каналы колеса аэродинамическими и центробежными силами поток воздуха ускоряется. За колесом воздух проходит через кольцевую щель (диффузор) и через спиральный канал (улитку) корпуса компрессора, где постепенно тормозится. При этом повышается давление, достигая максимального значения на выходе из улитки.

 

 

Необходимые параметры наддува, т. е. давление и расход воздуха на входе в двигатель, определяются исходя из рабочего объёма двигателя, необходимой мощности и частоты вращения. Геометрические размеры всех элементов компрессора выбираются на основании сложных газодинамических расчётов для достижения заданных параметров наддува. Поэтому для каждого двигателя выбор компрессора индивидуален.

 

Как правило, колесо и корпус компрессора отливаются из алюминиевых сплавов.

КОРПУС ПОДШИПНИКОВ

         

Корпус подшипников служит для крепления корпусов компрессора и турбины и для размещения подшипников ротора. Ротор вращается в подшипниках скольжения (чаще всего бронзовые или алюминиевые втулки). Между наружной поверхностью подшипников и посадочной поверхностью подшипников в корпусе также имеется зазор, заполненный маслом. Этот зазор играет роль демпфера при радиальных смещениях ротора в подшипниках. Подшипники могут свободно вращаться в корпусе подшипников или зафиксированы в нём от вращения специальным элементом — фиксатором.

 

Осевое перемещение ротора ограничивается упорным подшипником, состоящим из собственно упорного подшипника, закреплённого в задней стенке компрессора, и двух стальных упорных шайб, закреплённых на валу ротора. Упорный подшипник изготавливается из бронзы или из спечённого материала на основе бронзографита.
Масло в подшипники подаётся под давлением из системы смазки двигателя через штуцер на корпусе подшипников и сливается через специальное отверстие в картер двигателя.
 

Недостаточное поступление масла в подшипники ротора приводит к мгновенному задиру подшипников. Затруднённый слив масла из корпуса подшипников приводит к заполнению внутренней полости корпуса маслом и выдавливанию его через уплотнения ротора в компрессор и турбину.
 

Попаданию масла из корпуса подшипников в компрессор и турбину препятствуют специальные уплотнения ротора, представляющие собой разрезные чугунные кольца, вставленные в канавки кольцедержателей на роторе. Кольца наружной поверхностью плотно, без просветов, прижимаются к уплотняемым поверхностям в задней стенке корпуса компрессора и корпуса подшипников со стороны турбины. При этом в замке колец выдерживается минимальный, по условиям собираемости, зазор. Боковые стенки колец и канавок кольцедержателей обрабатываются с высоким качеством. Между кольцами и стенками канавок также выдерживаются минимальные зазоры.

Уплотнение ротора обеспечивается за счёт гидродинамических взаимодействий между боковыми поверхностями колец и стенками канавок, а также за счёт того, что давление воздуха и газа со стороны компрессора и турбины на большинстве режимов работы двигателя больше, чем в корпусе подшипников.

 

На режиме холостого хода двигателя, возможно, что давление в корпусе подшипников окажется больше, чем давление перед уплотнением со стороны компрессора. В этом случае вероятна утечка масла из корпуса подшипников через уплотнение в компрессор. Поэтому не рекомендуется длительная (более 5 мин) работа двигателя на холостом ходу.
 

Помимо уплотнений ротора в корпусе подшипников, перед уплотнением ротора со стороны компрессора, размещён маслоотражающий экран. Экран препятствует прямому попаданию масла, сливаемого через торцы радиального подшипника ротора, на колечное уплотнение и снижает вероятность утечки масла в компрессор. Для этой же цели на роторе перед уплотнением компрессора расположен маслоотражатель, выполненный в виде диска. Масло, попадая на маслоотражатель, сбрасывается с него под действием центробежных сил.
 

При работе турбокомпрессора имеет место теплообмен между горячей турбиной и относительно холодным компрессором. И охлаждение турбин, и нагрев компрессора одинаково отрицательно влияют на эффективность турбокомпрессора в целом. Для снижения теплопередачи служит теплоизолирующий экран, расположенный между корпусом турбины и корпусом подшипников. Этой же цели служит конструкция крепления корпуса турбины на корпусе подшипников. В некоторых случаях используются специальные термоизолирующие прокладки между корпусами. Уменьшению тепла, передаваемого в компрессор, также способствует охлаждение корпуса подшипников маслом.

ProЖелезо. Турбина: что ломается чаще всего?

Жвачка «Турбо» и новые картриджи для «Сега Мега Драйв 16 бит». Эти слова для тех, кто разменивает третий десяток и, к своему удивлению, снова актуализирует воспоминания, но слегка в ином русле. Да, все в жизни повторяется, но только при других обстоятельствах.

Пока турбина дует, вопросов к стоимости ее ремонта и конструктивной части, как правило, у владельцев авто не возникает. Но стоит столкнуться с поломкой, как созревает нужда в квалифицированной диагностике и качественном ремонте. Хочется или нет, а поиски вариантов по восстановлению заставят изучить и основных производителей, и конструктивные особенности агрегата. Взглянуть на турбины изнутри помогут Дмитрий и Александр — специалисты столичного сервиса по ремонту и восстановлению турбокомпрессоров «SMTurbo».

— Для несведущего способен оказаться великим открытием факт, что автомобильные концерны не занимаются специализированным производством турбин для своих автомобилей, а на Ford и Renault может ставиться одна и та же «улитка» с некоторыми доработками, — показывает специалист. — Впрочем, если для вас это уже не секрет, значит, велика вероятность того, что сталкиваться с ремонтом турбокомпрессора приходилось. Кстати, называть турбокомпрессор турбиной слегка некорректно, пусть и по-народному, поскольку у современного нагнетателя две составляющие — газовая турбина и лопастный компрессор.

Сегодня можно выделить следующих производителей турбокомпрессоров: BorgWarner TurboSystems GmbH, KKK — Германия; Schwitzer — Англия; Garrett (Honeywell), Holset — США; Mitsubishi, Komatsu, IHI, Toyota — Япония. Их заводы расположены по всему миру, включая и страны СНГ. Производители турбонагнетателей предполагают широкий ассортимент, в том числе для специализированной техники, крупногабаритного и даже морского транспорта. Поэтому среди множества производителей турбин сделаем акцент на трех — Garrett, BorgWarner и Toyota. Они наиболее распространены на легковом транспорте. С турбокомпрессорами от BorgWarner (к этому лагерю относим дочерние KKK и Schwitzer) можно повстречаться в Citroеn, Renault, SEAT, Audi, Porsche, Volkswagen, Ford. В свою очередь, турбины от Garrett среди легковых автомобилей наиболее распространены в Hyundai, Ford, Fiat, Chrysler, Saab, Peugeot, Volkswagen, Audi, BMW и Renault. К Toyota примыкает бренд IHI, но последний специализируется на крупногабаритной технике, потому на легковом транспорте чаще встречается первый.

Сложно, но понятно

Жизнь турбины напрямую зависит от совокупности факторов: состояния ДВС, исправности систем охлаждения и смазки, элементов выхлопной системы и рециркуляции ОГ (ЕГР, сажевый фильтр), а также от соблюдения регламентов замены рабочих жидкостей. Проще говоря, чтобы турбина не стала причиной больших расходов, не стоит экономить на расходниках. Современные автомобили в большинстве своем оснащены турбинами с механизмом изменения геометрии потока выхлопных газов, он же VNT (у Garrett), VTG (у BorgWarner), VGS (у IHI Turbo) и другие варианты аббревиатур. У подобной конструкции есть всеми любимое преимущество — отсутствие «турбоямы», т. е. турбина «подхватывает» с самых малых оборотов и работает на всем диапазоне. Кстати, избежать знакомства с «турбоямой» и полноценно ощутить всю мощность можно, купив авто с несколькими турбинами (битурбо, тритурбо или даже квадтурбо).

— Конструкция турбины предполагает увеличение КПД двигателя за счет энергии отработанных газов, — объясняет эксперт. — Раньше турбины могли приводиться в действие механическим путем или потоком выхлопных газов (это современный вариант, хотя и механический путь можно до сих пор обнаружить в грузовиках — такая турбина будет называться «турбокомпаунд»). Для контроля давления в современных турбокомпрессорах производители стали применять клапан его регулировки — например, Wastegate, который работает на сброс избыточного давления. Лишние выхлопные газы уходят в выхлопную трубу.

Для ускорения работы турбокомпрессора к перечисленному выше добавляется электронный актуатор, который значительно улучшил точность работы компрессора. На сегодня конструкция пополняется новой схемой с кардинально другим методом работы — электромагнитным клапаном регулировки наддува. Почти у всех на слуху электромагнитный клапан ограничения давления наддува N75. Этот клапан не часть турбины, но напрямую связан с актуатором и управляется ЭБУ двигателя. Именно он отвечает за действие актуатора, который открывает заслонку Wastegate. Электронный клапан значительно увеличивает скорость действия турбины, а потому идеально сочетается с двигателями больших объемов. Байпасный, он же внешний, клапан применяется для мощных двигателей — свыше 350 л. с., внутренний — для турбированных дизелей, а вообще существует более двадцати вариаций клапанов.

Картридж турбины — боль и надежда

При обслуживании и ремонте турбины можно насчитать с десяток мест, которые неизбежно потребуют внимания, но одна из самых сложных частей — это картридж. В нем спрятано «сердце» турбокомпрессора. Картридж, если простыми словами, — основной рабочий элемент, который состоит из корпуса (корпус подшипников или центральный корпус), вала (вал и колесо турбины — неразборная деталь, которая именуется просто валом), колеса компрессора, упорного и опорного подшипников. На картридж крепятся горячая и холодная «улитки», они же — корпус турбины и корпус компрессора соответственно. Мы не просто так подробно разбираем составные части турбокомпрессора.

— При ремонте важно понимание, какие элементы подлежат замене и что стало причиной их выхода из строя, — отмечает Александр. — Неисправность составных компонентов картриджа может свидетельствовать о проблемах с системой картерных газов, закоксованности маслоподающей трубки, повреждениях в поршневой группе, масляном голодании и многом другом. То есть проблемы с турбиной — это следствие некорректной работы одной или нескольких систем автомобиля. Поэтому квалифицированная диагностика — не столько определение стоимости ремонта турбокомпрессора, сколько поиск неисправностей в авто, которые обязательно необходимо будет устранить перед установкой исправного турбокомпрессора на место.

Возвращаемся к ремонту картриджа. Основные элементы узла — опорный подшипник, упорный подшипник, дистанционная шайба, вал, на концах которого закреплены турбинное и компрессионное кольцо, термоэкран, колесо компрессора, крышка и корпус подшипника. Состояние каждого из этих элементов — следствие сопутствующей неисправности. Самая распространенная причина выхода из строя турбины — попадание абразива.

— Первое, на что смотрят при оценке ремонта турбокомпрессора, — корпус подшипников, — показывает Александр. — Если вал не сломан и люфты в пределах разумного, то, скорее всего, общее состояние элемента будет удовлетворительным. Показателем, например, масляного голодания будет выработка на валу и подшипниках. Из-за отсутствия достаточного количества смазки происходит сухое трение металлов, что чаще всего приводит к переносу металла подшипника на вал (они фактически привариваются друг к другу) и, как следствие, к поломке вала. Также очень ярко проявляет себя подпор выхлопных газов. Турбине приходится работать с постоянным смещением вала в сторону корпуса компрессора, из-за чего возникают люфты и колесо компрессора начинает постепенно цеплять корпус компрессора и издавать характерный звук — свист (металл по металлу).

Из-за работы турбокомпрессора в наряженных условиях также может возникать утечка масла из турбокомпрессора в выхлопную трубу или интеркулер. Многие автовладельцы спешат заменить турбину на аналогичную б/у, чтобы избежать дорогостоящего ремонта. Чаще всего это случается по совету «гаражных экспертов». Тут, конечно, как повезет. Турбина может быть исправной, и проблемы естественным путем выявятся со временем, а может быть со скрытыми дефектами, которые дадут о себе знать сразу же или в ближайшее время. Не менее важно правильно установить турбину. Часто причина течи масла при отсутствии повреждений внутри — повышенное сопротивление со стороны маслосливной магистрали. Один из факторов — установка самодельных прокладок или замена прокладки герметиком. Подобный «тюнинг» аукнется тратой болезненных сумм.

Внешнее воздействие

Сажа, закоксованность — довольно частые явления, особенно на коммерческом транспорте. Причина — переполненные сажевые фильтры. В результате сажа попадает в корпус подшипников и начинает откладываться на рабочих деталях. Например, страдает геометрия — ее просто начинает клинить. Выражается данный процесс в резкой потере мощности.

— Финальный элемент, обращающий на себя внимание, — электронный клапан, — рассказывает Дмитрий. — Основные элементы данного узла — зубчатый сектор, червячный вал и сервопривод, управление которыми производится через микросхему. Сама микросхема редко повреждается, поскольку не находится в агрессивной масляной среде и не подвержена экстремальным температурам, в то время как зубчатый сектор склонен к износу. Сухое трение механических элементов блока управления приводит к их выходу из строя, то же касается и сервопривода, но все это исключительно на больших пробегах. Закладывать смазочные материалы в зубчатый механизм недопустимо, но многих «экспертов» не переубедить, а потому замены механической части электроклапана не избежать.

На протяжении длительного времени турбины были максимально схожи, что привело к наводнению рынка некачественными ремкомплектами. Потому сегодня возникают ситуации, когда на BMW X5 4.4 Bi turbo валы каждой из турбин имеют свой диаметр. В процессе капитального ремонта турбины не стоит экономить. Заменять рабочее колесо, вал, уплотнители необходимо только проверенными комплектующими, иначе ремонт не закончится никогда. Но куда важнее правильная настройка работы турбины. И тут в игру вступают две машины, о которых умалчивают в гаражном сервисе. А без этого оборудования ремонт можно приравнять к лотерее. Балансировка картриджа турбины производится на балансировочном стенде, который имитирует работу турбины на двигателе. Под давлением подается масло, при необходимости производится устранение дисбаланса на гайке, закрепляющей колесо компрессора на валу. По достижении оптимальных показателей картридж соединяется с корпусами и прочими необходимыми элементами и отправляется на VNT-анализатор, где производится регулировка механизма изменения геометрии потока выхлопных газов.

Заключение эксперта

— Беспроблемная работа турбины зависит от совокупности множества факторов и является лакмусовой бумажкой технического состояния основных систем автомобиля, — подводит итог эксперт. — Самое важное при эксплуатации — следить за качеством топлива, масла и состоянием выхлопной системы. Наблюдайте за катализатором и сажевым фильтром, регулярно производите ТО, а в случае ремонта не рассчитывайте на подход «по-народному» — только так можно сохранить ресурс турбокомпрессора.

аv.by выражает благодарность СТО «SMTurbo» за помощь в подготовке материала

Читайте и подписывайтесь на наш канал Yandex.Zen

В чем разница между турбонаддувом и наддувом?

Когда дело доходит до повышения производительности двигателя, турбонаддув и наддув являются двумя основными способами. Оба являются методами принудительной индукции, которые имеют общую цель увеличения мощности в двигателях без наддува. Хотя эти две технологии иногда ошибочно принимают друг за друга или используют взаимозаменяемо, их отличают явные различия.

Что такое принудительная индукция?

Фото: Кристиан Уордлоу

По сути, турбонагнетатели и нагнетатели представляют собой воздушные компрессоры, используемые для увеличения подачи кислорода в двигатель за счет принудительной индукции, но каждый из них достигает этой цели по-своему.

Принудительная индукция использует принцип, согласно которому большее количество воздуха в процессе сгорания создает большую выходную мощность. Сжимая воздух и увеличивая его плотность, принудительная индукция пропускает больше кислорода в цилиндр двигателя, что требует соответственно большего количества топлива. Больше топлива означает более сильные взрывы в камере сгорания, что приводит к увеличению выработки электроэнергии.

На больших высотах, где воздух менее плотный, принудительная индукция помогает восстановить утраченную мощность за счет повышения давления воздуха и нагнетания большего количества кислорода в цилиндры.Без принудительной индукции двигатель ограничен плотностью атмосферы вокруг него, будь то на уровне моря или на высоте 10 000 футов.

Turbo и Super: ключевое отличие

Хотя оба метода используют принудительную индукцию, основное различие между турбонаддувом и наддувом заключается в том, как компоненты сжатия воздуха для каждой системы получают мощность.

Турбокомпрессор использует непрямой подход, поскольку он механически не соединяется с двигателем. Вместо этого он использует поток выхлопных газов двигателя для вращения турбины, питающей компрессор.

Нагнетатель физически соединяется с двигателем. Он работает, используя коленчатый вал двигателя в качестве прямого источника энергии для компрессора.

Что такое турбонаддув?

Фото: Christian Wardlaw

Когда выхлопные газы проходят через турбину и вращают ее, турбина создает вакуум, который сжимает воздух, прежде чем направить его во впускной коллектор двигателя. Когда двигатель вращается быстрее, то же самое происходит и с турбиной, тем самым направляя в двигатель еще больше воздуха и повышая мощность на 25-40%.

Однако эта система не является мгновенной. Поскольку турбине с выхлопным приводом требуется время, чтобы раскрутиться, и турбина должна вращаться с определенной скоростью для оптимального наддува, система часто будет испытывать отставание. Эта задержка, известная как «турбо-лаг», представляет собой мгновенную потерю мощности, которая происходит, когда турбокомпрессор пытается набрать скорость.

Турбокомпрессоры не такие мощные, как нагнетатели, но, поскольку они используют восстановленную энергию в виде выхлопных газов, они повышают общую эффективность двигателя.В турбонагнетателе также используется перепускной клапан, который снижает выброс выхлопных газов в окружающую среду.

Что такое наддув?

Фото: Christian Wardlaw

Нагнетатель соединен с двигателем ремнем или цепью. Когда коленчатый вал двигателя вращается, нагнетатель вращается вместе с ним. Как и в случае с турбокомпрессором, вращение создает вакуум, который сжимает воздух, а затем направляет его прямо в двигатель.

Связь прямого привода между нагнетателем и двигателем создает линейный диапазон мощности, что приводит к мгновенному увеличению от 30% до 50%. Нагнетатель обеспечивает этот оптимальный наддув во всем диапазоне оборотов без каких-либо задержек.

Эта прямая связь с двигателем делает нагнетатели более мощными, чем турбокомпрессоры, но это также делает нагнетатели значительно менее эффективными. В конце концов, они предназначены для производства мощности двигателя за счет мощности двигателя. В некотором смысле они похожи на питание воздушного насоса другим воздушным насосом.

Кроме того, в отличие от турбокомпрессора, в нагнетателе не используется перепускная заслонка. Это означает, что он выделяет больше смога, чем его аналог с турбонаддувом.

Плюсы и минусы каждого из них

Несмотря на то, что турбонаддув и наддув обеспечивают значительное увеличение мощности двигателей без наддува, каждый из них имеет свои плюсы и минусы.

Турбокомпрессор Плюсы:

  • Идеально подходит для двигателей небольшого объема; часто работает в паре с четырехцилиндровыми двигателями
  • Меньший вес и меньшее влияние на экономию топлива
  • В целом более эффективная работа трансмиссии благодаря рекуперации потерь энергии (выхлопные газы)
  • Использует перепускной клапан, который снижает выбросы углерода

Турбонаддув Минусы:

  • Наличие турбоямы
  • Предназначен для обеспечения наддува в определенном диапазоне работы двигателя, а не во всем диапазоне оборотов
  • Повышенная потребность в моторном масле из-за экстремально высоких рабочих температур больше лошадиных сил, чем с турбонаддувом
  • Быстрое решение для увеличения мощности в двигателях большего объема с большим количеством цилиндров
  • Нет отставания мощности, как при турбонаддуве; мгновенная подача мощности
  • Обеспечивает увеличение мощности при низких оборотах двигателя по сравнению с турбокомпрессорами
  • Имеет более длительный срок службы и меньший тепловой износ, чем турбонаддув

Минусы наддува:

  • Отсутствие перепускной заслонки приводит к большему выбросу углерода
  • Меньшая экономия топлива из-за прямого отбора мощности от двигателя
  • Более громкий и резкий звук, чем у турбонаддува

Резюме

Несмотря на поговорку, «нет замены рабочему объему», турбокомпрессоры и нагнетатели являются очень эффективными способами получить больше мощность и производительность от любого двигателя.Но каждая система имеет уникальный набор компромиссов. Для тех, кто хочет сбалансировать производительность с экономией топлива и эффективностью, лучшим выбором будет турбонаддув. Для тех, кто больше заинтересован в простом решении проблемы сырой мощности, скорее всего, подойдет наддув.

Краткая история турбокомпрессоров в автомобилях

При таком количестве автомобилей с турбонаддувом на дорогах в наши дни трудно поверить, что 50 лет назад о турбодвигателях почти ничего не было слышно.Вот усиленный урок истории о принудительной индукции

Предпочитаете ли вы естественную аспирацию или принудительную индукцию, невозможно отрицать, что появление турбокомпрессора оказало неизгладимое влияние на автомобили, которыми мы ездим сегодня.Вы можете найти турбины почти в каждом типе автомобилей, дизельных или бензиновых, от VW Golf до Ferrari 488 GTB. Однако не так давно о турбонаддуве в легковых автомобилях почти ничего не было слышно. Вот история о том, как все изменилось.

Первый двигатель с турбонаддувом?

BMW 2002 Turbo 1974 года гонщика IndyCar Грэма Рахала

Турбокомпрессор существует почти столько же, сколько и сам двигатель внутреннего сгорания, но потребуются десятилетия, чтобы кто-то на самом деле установил турбонаддув на двигатель легкового автомобиля.Хотя они широко использовались в авиационных двигателях на протяжении десятилетий, огромные размеры первых турбокомпрессоров делали их довольно непрактичными для использования в автомобилях. Однако очевидные преимущества турбонаддува означали, что появление турбонаддува под капотом автомобиля будет лишь вопросом времени.

Если бы вы думали о первых автомобилях с двигателями с турбонаддувом, вы могли бы подумать о классических автомобилях, сделанных в Европе. На самом деле многие ранние автомобили с турбонаддувом были европейскими — такие автомобили, как Porsche 930, Saab 99 Turbo и BMW 2002 Turbo.

Тем не менее, первый автомобиль, получивший наддув, был таким же американским, как яблочный пирог. Еще в 1962 году General Motors решила, что 3,5-литровому V8 под капотом Oldsmobile Cutlass просто не хватает мощности.Однако вместо того, чтобы обратиться к легендарному арсеналу GM с малыми и большими блоками V8, Oldsmobile решил сделать то, что никто другой не делал раньше. Работая с производителем промышленных турбокомпрессоров Garrett, Oldsmobile создал легендарный двигатель JetFire V8 в 1962 году. В том же году он был доступен в качестве опции для F-85 Cutlass.

В 1960-х инженерам было сложно поставить турбокомпрессор на массовый автомобиль. Двигатель JetFire имел степень сжатия 10.25:1, что делало его уязвимым для детонации двигателя без современного управления двигателем. Oldsmobile решил эту проблему, используя систему впрыска «турбо-ракетной жидкости» в цилиндры. Если вы заядлый турботюнер, это может звучать как набор для инъекций метамфетамина. На самом деле, это была Turbo-Rocket Fluid, на самом деле просто смесь 1:1 воды и метанола.

Хотя JetFire сделал Cutlass заметно быстрее своего безнаддувного близнеца, он так и не завоевал популярность у публики.Одной из причин была цена JetFire — в 1962 году надбавка в 300 долларов за принудительную индукцию была астрономической, что серьезно подорвало его коммерческую жизнеспособность. JetFire тоже не был слишком надежным; а система впрыска жидкости Turbo-Rocket оказалась непрактичной. Когда-либо было продано менее 4000 JetFire, и Oldsmobile отключил его всего через год существования.

Прогресс

Хотя JetFire потерпел неудачу на рынке, автомобильной промышленности не потребовалось много времени, чтобы понять неиспользованный потенциал турбонаддува.В 1965 году в продажу поступил второй массовый автомобиль с турбонаддувом. Хотя вы могли бы подумать, что это один из европейских спортивных автомобилей, о которых я упоминал ранее, на самом деле это был американский полноприводной автомобиль. International Harvester Scout был доступен с 2,5-литровым четырехцилиндровым двигателем с турбонаддувом с 1965 по 1967 год. Он производил около 110 л.с., что на 20 больше, чем безнаддувная версия того же двигателя. Однако, что еще более важно, он смог сделать все это на обычном бензине и без использования водометного комплекта.

Однако всего через два года компания IH решила, что альтернативы рабочему объему нет, и отказалась от двигателя Comanche с турбонаддувом в пользу 3,2-литрового четырехцилиндрового двигателя без турбонаддува. Как оказалось, более крупный двигатель N/A мог производить такое же количество энергии при меньшем потреблении топлива, чем его кузен с турбонаддувом. С надвигающимся нефтяным кризисом 1974 года казалось, что экономика турбонаддува просто не имеет смысла. Пройдет еще 10 лет, прежде чем турбокомпрессор станет доступен на американском двигателе.

Повышение удара

К 1973 году автопроизводители начали понимать, что турбодвигатели могут сделать автомобили очень, очень быстрыми.В том же году был запущен в производство легендарный BMW 2002 Turbo. Несмотря на то, что Turbo 2002 года был очень быстрым, он не был без недостатков. Он страдал от жесткой турбо-задержки и низкого расхода топлива и даже считался угрозой безопасности. Как и JetFire, Turbo 2002 просуществовал всего один год, прежде чем был уничтожен.

Когда дни Turbo 2002 года подошли к концу, появился Porsche 911 Turbo. Когда в 1974 году была выпущена его первая версия, это был самый быстрый серийный автомобиль в мире. Возможно, это был самый важный коммерческий этап для двигателей с турбонаддувом.Будучи связан с самым экзотическим автомобилем мечты того времени, энтузиазм по поводу турбонаддува начал обретать форму. К 1978 году, через год после рождения Saab 99 Turbo, стало ясно, что турбокомпрессор не исчезнет.

Дизельный двигатель, соответствует турбонагнетателю

1978 год был важным годом для турбокомпрессора.Это был год, когда Buick начал оснащать Regal двигателем V6 с турбонаддувом, что в конечном итоге привело к появлению мощного Grand National. Однако более важно то, что 1978 год стал годом рождения турбодизеля. В том же году Mercedes-Benz выпустил 300SD для продажи в США. Модель 300SD, оснащенная турбокомпрессором Garrett, навсегда изменила дизельный двигатель.

Несмотря на то, что споры о бензиновых двигателях с турбонаддувом продолжаются, влияние турбонаддува на дизельный двигатель гораздо глубже.Поскольку цикл сгорания дизельного топлива зависит от высокой степени сжатия, принудительная индукция — это простой способ повысить мощность и эффективность дизельного двигателя. Вскоре стало очевидно, что турбодизели гораздо лучше подходят для использования в автомобилях, чем их безнаддувные аналоги. Возможно, неудивительно, что с момента появления турбодизеля Peugeot 604 в 1979 году турбодизели составляют около половины двигателей, используемых на дорогах Европы.

Зачем останавливаться на одном?

В 1981 году Maserati решила, что если на двигатель автомобиля можно поставить один турбонагнетатель, то, вероятно, можно поставить и два.Результатом стал метко названный Biturbo. Хотя это был не особенно хороший автомобиль, это был первый легковой автомобиль с двойным турбонаддувом, когда-либо проданный. Теория заключалась в том, что использование двух турбин, работающих параллельно друг с другом, уменьшит количество турбоям. На практике так происходило не всегда, но параллельный твин-турбо, несомненно, позволял двигателям выдавать невероятное количество лошадиных сил.

Однако, как показал Porsche в 1986 году с моделью 959, есть еще один способ установить два турбонагнетателя для уменьшения эффекта запаздывания.Двойные турбины 959 установлены в последовательности друг с другом. В отличие от параллельной установки с двойным турбонаддувом, где два турбонагнетателя работают независимо и с одинаковой частотой вращения двигателя, последовательная установка включает в себя один турбонагнетатель, работающий на низких оборотах, а другой (или оба) на высоких оборотах. Хотя эта установка может быть менее надежной, сообщается, что последовательные твин-турбо Supra 4-го поколения имеют удивительно низкий уровень отказов — менее 1 процента.

Будущее турбонаддува

Прототип электронного турбокомпрессора производства Honeywell.

За последние 55 лет турбокомпрессоры претерпели значительные изменения.Сегодня турбокомпрессоры почти так же технически сложны, как и двигатели, на которые они устанавливаются. Турбины с двойной спиралью, турбины с изменяемой геометрией и даже двойные нагнетатели с ременным приводом — это лишь некоторые из достижений в области турботехнологий, которые мы видели до сих пор. Поскольку автомобили с турбонаддувом теперь чрезвычайно распространены благодаря тенденции к уменьшению размеров, вы должны задаться вопросом: куда мы идем дальше?

Следующая революция может быть на горизонте. Турбокомпрессоры с электроприводом открывают большие перспективы для автомобилей будущего.В то время как стандартные турбокомпрессоры преобразуют выхлопные газы в электричество, необходимое для питания компрессора, электронные турбокомпрессоры отводят часть этой электроэнергии в конденсатор. Этот конденсатор хранит энергию так же, как система KERS Формулы-1, и используется для питания компрессора, пока турбонаддув не раскручивается на оптимальных оборотах. Теоретически это устранило бы последствия турбо-задержки.

Может пройти какое-то время, прежде чем мы увидим электронные турбины в мейнстриме. Однако, как показала история, автомобильная промышленность не склонна тратить много времени на то, чтобы сделать скромный турбокомпрессор лучше, чем когда-либо.

плюсов и минусов двигателей с турбонаддувом

Скорость и мощность идут рука об руку, как самые захватывающие аттракционы о автомобильной карьере и автомобильной культуре. Есть бесчисленное множество фильмов о машинах, летающих на головокружительной скорости, и наша одержимость гонками Формулы-1 только укрепляет идеал скорости и мощности как конечной цели автомобиля.Однако, когда дело доходит до двигателей с турбонаддувом и суперкаров, они могут быть не такими, какими их считают. Несмотря на всю демоническую скорость и головокружительный крутящий момент, турбированные двигатели определенно имеют некоторые недостатки. Итак, каковы плюсы и минусы разгона вашего двигателя?

Профи

Наиболее очевидным преимуществом двигателя с турбонаддувом в вашем автомобиле является то, что вы будете ездить намного быстрее и мощнее, но вам не нужен автомеханик , чтобы сказать вам об этом.Тем не менее, ваш автомобиль будет обладать гораздо большей максимальной мощностью, чем вам может позволить естественный наддув двигателя или наддув, а это означает, что если вы действительно хотите получить максимальную отдачу от этого рычащего V8, для вас может иметь смысл инвестировать в турбонаддув его.

Поскольку двигатели с турбонаддувом в основном работают за счет выхлопных газов, газов, которые в противном случае пропадали бы впустую, при работе с турбонаддувом вы ничего не теряете. Это также означает, что вы можете получить больше мощности от двигателя меньшего размера без необходимости модернизации.Более крупные и мощные двигатели занимают гораздо больше места и обходятся дороже в эксплуатации, поэтому турбонаддув для небольшого двигателя — отличный компромисс.

Однако, несмотря на все, казалось бы, положительные стороны турбонаддува, у этого процесса есть и явные недостатки.

Минусы

Самый очевидный недостаток двигателя с турбонаддувом — это деньги и время, которые вложены в него. Вам придется заплатить солидную сумму автомобильному технику , чтобы ваш обычный двигатель был усилен и оснащен турбонаддувом.Более того, это потребует некоторых перемещений и перемещений под капотом, поскольку двигатель с турбонаддувом требует дополнительной проводки и трубок для правильной работы — автомобили с переполненными передними частями не должны применяться. Хотя многие автомобильные компании, такие как Volkswagen, предлагают модели заводского изготовления с двигателями с турбонаддувом, те, кто хочет провести модернизацию самостоятельно, могут столкнуться с неудачами.

Существует также растущее беспокойство по поводу того, что, несмотря на заявления автомобильных компаний об обратном, турбонаддув двигателя приводит к довольно существенной потере экономии топлива.Исследование, проведенное Consumer Reports в 2013 году, проверило одиннадцать автомобилей с двигателями с турбонаддувом и показало, что в целом каждое транспортное средство расходует меньше миль на галлон, чем их аналоги без турбонаддува. Например, Ford Fusion 2.0L Turbo, рекламируемый как имеющий средний расход 26 миль на галлон, во многих строгих дорожных испытаниях достиг в среднем только 22 миль на галлон.

Таким образом, хотя двигатели с турбонаддувом могут предложить некоторые преимущества в плане скорости и мощности, они пока не приносят пользы окружающей среде.Тем не менее, такие компании, как Volkswagen, находят способы обойти это, например, с их турбодизельным гибридом VW XL1, объявленным самым эффективным автомобилем в мире. Посмотрите это видео о его удивительных возможностях:

Однако таких примеров, как VW XL1, очень мало, и на данный момент автомобили с турбонаддувом означают жертвование экономичностью.

Категории: Новости УВД, Суррей
Теги: автомобильная карьера, автомеханик, автомобильный техник

Какие существуют типы турбонагнетателей? Автомобильная промышленность

В автомобильной промышленности используется ряд различных типов турбонагнетателей:

  • Однотурбинный
  • Твин-турбо
  • Турбина Twin-Scroll
  • Турбодвигатель с изменяемой геометрией
  • Двойная спиральная турбина с регулируемой скоростью
  • Электрическая турбина

Одиночные турбины

Одинарные турбонагнетатели — это то, что большинство людей считают турбинами.За счет изменения размеров элементов внутри турбокомпрессора можно получить совершенно разные характеристики крутящего момента. Большие турбины обеспечивают более высокий уровень максимальной мощности, в то время как меньшие турбины могут вращаться быстрее и обеспечивать лучшую мощность на низких оборотах. Они представляют собой экономически эффективный способ увеличения мощности и эффективности двигателя, и поэтому они становятся все более популярными, позволяя двигателям меньшего размера повышать эффективность за счет такой же мощности, как и более крупные безнаддувные двигатели, но с меньшим весом.Однако они, как правило, лучше всего работают в узком диапазоне оборотов, и водители часто испытывают «турбо-лаг», пока турбо не начнет работать в своем пиковом диапазоне оборотов.

Твин-турбо

Как следует из названия, твин-турбо означает добавление второго турбонагнетателя к двигателю. В случае двигателей V6 или V8 это можно сделать, назначив один турбонаддув для работы с каждым рядом цилиндров. В качестве альтернативы можно использовать один меньший турбонагнетатель на низких оборотах с большим турбонаддувом на более высоких оборотах.Эта вторая конфигурация (известная как двойной последовательный турбонаддув) обеспечивает более широкий диапазон рабочих оборотов и обеспечивает лучший крутящий момент на низких оборотах (уменьшая турбо-задержку), но также дает мощность на высоких оборотах. Неудивительно, что наличие двух турбин значительно увеличивает сложность и связанные с этим затраты.

Турбина Twin-Scroll

Турбокомпрессоры с двойной спиралью

требуют корпуса турбины с разделенным входом и выпускного коллектора, который соединяет правильные цилиндры двигателя с каждой спиралью.независимо. Например, в четырехцилиндровом двигателе (с порядком работы 1-3-4-2) цилиндры 1 и 4 могут питаться от одной спирали турбокомпрессора, а цилиндры 2 и 3 — от отдельной спирали. Такая компоновка обеспечивает более эффективную подачу энергии выхлопных газов к турбонаддуву и помогает подавать более плотный и чистый воздух в каждый цилиндр. Больше энергии отправляется на выхлопную турбину, а значит, больше мощности. Опять же, за решение сложной системы, требующей сложных корпусов турбин, выпускных коллекторов и турбин, приходится платить штраф.

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией (VGT)

Обычно ВГТ включают в себя кольцо лопаток аэродинамической формы в корпусе турбины на входе в турбину. В турбокомпрессорах для легковых и легких коммерческих автомобилей эти лопасти вращаются для изменения угла закрутки газа и площади поперечного сечения. Эти внутренние лопасти изменяют соотношение площади турбины к радиусу (A/R) в соответствии с оборотами двигателя и, таким образом, обеспечивают максимальную производительность. На низких оборотах низкое соотношение A/R позволяет турбонаддуву быстро раскручиваться за счет увеличения скорости выхлопных газов и.На более высоких оборотах соотношение A/R увеличивается, что позволяет увеличить поток воздуха. Это приводит к низкому порогу наддува, уменьшающему турбозадержку, и обеспечивает широкий и плавный диапазон крутящего момента.

В то время как VGT чаще используются в дизельных двигателях, где выхлопные газы имеют более низкую температуру, до настоящего времени применение VGT в бензиновых двигателях было ограничено из-за их стоимости и необходимости изготовления компонентов из экзотических материалов. Высокая температура выхлопных газов означает, что лопасти должны быть изготовлены из экзотических термостойких материалов, чтобы предотвратить их повреждение.Это ограничило их использование роскошными высокопроизводительными двигателями.

Турбокомпрессор с регулируемой спиралью Twin Scroll (VTS)

Как следует из названия, турбокомпрессор VTS сочетает в себе преимущества турбокомпрессора с двойной спиралью и турбокомпрессора с изменяемой геометрией. Это достигается за счет использования клапана, который может перенаправлять поток выхлопного воздуха только на одну спираль, или путем изменения степени открытия клапана, что позволяет разделять выхлопные газы на обе спирали. Конструкция турбокомпрессора VTS представляет собой более дешевую и надежную альтернативу турбокомпрессорам VGT, а это означает, что этот вариант подходит для бензиновых двигателей.

Электрические турбокомпрессоры

Электрический турбокомпрессор используется для устранения турбоямы и помогает обычному турбокомпрессору на более низких оборотах двигателя, когда обычный турбокомпрессор не самый эффективный.Это достигается за счет добавления электродвигателя, который раскручивает компрессор турбонагнетателя с самого начала и на низких оборотах, пока мощность выхлопных газов не станет достаточно высокой для работы турбонагнетателя. Такой подход позволяет оставить турбо-лаг в прошлом и значительно увеличить диапазон оборотов, в котором будет эффективно работать турбо. Все идет нормально. Представляется, что электронные турбины являются ответом на все отрицательные характеристики обычных турбокомпрессоров, однако есть и некоторые недостатки.Большинство из них связаны со стоимостью и сложностью, поскольку электродвигатель должен быть размещен и подключен к сети, а также охлаждаться, чтобы предотвратить проблемы с надежностью.

Как ухаживать за автомобилем с турбонаддувом

Рикардо Мартинес-Ботас — профессор турбомашиностроения факультета машиностроения Имперского колледжа Лондона и мировой авторитет в области турботехнологий. Он говорит, что, хотя современная технология означает, что современные водители автомобилей могут просто сесть и поехать, это изменится, если автомобиль будет модифицирован по сравнению со стандартным.

«Системы управления двигателем и современные конструкции двигателей позаботятся обо всем, — говорит он. «Но если вы измените систему, это немедленно изменит замысел проекта, и вы можете выйти за рамки предполагаемого использования устройства. Если вы изменяете, вы действительно должны быть чрезвычайно осторожны.

«У вас есть карта двигателя, разработанная для двигателя. Если вы поменяете тип масла, или добавите присадки в систему, или поменяете ЭБУ, то никто не будет вас уверять в надежности машины, потому что разработчик не тестировал ту машину с теми изменениями.

Если вы модифицируете свой автомобиль с турбонаддувом, обязательно, чтобы программное обеспечение, а часто и аппаратное обеспечение, обновлялось соответствующим образом экспертом.

«Если вы сделаете это без серьезных внутренних знаний о последствиях, изменения в системе наддува могут быть чрезвычайно разрушительными для вашей машины», — говорит профессор. «Цилиндры вашего двигателя будут подвергаться гораздо более высокому давлению, чем раньше, и вы продуете поршневые кольца — для начала. Если вы вносите изменения и обладаете профессиональными знаниями и проверяете, что ваше отображение в порядке, то, конечно, все будет хорошо.Но это трудный процесс.

«Великобритания занимает лидирующие позиции в мире благодаря невероятному опыту, и есть люди, которые очень хорошо справляются с этими задачами. Но если вы обратитесь не к тому человеку, они вполне могут сделать замену не того типа, и через два года вы обнаружите, что у вас поврежден двигатель».

Профессор Мартинес-Ботас говорит, что для старых автомобилей, которые не пользуются современными электронными системами безопасности, приведенный выше совет в значительной степени актуален.

«Все эти вопросы — разумные вещи», — говорит он.«Но последние 10 лет покупателю не дают чаевых при покупке автомобиля, потому что об этих вещах заботятся».

Можно ли поставить турбодвигатель на любой безнаддувный автомобиль?

Если вы хотите придать своему автомобилю больше лошадиных сил, модификации воздухозаборников и выхлопных газов — это далеко не все. И хотя шины и настройка подвески могут добавить скорости в поворотах, в какой-то момент требуется больше мощности, чтобы двигаться быстрее. Это часто достигается с помощью принудительной индукции, что обычно для тюнеров и OEM-производителей означает турбокомпрессор.Но так ли просто установить турбонаддув на безнаддувный автомобиль?

Турбокомпрессор является лишь частью процесса

Установка турбокомпрессора на безнаддувный двигатель принципиально не меняет работу двигателя. Воздух по-прежнему всасывается в камеру сгорания, где смешивается с топливом и сгорает. Разница в том, что турбина раскручивается выбрасываемыми выхлопными газами. Это позволяет ему сжимать больше свежего воздуха в камеру сгорания.Больше воздуха означает большую стрелу, что означает большую мощность.

Два турбокомпрессора Garrett GTX3582R Gen II | Гаррет из Instagram

Однако, несмотря на то, что в теории работа турбокомпрессора кажется простой, на деле она может быть довольно сложной. Например, турбины разного размера лучше работают в разных частях диапазона оборотов, поясняет Hot Rod . Кроме того, необходимо учитывать различные геометрические формы лопастей, сообщает CarThrottle , и где разместить сами турбины.

СВЯЗАННЫЕ: 2100-сильный R32 Skyline GT-R — самый быстрый полноприводный дрэг-кар в мире

Но для турбонаддува двигателя требуется больше, чем просто выбор типа турбонаддува, который вы хотите.Когда турбины начинают вращаться, они нагреваются, особенно со стороны выхлопа, объясняет Haynes . Это нагревает входящий воздух, делая его менее плотным и богатым кислородом, что снижает выходную мощность. Вот почему в двигателях с турбонаддувом есть промежуточные охладители — для охлаждения воздуха после его сжатия турбокомпрессором.

Также нужно убедиться, что в турбины попадает достаточно воздуха. Да, воздухозаборники и выхлопы на вторичном рынке мало что предлагают для безнаддувных двигателей.Однако для двигателей с наддувом все обстоит иначе.

Кроме того, для увеличения мощности требуется не только больше воздуха, но и дополнительное топливо. И работа ЭБУ автомобиля заключается в правильном измерении и контроле расхода воздуха и топлива. Итак, чтобы не отставать от поступающего воздуха, двигателю нужен модифицированный ЭБУ и модернизированные форсунки, объясняет ItStillRuns . Также может потребоваться модернизированный топливный насос.

И даже после этого есть потенциальные ловушки.

На что обратить внимание при сборке

Все детали и модификации, упомянутые до сих пор, относятся к максимизируя эффективность работы турбокомпрессора. Но, в то время как турбокомпрессор делает добавить мощности, он также может повредить или даже разрушить ваш двигатель при неправильном использовании.

СВЯЗАННЫЕ: Является ли наддув Toyota 86 хорошей идеей?

Дополнительная мощность исходит от более сильного взрыва в камерах сгорания вашего двигателя.И поршни, клапаны и другие внутренние компоненты вашего автомобиля могут не справиться с этим. Как объясняет TorqueCars , тюнеры нередко устанавливают более крупные клапаны, увеличивают размер порта и более прочные и дорогие поршни для компенсации. Кроме того, дополнительная мощность может увеличить износ сцепления. Вот почему ItStillRuns рекомендует устанавливать модернизированное или гоночное сцепление, если вы снабжаете свой автомобиль турбонаддувом.

Также есть вопрос самого процесса наддува.Один простой способ повысить мощность двигателя с турбонаддувом — увеличить настройки наддува. Однако это не только увеличивает нагрузку на внутренние компоненты, но также увеличивает риск преждевременного воспламенения. Это страшный «стук» или «детонация», который возникает из-за неконтролируемого сгорания топлива. И это может повредить ваш двигатель еще больше.

1994 Toyota Celica GT4 моторный отсек | Принесите трейлер

СВЯЗАННЫЙ: Почему одинаковые турбодвигатели имеют разные показатели мощности?

Чтобы избежать этого, в дополнение к промежуточным охладителям, иногда двигатели с турбонаддувом поставляются с впрыском воды.Его часто устанавливают на раллийные автомобили, но только недавно с завода стали поставляться высокопроизводительные автомобили. Вот почему Toyota Celica GT4 ST205 1994 года так широко известна тем, что в то время у нее была такая машина. Это еще больше охлаждает поступающий воздух, делая его более плотным и предотвращая детонацию.

Предотвращение детонации также является причиной того, почему автомобили с турбонаддувом часто требуют топливо с более высоким октановым числом. Октановое число является мерой детонационной стойкости: чем выше число, тем ниже вероятность детонации.

Уход за турбиной

СВЯЗАННЫЙ: Yamaha возвращается к мотоциклам с турбонаддувом

Короче, хотя теоретически можно добавить турбокомпрессор практически для любого безнаддувного двигателя это не процесс plug-and-play. Там много деталей, которые требуют тщательного рассмотрения. К счастью, немного тюнинга компании убрали часть догадок из процесса. Например, в Колорадо Flyin’ Miata предлагает полные турбо-киты, добавляющие заявленные 75-85 л.с. без модернизация форсунок.

После того, как вы установите турбокомпрессор и все необходимое оборудование, стоит обратить внимание на несколько дополнительных советов по уходу. Некоторые OEM-производители, например, указывают более частую замену свечей зажигания со своими турбинами, сообщает Cars.com . Вам также не следует тянуть двигатель или ехать на высокой передаче при низких оборотах, если он оснащен турбонаддувом, сообщает R&T .

Кроме того, турбокомпрессоры не только смазываются моторным маслом, но и могут оказывать на него сильное воздействие, сообщает Mobil .Низкокачественное масло и нечастая замена масла могут привести к выходу из строя турбины. Как и неспособность масла нагреться до температуры или выключение двигателя сразу после поездки. В последнем случае это может оставить некоторое количество масла в горячих частях турбины, где оно может сгореть и оставить вредные отложения.

Следите за новостями от MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

10 лучших автомобилей с турбонаддувом всех времен (с видео!)

1. 1976 Порше Турбо Каррера

Как бы вы это ни называли — 911 Turbo, Turbo Carrera, Turbo Porsche, 930 или просто Turbo — вот оно: великая икона искусства с турбонаддувом.Это больше, чем просто Porsche 911 с турбонаддувом, это культурный пробный камень для всех, кто вырос в 70-е годы. Это автомобиль, который вдохновил подростков повесить его постер в общежитии рядом с автомобилем с Фаррой Фосетт и, конечно же, с Lamborghini Countach. Это автомобиль, на котором базировались удивительные гоночные автомобили 934 и 935, и никогда не было более захватывающего и доминирующего гоночного автомобиля, чем 935. С его расширяющимися крыльями и спойлером в виде китового хвоста это автомобиль, о котором практически все думают, когда в разговоре всплывает слово «турбо».

Но это не причина, по которой оригинальный Turbo Carrera так важен. Porsche добился смехотворного успеха в гонках Can Am со своей гоночной машиной 917/30 с турбонаддувом, поэтому имело смысл перенести этот опыт на 911, где дорожный автомобиль Porsche мог стать серьезным конкурентом Ferrari и Lamborghini. Но сделать двигатель с турбонаддувом, который был бы одновременно мощным и достаточно гражданским для повседневной езды, было непросто. В отличие от предыдущих производителей автомобилей с турбонаддувом, Porsche смог соединить турбокомпрессор Turbo Carrera с новой электронной системой впрыска топлива Bosch K-Jetronic.

Комбинация турбонаддува с точным дозированием топлива посредством электронного впрыска была почти волшебной. Теперь, наконец, стало возможным создать двигатель с турбонаддувом, который не детонировал и не нуждался в топливе во всем рабочем диапазоне оборотов. Та первая Turbo Carrera не была легкой машиной для быстрой езды (было много турбоям), но это был почти первый автомобиль с турбонаддувом, способный уверенно ездить по городу.

Эта 3,0-литровая оппозитная шестерка Carrera имела мощность всего 234 л.с. и была доступна только с четырехступенчатой ​​механической коробкой передач.Со временем компания Porsche поддерживала легенду о 911 Turbo, постоянно совершенствуя и совершенствуя своих преемников. Сегодня самым чудовищным 911 Turbo из всех является GT2 2009 года выпуска, который выдает 530 л.с. ‘Достаточно.

Это видео на норвежском языке… вы говорите по-норвежски, верно?

Тест-драйв Porsche Turbo Carrera

1976 года выпуска

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

2. 1978 Сааб 99 Турбо

Конечно, именно Porsche приручил турбо для улицы и сделал его гламурным. Но изящный маленький шведский производитель Saab сделал турбины доступными для всех.

К 1975 году вся продуктовая линейка Saab в Америке сократилась до одной модели: четырехцилиндрового переднеприводного Saab 99 мощностью 115 л.с. было уже 6 лет, и у Saab действительно не было денег, чтобы разработать жизнеспособного преемника или оснастить его новым двигателем.Однако у Porsche был пример для подражания. Так в 1978 году была создана модель 99 Turbo.

Как и Porsche, Saab смешал систему впрыска топлива Bosch с турбонаддувом, хотя и механическую, а не электронную систему. Но вместо большого турбонаддува, который мог бы сокрушить простую, но прочную восьмиклапанную 2,0-литровую «четверку» Saab, был выбран очень маленький турбонаддув Garrett T3, который быстро раскручивался, создавая тягу даже на низких оборотах. Результатом стал легкий турбодвигатель, который работал плавно и выдавал полные 135 л.с.Сегодня это может показаться не таким уж большим, но в 1978 году у BMW 320i было всего 110 л.с.

При цене 10 тысяч 99 Turbo был недешев, но не намного дороже 320i, и, честно говоря, Saab был намного лучше. Внезапно любой, кто делает покупки в мейнстриме импорта, может иметь отличный автомобиль с турбонаддувом.

Модель 99 Turbo просуществовала всего один модельный год, поскольку в 1979 году ее заменили новой моделью 900, которая на самом деле была немногим больше, чем модель 99 с немного более длинной колесной базой. Но Saab продолжал строить турбины, и сегодня это главный элемент инженерного наследия Saab.

Часть I

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Часть II

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

3. Ferrari 288 GTO 1984 года и Ferrari F40 1987 года

Феррари никогда не пользовался турбонаддувом.Даже когда в 1980-х годах в гонках Формулы-1 явно доминировали турбодвигатели, итальянская суперкоманда не хотела отказываться от своих 12-цилиндровых силовых установок. Называть Ferrari антитурбо, наверное, несправедливо, но не за горами.

Двумя яркими исключениями из отказа Ferrari от принудительного впуска являются великолепный 288 GTO 1984 года и его эволюционное продолжение, еще более легендарный F40 1987 года.

Ferrari задумывала 288 GTO в первую очередь как гоночный автомобиль. В частности, он предназначался для участия в шоссейных гонках в классификации FIA Group B.И без каких-либо ограничений на турбонаддув Группа B была фактически неограничена в том, какую мощность можно было получить. Поэтому компания взяла свой самый доступный автомобиль — среднемоторный, с двигателем V8, Magnum P.I. эры 308 — и начала превращать его в зверя группы B. Во-первых, он взял поперечно расположенный двигатель и повернул его в направлении север-юг, что повлекло за собой удлинение колесной базы. Затем объем двигателя V8 уменьшился с 3,0 до 2,8 литров, и была установлена ​​пара турбонагнетателей IHI, чтобы соответствовать требованиям группы B.Наконец, Ferrari попросила Pininfarina обновить остальную часть корпуса 308, чтобы сделать его еще более потрясающе привлекательным.

С 400 л.с. на борту 288 GTO был не чем иным, как обжигающим. Он разгонялся до 60 миль в час чуть более чем за 4 секунды и достигал максимальной скорости около 189 миль в час. Это был самый быстрый дорожный Ferrari, созданный компанией на тот момент. Ferrari выпустила всего 277 экземпляров. Даже после того, как FIA отменила группу B, Ferrari не отказалась от этой машины. Вместо этого было построено 288 моделей GTO Evoluzione с улучшенной аэродинамикой и, как гласит легенда, с двигателями, форсированными до 650 л.с.

Энцо Феррари приближался к 90-летию, когда были выпущены 288 GTO Evoluziones, и это возраст, когда даже легенда чувствует свою смертность. Он также прекрасно понимал, что в 1987 году приближается 40-летний юбилей компании Ferrari, и он хотел произвести автомобиль, который докажет миру, на что способен его завод. 288 Evoluzione снова превратился в просто впечатляющий F40.

Модель F40 была названа в честь 40-летия марки, и она впечатляла так, как ни один предыдущий Ferrari.Езда исключительно низко к земле, с носом, созданным для разрезания воздуха, как долото, и огромным хвостовым спойлером, чтобы автомобиль не взлетел, F40 был неумолим в своей агрессивности. Задняя часть F40 была посвящена теперь уже 2,9-литровому двигателю с турбонаддувом, мощность которого в Ferrari недооценили до 471 л.с. И любой желающий мог увидеть двигатель во всей его буйной хитросплетении под прозрачной крышкой из плексигласа.

На момент своего появления в 1987 году F40 был самым быстрым серийным автомобилем в мире.Время разгона от 0 до 60 всегда было значительно меньше 4 секунд, а иногда ближе к 3, в то время как F40 достигал максимальной скорости чуть более 200 миль в час. Фактически, это был первый серийный автомобиль, сертифицированный для максимальной скорости 200 миль в час.

Ferrari представила F40 по цене 200 000 долларов, но когда в 1992 году Ferrari покинула последнюю модель, автомобили стоили 400 000 долларов. С тех пор цены действительно не снижались.

Феррари 288 ГТО

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Феррари 288 ГТО Эволюционе

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Феррари Ф40

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

4. 1978 Мерседес-Бенц 300SD

Mercedes-Benz всегда был в авангарде разработки дизельных легковых автомобилей, но даже компания с ее инженерным наследием, должно быть, была удивлена ​​революцией, которую она начала с 300SD с турбонаддувом.

Турбонаддув

использовался на промышленных дизелях задолго до появления 300SD в 1978 году, но эти мускулистые (и очень тяжелые) двигатели были созданы, чтобы выдержать злоупотребление сочетанием принудительной индукции с уже заоблачной степенью сжатия, необходимой для сгорания дизельного топлива. Предполагалось, что дизели малой грузоподъемности, такие как знакомый тогда Мерседес 3,0-литровый рядный «пятерка», просто не выдержат наказания.

Но дизели были в моде в конце 70-х, и если Mercedes собирался продавать свой большой седан S-класса W116 с дизельной пятеркой (а многие покупатели хотели именно дизельный S-класс), этот двигатель чтобы сделать что-то большее, чем просто его обычные 77 л.с.А у Mercedes не было времени на разработку совершенно нового двигателя.

Благодаря тщательному контролю процесса сгорания, точному дозированию топлива с помощью впрыска топлива, усовершенствованному управлению перепускным клапаном турбонаддува и некоторому усилению, позволяющему выдерживать дополнительные нагрузки, Mercedes выпустил версию своей дизельной Five с турбонаддувом, которая развивала 110 л.с., оставаясь при этом тихой и достаточно изысканной. для использования в своем флагманском седане. Тогда это было всего 110 л.с., но это был огромный прорыв.

Пятерка с турбонаддувом модели 300SD просто переписала принципы работы с дизельными двигателями малой грузоподъемности и сделала дизельные двигатели достаточно привлекательными, чтобы сегодня они доминировали на европейском рынке.И практически все дизельные двигатели малой грузоподъемности сегодня оснащены турбонаддувом.

5. Buick Grand National и Regal T-Type 1984 года выпуска

В 1976 году Buick удостоился чести построить гоночный автомобиль для гонки Indianapolis 500 того года. Но производительность серийного автомобиля была близка к низшей точке, и Buick пытался создать себе особый имидж вместо того, чтобы вставлять большой 455 V8 в автомобиль среднего размера. Для купе Century компания построила специальную одноразовую версию своего карбюраторного 3-цилиндрового двигателя с турбонаддувом.8-литровый V6 для этого гоночного автомобиля. Buick играл с турбокомпрессорами, но никто не мог ожидать, что слава придет.

Первые серийные двигатели V6 с турбонаддувом Buick появились в 1978 модельном году, когда двигатели, аналогичные тем, что использовались в Indy Pace Car 1976 года, были установлены на спортивные купе Regal и LeSabre. 3,8-литровые двигатели V6 с верхним расположением клапанов на 90 градусов, мощностью 150 л.с. при дыхании через двухцилиндровый карбюратор и 165 л.с. при четырехкамерном карбюраторе, были единственными двигателями с турбонаддувом, которые производились в Америке для серийных автомобилей.Фактически, единственными автомобилями с турбонаддувом, представленными на рынке в то время от любых производителей, были Porsche 911 Turbo и Saab 99 Turbo.

Первые турбины Buick были неплохими, но и не такими уж хорошими. Когда в 1984 году компания Buick добавила в смесь последовательный электронный впрыск топлива, дела пошли хорошо.

Инжекторный двигатель Buick turbo Six имел мощность 200 л.с. даже в тот первый год, когда он был доступен в версиях T-Type и Grand National среднеразмерного купе Regal.Но этот рейтинг был консервативным, и в сочетании с четырехступенчатой ​​автоматической коробкой передач GM 2004R результат был ракетным (от 0 до 60 примерно за 8 секунд). Ну, не просто быстрая машина, а очень живучая, с безупречной управляемостью, приличной экономией топлива и предсказуемой управляемостью. T-Type потихоньку ушел в прошлое, но черный Grand National быстро стал легендой.

Дело было не только в том, что Buick выпустил великолепный автомобиль Grand National: когда владельцы начали настраивать и улучшать Grand National, рекорды упали; рождались легенды.Модифицированные производителями двигателей, такими как Кенни Даттвейлер, Grand Nationals вскоре преодолевали четверть мили менее чем за 10 секунд. Затем под 9 и 8, с сильно переделанными турбированными V6, выдающими более 1000 л.с.

Согласно веб-странице Buick Grand National Racing Association, в настоящее время самым быстрым автомобилем Grand National является суперстокер NHRA Джона и Марки Галлины, который проехал четверть мили за 7,98 секунды со скоростью 167,44 миль в час.

К 1986 году Buick оценивал двигатель Grand National в 235 л.с., и легенда только росла.Рейтинг National вырос до 245 л.с. в 1987 году. И незадолго до того, как заднеприводный Regal был снят с производства, Buick и McLaren сговорились произвести ограниченную серию моделей GNX с турбодвигателями V6, раздутыми до 276 л.с. Сегодня Grand National считается коллекционным автомобилем с большим культом, а GNX просто является самым популярным американским автомобилем 1980-х годов. Когда в 1987 году был выпущен 547-й и последний GNX, это было все для Buick turbo V6. Почему у Бьюика сейчас нет турбомоторов? Возможно, так и должно быть.

Почему у Бьюика сейчас нет турбомоторов?

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

6. 2005 Бугатти Вейрон

Bugatti Veyron превосходен во всех мыслимых отношениях. Он стоит около 1,4 миллиона долларов, выглядит как что-то из «Бегущий по лезвию», имеет 10 радиаторов и оснащен всеми возможными технологиями, кроме встроенного МРТ-сканера.Но когда дело доходит до излишеств, двигатель заставляет остальную часть Veyron казаться совершенно скромной.

Силовая установка полноприводного Veyron мощностью 987 л.с. представляет собой W16 (как два узкоугольных двигателя V8 на общем кривошипе) с 64 клапанами в головках цилиндров; он вытесняет 8,0 литров. И он оснащен четырьмя турбонагнетателями — это в два раза больше, чем у любого другого серийного автомобиля.

Veyron — один из самых быстрых автомобилей всех времен: он разгоняется до 60 миль в час менее чем за 3 секунды, а его максимальная скорость составляет 253 мили в час.Не путайте Veyron с предвестником грядущих событий; это просто упражнение в экстремальной инженерии, которое мало что может сделать для основного будущего. Но в избытке он прекрасен.

Top Gear приводит в движение Bugatti Veyron Flat Out

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

7. 1994 Тойота Супра Турбо

Для Toyota ни один автомобиль не имел такого значения, как Supra Turbo с двойным турбонаддувом, выпускавшийся с 1994 по 1998 год.В конце концов, по сравнению с Camry, Corollas и Tacomas, которые являются хлебом с маслом компании, Supra Turbo продается в бесконечно малых количествах. Тем не менее, несмотря на это, Supra Turbo — это легенда и самый быстрый автомобиль, который компания когда-либо продавала в Северной Америке. Потому что, когда хардкорные тюнеры приложили свои руки к Supra Turbo, были созданы легенды. И это единственная Toyota, которую полностью приняли энтузиасты производительности.

Supra существует с 1979 года, когда первые три поколения большого купе были оснащены рядными шестицилиндровыми двигателями, которые приводили в движение задние колеса.В третьем поколении автомобиля (1987-1993) продавались даже турбосупры мощностью 230 л.с. Но Supra четвертого поколения, дебютировавшая в 1994 году, стала шоком; гладкий зверь, доступный с двумя турбинами на борту, предназначенный для питания 3,0-литрового DOHC, 24-клапанного рядного шестицилиндрового двигателя. Конечно, четвертая Supra была доступна с безнаддувной версией Six мощностью 220 л.

Наряду с тогдашней Mazda RX-7, Supra Turbo стала пионером последовательного турбонаддува.То есть, был один турбонагнетатель меньшего размера, который быстро раскручивался для хорошей производительности на низких оборотах, и второй турбонагнетатель большего размера, который срабатывал позже на верхнем конце. Сложный переход между малой и большой турбосистемами — это своего рода трюк, который просто невозможно было осуществить до разработки передовых компьютеров управления двигателем. Все это работало блестяще, прекрасно интегрируясь с системой изменения фаз газораспределения Toyota VVT-i. .

Но не это сделало Supra легендарной. Базовый двигатель 2JZ в Supra был удивительно надежной силовой установкой.С его железным блоком и 24-клапанной алюминиевой головкой DOHC, 2JZ не был особенно продвинутым в своей конструкции для того времени, но когда тюнеры добавляли все больше турбонаддува в 2JZ, они обнаружили, что он может выдерживать ошеломляющие давления с некоторым изяществом. Вскоре подготовленные для перетаскивания Supra развивали мощность более 1000 л.

Сегодня на улицах есть даже Supra мощностью более 1000 л.с. И если вам нужны доказательства, просто зайдите на YouTube и найдите их.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

8. 1982 Volvo 240 Turbo Wagon

Универсал Volvo с турбонаддувом не слишком продвинул вперед автомобильное инженерное искусство — в конце концов, базовый каркас кузова был представлен еще в 1966 году, а шасси почти не трогали с 1974 года, — но он сделал больше для взять турбокомпрессор мейнстрим, чем любой другой автомобиль.

Универсал Volvo 240 был таким же политкорректным, как и любой другой автомобиль начала 80-х. Квадратная, тяжелая и неукротимая модель 240 была представлена ​​в 1975 году как эволюционная замена 140-й серии. Он был оснащен 2,1-литровым двигателем SOHC мощностью 98 л.с. Для большинства покупателей Volvo, для которых медленная скорость была в самый раз, этого было достаточно. Но для любого, кто сравнивал Volvo с BMW и Saab, это было слишком убого.

Итак, в 1981 модельном году Volvo представила двух- и четырехдверные седаны 240 Turbo, которые добавили турбонагнетатель к 2.1-литровая четвёрка нарастит мощность до 127 л.с. В 1982 году доступность турбодвигателя расширилась и за счет модели универсал.

Тысячи детей из среднего класса выросли в кузове фургона Volvo 240 Turbo — первого автомобиля с высокими эксплуатационными характеристиками, ориентированного на детей. Турбо нытье было частью саундтрека их детства.

Все модели 240 Turbo со временем становились лучше (двигатель в конечном итоге вырос до 2,3 литра, получил интеркулер и мощность увеличилась до 162 л.с.), но к 1986 году их заменили более новые модели, и Turbo прекратил производство.Однако вневременной 240-й до 1993 года служил без турбонаддува.

9. 1992 Mitsubishi Lancer Evolution

Mitsubishi начала маркировать свой компактный автомобиль как Lancer еще в 1973 году, и с тех пор все эти Lancer были безжалостно обычными, за одним огромным исключением. Когда компания решила принять участие в чемпионате мира по ралли (WRC) в 1992 году, она должна была создать автомобиль, который мог бы эффективно конкурировать в серии. Поэтому он взял скромный переднеприводный седан Lancer и кое-как впихнул в него полноприводную систему и 2-цилиндровый двигатель с турбонаддувом.0-литровый Four из более крупного Galant VR4 и создал Lancer Evolution I. Хотя за два года производства он ни разу не продавался за пределами Японии, 244-сильный Evolution I («Evo» для его поклонников) мгновенно стал легендой. С тех пор Mitsubishi ежегодно продает несколько захватывающих моделей Lancer Evolution наряду с самым обычным Lancer.

Несмотря на то, что Lancer Evolution официально не экспортировался в Америку до 2003 года как Evolution VIII, его репутация за высокие характеристики была хорошо зарекомендовала себя на этом континенте задолго до этого — он использовался в различных видеоиграх.К тому времени, когда он прибыл сюда, уже было поколение видеозависимых, которые жаждали его и знали, что основной вклад в его скорость и возможности вносит турбокомпрессор, вздымающийся в двигатель.

Нынешний Lancer Evolution X, как и все его предки, турбированный. И его потрясающие характеристики продолжают доказывать, что даже обычный автомобиль может стать экстраординарным, когда на борту есть турбонаддув.

Британский Top Gear доказал, насколько необычен Evo, когда несколько лет назад сравнил Evo VIII с Lamborghini Murcielago.Вот это видео.

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

10. 1979 Форд Мустанг Турбо

На момент написания этой статьи Форд яростно готовится перевести многие из своих легковых автомобилей на новые двигатели Ecoboost, в которых для обеспечения адекватной мощности используются турбонаддув и непосредственный впрыск, а не чистый рабочий объем.Но вряд ли это первый опыт Ford в мире турбокомпрессоров.

Когда Ford представил свой совершенно новый Mustang в 1979 году, он предлагал версии с двигателями Fours, Sixes, V8 и, впервые, Fours с турбонаддувом. Да, старый 5,0-литровый двигатель V8 с верхним расположением клапанов в конечном итоге заработал огромный, страстный и непреходящий культ в том «Fox body» Мустанге, но в 1979 году всех интересовала эта турбочетверка.

Созданная на основе довольно сельскохозяйственного 2,3-литрового двигателя «Lima» Four с верхним расположением распредвала от Pinto, турбо-версия Mustang имела компрессор, работающий через двухкамерный карбюратор Holley и производящий 140 л.с.Поскольку доступный 5,0-литровый V8 в том году также имел мощность 140 л.с. (и также дышал через двухцилиндровый карбюратор), турбочетверка казалась жизнеспособной альтернативой в то время, когда ОПЕК возилась с поставками нефти.

Однако карбюраторы и турбины

по-прежнему плохо сочетались друг с другом, и первая турбочетверка Ford была дополнена массивным турбозапаздыванием и постоянными проблемами с надежностью. Поэтому Форд убрал с рынка турбированную четверку после 1981 модельного года и отправил двигатель обратно на чертежную доску.

Четырехцилиндровый двигатель с турбонаддувом вернулся в 1983 модельном году, теперь с электронным впрыском топлива, и его доступность распространилась не только на Mustang, но и на обновленное купе Thunderbird того же года. В то время как пиковая мощность выросла всего на два пони до скромных 142 л.с., управляемость значительно улучшилась, значительно уменьшилась турбо-задержка и повысилась надежность. Фактически, с момента своего дебюта турбодвигатель 2.3 заработал репутацию достаточно мощного двигателя, способного выдерживать значительное увеличение уровней наддува, и особенно эффективен в дрэг-рейсинге.

Поскольку турбочетверка работала хорошо, Ford построил для нее витрину в виде Mustang SVO 1984 года. Оптимистично продаваемый как альтернатива европейским спортивным купе, SVO Turbo Four был оснащен промежуточным охладителем воздух-воздух, который помог увеличить мощность до 175 л.с. и еще больше усовершенствовать. Это соответствовало номинальной мощности карбюраторного V8, предлагаемого в (гораздо более дешевом) Mustang GT того года. В последний год производства, в 1986 году, турбочетверка Mustang SVO получила двойной выхлоп, а его мощность достигла пика в 200 л.с.

Turbo Four также будет использоваться (без промежуточного охладителя) в нескольких моделях Merkur XR4Ti немецкого производства, которые продавались здесь в период с 1985 по 1989 год, а в течение 1987 и 1988 годов Thunderbird Turbo Coupe будет иметь 190-сильную версию с промежуточным охлаждением. Но из-за дешевого бензина Ford не нашел много покупателей с высокими характеристиками, готовых потратить дополнительные деньги на двигатель с турбонаддувом. Так что с этим последним Turbo Coupe было позволено умереть.

Но Форд имеет солидный опыт, на который опирается при создании новых двигателей Ecoboost.

1984 Ford Mustang SVO Коммерческий

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

1986 Ford Thunderbird Turbo Coupe Коммерческий

Этот контент импортирован с YouTube. Вы можете найти тот же контент в другом формате или найти дополнительную информацию на их веб-сайте.

Джон Перли Хаффман Содействующий редактор Джон Перли Хаффман пишет об автомобилях с 1990 года, и у него это хорошо получается.

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты. Вы можете найти дополнительную информацию об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

*