Наверняка практически каждый автовладелец слышал такие слова как турбина, турбодизель или что-то в этом роде. Конечно же, во всех этих случаях имеется ввиду турбокомпрессор. Слышали об этом многие, однако далеко не все знают, что же такое турбокомпрессор и для чего он необходим. В этой статье мы попробуем поверхностно, не вникая в технические сложности, разобраться в назначении и устройстве турбокомпрессора.
Для чего нужен турбокомпрессор
Когда на автомобили «Газель» и «Валдай» начали устанавливать дизель, многие автовладельцы недоумевали: как удалось с двигателя меньшего объема получить большую мощность и довольно приличную экономичность. Здесь все просто, именно турбокомпрессор позволяет повысить мощность атмосферного двигателя, снизить токсичность и повысить его экономичность.
Турбированные двигатели уже давно популярны и устанавливаются не только на легковые спортивные автомобили, но и на грузовики. Это не мода, не прихоть, а реальная возможность кардинально улучшить характеристики двигателя. Конечно же, бывает так, что они ломаются, но это не страшно, так как можно произвести ремонт турбин.
Принцип работы двигателя
С принципом работы двигателя, наверное, знаком практически каждый. Поршень атмосферного двигателя всасывает в цилиндр определенное количество воздуха, одновременно впрыскивается топливо и на такте сжатия происходит воспламенение получившейся топливовоздушной смеси (ТВС).
Законы физики не обманешь, поэтому не сложно догадаться, что
степень наполнения цилиндров атмосферного двигателя изменить практически
невозможно. Поэтому мощность мотора довольно сильно ограничена. Однако
двигатели аоснащаются турбинами, которые и снимают эти физические ограничения.
Принцип работы турбины
Образно можно сказать, что турбокомпрессор - это не что
иное, как простой воздушный насос, который обеспечивает подачу воздуха в
цилиндры под определенным давлением. Как вы уже понимаете, турбокомпрессор позволяет
увеличить степень наполнения цилиндров воздухом. А это значит, что в большее
количество воздуха есть возможность впрыснуть большее количество топлива, что и
приводит к повышению мощности. И что самое главное, вопреки всему, расход
топлива при этом не увеличивается, а наоборот уменьшается.
Ранее, до появления турбокомпрессоров, повысить мощность
пытались разными способами:
- увеличением хода поршня;
- увеличением объема двигателя;
- модернизацией выхлопной системы;
- изменением характеристик форсунок и так далее…
Однако все эти способы, если и приводили к увеличению
мощности, то непременно увеличивался расход двигателя, и ухудшались его
экологические показатели. Турбина позволила увеличить мощность и уменьшить
габариты двигателя - ранее об этом даже не могло быть и речи, все мощные
дизели, как правило, были громоздкие и очень шумные. Установка турбины
позволила сделать моторы более дешевыми и еще более популярными.
Обратная сторона турбокомпрессора
Турбина работает подобно центробежному насосу - давление
воздуха обеспечивает крыльчатка, вращающаяся внутри корпуса на большой
скорости. Крыльчатка турбины приводится во вращение выхлопными газами. Несложно
догадаться, что выхлопные газы, проходя через корпус турбины, довольно сильно
нагревают последний. Как известно, плотность горячего воздуха ниже, нежели
холодного. Отсюда следует, что турбина с одной стороны добавляет мощность, но
за счет нагревания воздуха немного ее снижает.
Но и эта проблема решается довольно просто. Для охлаждения воздуха на турбированные двигатели устанавливают интеркулер. Данный узел схож с радиатором, но охлаждает он не жидкость, а воздух. Интеркулер позволяет охладить сжатый воздух, что приводит к повышению его плотности и, соответственно, к более полному наполнению цилиндров.
Помимо всего прочего, интеркулер, охлаждая воздух, продлевает
срок службы впускных клапанов, что весьма немаловажно. В некоторых случаях
интеркулер оснащается дополнительным вентилятором, что позволяет более
эффективно охлаждать воздух, а, следовательно, повышать мощность и снижать
токсичность выхлопных газов.
Несмотря на свою простоту, турбина - это весьма сложный агрегат, за состоянием которого необходимо следить и соблюдать условия эксплуатации. Выход из строя турбины чреват увеличением расхода топлива, снижением мощности и увеличением токсичности силового агрегата. Однако, как показывает практика, турбина служит достаточно долго, несмотря на довольно жесткие условия эксплуатации. Но даже если турбина пришла в негодность, то вы сможете без каких-либо проблем купить картридж для турбины или же другую деталь и заменить.