Двигатель с турбонаддувом. Плюсы и минусы на бензиновых и дизельных двигателях

Турбонаддув - эффективная система повышения мощностидвигателя. Помимо этого, он обеспечивает экономию топлива и снижениетоксичности отработавших газов. В данной статье рассмотрим бензиновый идизельный двигатель с турбонаддувом, принцип работы и всего плюсы и минусы.

Что такое турбонаддув?

Турбонаддув - вид наддува, при котором воздух вцилиндры двигателя подается под давлением за счет использования энергииотработавших газов.

Турбонаддув применяется как на бензиновых и дизельных двигателях. Наиболее эффективен турбонаддув на дизелях вследствие высокой степени сжатия двигателя и относительно невысокой частоты вращения мотора. Сдерживающими факторами применения турбонаддува на бензиновых двигателях являются возможность наступления детонации, которая связана с резким увеличением частоты вращения двигателя, а также высокая температура отработавших газов и соответствующий нагрев турбонагнетателя.

Отличительной особенностью двигателя с турбонаддувом является наличие:турбокомпрессора, интеркулера, регулятора давления наддува, предохранительногоклапана и других элементов. Турбокомпрессор - является основнымконструктивным элементом турбонаддува и обеспечивает повышение давления воздухаво впускной системе. 

Интеркулер предназначен для охлаждения сжатого воздуха. Засчет охлаждения сжатого воздуха повышается его плотность и увеличиваетсядавление. Интеркулер представляет собой радиатор воздушного или жидкостноготипа.

Основным элементом управления системы турбонаддува является регулятор давлениянаддува, который представляет собой перепускной клапан. Клапан ограничивает энергию отработавших газов, направляячасть в обход турбинного колеса, обеспечивая оптимальное давление наддува.Клапан имеет пневматический или электрический привод. Срабатывание перепускногоклапана производится на основании сигналов датчика давления наддува.

Также устанавливается предохранительный клапан. Он защищает от скачка давлениявоздуха, который может произойти при резком закрытии дроссельной заслонки.Избыточное давление может стравливаться в атмосферу с помощью блуофф-клапанаили перепускаться на вход компрессора с помощью байпас-клапана.

Принцип работы двигателя с турбонаддувом

Работасистемы турбонаддува основана на использовании энергии отработавших газов. Отработавшиегазы вращают турбинное колесо, которое через вал ротора вращает компрессорноеколесо. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в систему. Нагретыйпри сжатии воздух охлаждается в интеркулере и поступает в цилиндры двигателя.

Турбонаддув не имеет жесткой связи с коленчатым валом двигателя и эффективность работы системы зависит от числа оборотов двигателя. Чем выше обороты мотора,тем выше энергия отработавших газов, быстрее вращается турбина, больше сжатого воздуха поступает в цилиндры двигателя.

Система с двумя параллельными турбокомпрессорами (Bi-turbo) применяется в основном намощных V-образных двигателях. Принцип работы системы основан на том, что двемаленькие турбины обладают меньшей инерцией, чем одна большая. При установке надвигатель двух последовательных турбин максимальная производительность системыдостигается за счет использования разных турбокомпрессоров на разных оборотахдвигателя. Некоторые производители идут еще дальше и устанавливают трипоследовательных турбокомпрессора - triple-turbo и даже четыре турбокомпрессора- quad-turbo.

Комбинированный наддув объединяет механический и турбонаддув. На низкихоборотах коленчатого вала двигателя сжатие воздуха обеспечивает механическийнагнетатель. С ростом оборотов подхватывает турбокомпрессор, амеханический нагнетатель отключается.

Минусы двигателя с турбонаддувом

В силу конструкции, турбонаддув имеет ряд негативныхособенностей, среди которых с одной стороны задержка увеличения мощностидвигателя при резком нажатии на педаль газа - турбояма, с другой - резкоеувеличение давления наддува после преодоления турбоямы - турбо подхват.

Обратная сторона повышения мощности мотора при сохранении общих характеристик,то есть форсирования, – интенсивный износ узлов, как следствие, снижениересурса силовой установки. Кроме того, турбины требуют применения специальных сортов моторных масел истрогого соблюдения рекомендуемых изготовителем сроков обслуживания. Еще болеетребователен воздушный фильтр.

Недостаток системы турбонаддува – чувствительность к износу поршневойгруппы. Возрастание давления картерных газов ощутимо снижает ресурс турбины.При продолжительной работе в таких условиях наступает «масляное голодание» иполомка турбокомпрессора. Причем повреждение этого агрегата вполне можетпривести к выходу из строя всего двигателя.

Специалисты Автотехцентра Ниссан – имеют большой опыт в диагностике и ремонте турбин и турбированных ДВС.

Звоните и приезжайте - 8 (912) 220-85-27