Что такое автомобильный турбокомпрессор — устройство и как работает

Многие слышали слово «турбо», но толком не представляют — что это такое. Это обозначение скрывает наличие турбокомпрессора двигателя под капотом машины. Расскажем что такое автомобильный турбокомпрессор, как работает (устройство) и для чего нужен.

• Как работает
• Что такое турбояма
• Что такое перепускной клапан
• Битурбо или твинтурбо
• Что такое турботаймер

Как работает

Турбокомпрессор — это устройство для увеличения мощности мотора за счет большего подаваемого воздуха в цилиндры.

Принцип работы турбокомпрессора в следующем: в мотор попадает топливовоздушная смесь, которая сгорая уходит в выхлопную трубу. На входе выпускного коллектора стоит крыльчатка, которая жестко соединена с другой крыльчаткой, находящейся на впускном коллекторе.

Когда, выхлопные газы выходят из мотора, они раскручивают крыльчатку, которая находится во выпускном коллекторе.

Та в свою очередь раскручивает крыльчатку в впускном коллекторе.

В двигатель поступает больше воздуха, а соответственно и топлива. Чем больше сгорает топлива, тем больше мощность. И, чтобы сжечь больше топлива, нужно больше количества воздуха. Турбокомпрессор мотора поставляет больше воздуха, в результате получаем существенную прибавку в мощности машины.

Что такое интеркулер? Он нужен для охлаждения подаваемого воздуха в авто. Нельзя бесконечно много подавать воздуха, т.к повышается его плотность при нагреве. Для охлаждения используют интеркулер — дополнительный радиатор.

Что такое турбояма

Следует отметить, что крыльчатка может развивать до 200 000 оборотов в минуту. Вследствие этого, у турбокомпрессора имеется большая инерционность, которая получила в народе название «турбояма».

Суть турбоямы в следующем. При резком нажатии на педаль газа, крыльчатка очень медленно набирает обороты и приходится ждать несколько секунд, когда начнет поступать воздух в двигатель.

Благо, производители в той или иной степени избавились от данного эффекта, а именно стали устанавливать два перепускных клапана или ставить турбины с изменяемой геометрией.

Первый перепускной клапан предназначен для отработавших газов, а второй, чтобы перепускать излишний воздух из впускного коллектора в трубопровод до турбокомпрессора двигателя.

Что получается? При сбросе газа обороты крыльчатки турбо уменьшаются очень медленно. А если будет резко нажата педаль газа, то воздух в двигатель поступит в полном объеме. Эффект турбоямы равен времени открытия перепускного клапана.

Также применяется механизм изменения геометрии турбины.

Дополнительное кольцо с управляемыми лопатками позволяет поддерживать поток выхлопных газов не только постоянным, но и управлять им. На низких оборотах, когда поток невелик, поперечное сечение турбины уменьшается, что увеличивает скорость газов, поступающих на колесо, повышая ее мощность. На высоких оборотах лопасти полностью открывают вход газам, увеличивая пропускную способность турбины.

Что такое перепускной клапан турбины

Его цель — пустить часть выпускного газа в обход турбины, таким образом ограничив скорость вращения крыльчатки и соответственно и давление на впускном коллекторе. Они бывают двух видов: внутренние и внешние. На большинстве автомобильных турбокомпрессоров используются внутренние.

Внешние перепускные клапана, устанавливаются отдельно от турбины и ставятся на гоночные машины. Они более надежны, но их размер часто не способствует удачному расположению под капотом гражданской машины. Одно из преимуществ внешнего клапана — возможность регулировки механизма.

Битурбо или твинтурбо

В первом случае, это означает наличие двух турбокомпрессоров двигателя авто, установленных параллельно, а втором — наличие трех турбокомпрессоров. Часто «битурбо» или «твинтурбо» используют лишь на спортивных автомобилях, а также на гражданских машинах со спортивными параметрами.

Применение нескольких турбокомпрессоров выгодно, т.к. они отличаются размерами. Один будет обладать большей инерцией, а другой — меньшей. В итоге первый турбокомпрессор автомобиля будет работать при малых и средних оборотах двигателя, а второй при оборотах близких к максимальным.

Что такое турботаймер

Проблема возникает если сильно нагреть турбокомпрессор — это движение авто на высоких скоростях по трассе, езда по бездорожью или с прицепом. После остановки мотора охлаждение раскаленного турбокомпрессора резко ухудшается. Масло не подаётся, тепло уходит в подшипниковый узел, остатки смазки в подшипнике и его уплотнениях начинают закоксовываться. Это приводит к нарушению расчетного режима работы.

А вращение ротора без подачи масла под давлением провоцируют появление задиров.

Для сохранения ресурса после работы на повышенных оборотах турбина должна «отдохнуть» 1-2 минуты на холостом ходу. Это нужно, чтобы при остановке разгоряченной оборотами турбины, масло на подшипниках не вскипело, поэтому она крутится на холостых оборотах постепенно снижая температуру. Поработав несколько минут, турбина остывает, и двигатель можно заглушить.

Устройство, именуемое турботаймером, позволяет при выключении зажигания глушить двигатель через время, которое можно запрограммировать, либо оно определяется автоматически, исходя из температуры мотора. В отсутствие такого прибора водитель должен обеспечить «режим остывания» самостоятельно. Производители штатно не ставят турботаймер из-за норм экологии — чтобы не загрязнять окружающую среду при холостой работе мотора.

Штатно автокомпании (VW, Skoda, Porsche) на многие модели с турбонаддувом устанавливают электрические циркуляционные насосы, которые при необходимости подают к турбокомпрессору охлаждающую жидкость. Это происходит и после остановки двигателя — антифриз некоторое время циркулирует, препятствуя перегреву. Тогда в турботаймере нет необходимости.

ЗМЗ ПРО — двигатель УАЗ Профи 2.7 литра

Технические характеристики 2. 7-литрового бензинового двигателя ЗМЗ ПРО, надежность, ресурс, отзывы, проблемы и расход топлива.

2.7-литровый двигатель ЗМЗ ПРО либо 409052.10 впервые представили в 2017 году в качестве силового агрегата грузовичка Профи, а чуть позже начали ставить и на внедорожник Патриот. Этот двс по сути является серьезно модернизированной версией популярного мотора 40905.10.

К этой серии также относят двс: 402, 405, 406 и 409.

Содержание:

• Характеристики
• Расход
• Применение
• Поломки

Технические характеристики мотора ЗМЗ-ПРО 2.7 литра

Точный объем	2693 см³
Система питания	инжектор
Мощность двс	145 — 160 л. с.
Крутящий момент	230 — 245 Нм
Блок цилиндров	чугунный R4
Головка блока	алюминиевая 16v
Диаметр цилиндра	95.5 мм
Ход поршня	94 мм
Степень сжатия	9.8

Особенности двс	нет
Гидрокомпенсаторы	да
Привод ГРМ	двухрядная цепь
Фазорегулятор	нет
Турбонаддув	нет
Какое масло лить	7.0 литра 5W-30
Тип топлива	АИ-92
Экологический класс	ЕВРО 4/5
Примерный ресурс	300 000 км

Расход топлива ЗМЗ ПРО

На примере УАЗ Профи 2018 года с механической коробкой передач:

Город	13.4 литра
Трасса	9.3 литра
Смешанный	12. 0 литра

На какие автомобили ставится двигатель ЗМЗ PRO

Недостатки, поломки и проблемы ZMZ PRO

Пока еще слишком рано говорить о каких-либо фирменных неисправностях двигателя

Новая двухрядная цепь ГРМ выглядит надежнее своей проблемной предшественницы

Будем надеятся, что конструкторы учли все слабые места старого силового агрегата

Дополнительные материалы

Основы движка — Exploring.

org

Основы движка Назад

Исследователи познакомятся с основами двигателей внутреннего сгорания.

КАТЕГОРИЯ

• Автомобильные технологии
• Двигатели

ЦЕЛИ

К концу этого занятия участники смогут:

• Определять основные компоненты четырехтактного бензинового двигателя внутреннего сгорания.
• Объясните, как топливо воспламеняется или сжигается в двигателе для производства энергии, необходимой для движения транспортного средства.
• Объясните основные различия между бензиновым и дизельным двигателем.

ПРИНАДЛЕЖНОСТИ

Мероприятие 1

• Один шарик, пустой рулон бумажных полотенец и трубочка для питья на каждую команду из трех человек
• Часы или другое устройство для измерения времени, если используется одна дорожка (дополнительно)

Мероприятие 2

• Надлежащее защитное оборудование для каждого участника (т. е. средства защиты глаз и ушей, перчатки)
• Схема двигателя с маркировкой или другая схема четырехтактного двигателя внутреннего сгорания в разрезе (не обязательно, если имеется реальный двигатель)
• Копия немаркированной схемы двигателя для каждого Explorer
• Ручка или карандаш для каждого Explorer

ПРИМЕЧАНИЕ КОНСУЛЬТАНТА

Текст, выделенный курсивом, следует прочитать участникам вслух. По мере того, как вы будете участвовать в своей публикации каждую неделю, пожалуйста, добавляйте комментарии, обсуждения и отзывы в группу, связанную с  Персонаж, Лидерство, и Этика . Это важные качества, от которых зависит успех молодежи на работе и в жизни.

ЗАНЯТИЕ 1

ВВС

Это задание предназначено для того, чтобы заинтересовать ваших исследователей и послужить вводной частью к главному событию.

 

Воздушные силы — это эстафета из трех частей, поэтому разделите участников поста на команды по три человека. Вам понадобится «дорожка» длиной 12 футов и шириной 2 фута для каждой команды. Если у вас недостаточно места, просто используйте одну дорожку, и пусть каждая команда по очереди записывает свое время. Поместите члена команды на стартовую линию, на 4-футовую отметку и на 8-футовую отметку каждой дорожки.

 

Поместите шарик на стартовую линию. Дайте члену команды на 4-футовой отметке пустой рулон бумажных полотенец. Дайте человеку на 8-футовой отметке соломинку для питья. Когда вы скажете «давай», первый член команды будет использовать только свой рот, чтобы выдуть шарик от стартовой линии до 4-футовой отметки. В этот момент второй член команды вступает во владение. Выдувая только рулон бумажных полотенец, этот член команды должен выдуть шарик до 8-футовой отметки. Затем последний член команды вступает во владение и дует шариком через финишную черту, дуя только через соломинку. Побеждает команда, закончившая первой (или быстрее всех).

ЗАДАНИЕ 2

Главное событие

Начните главное событие, задав следующие вопросы:

• Насколько сложно было доставить шарик от стартовой линии до финишной?
• Были ли одни этапы гонки легче других?
• В чем разница в уровне сложности между разными этапами?

 

Попытайтесь направить дискуссию к выводу, что сосредоточение или использование энергии (в данном случае ветра) может генерировать больше энергии. В двигателе герметичные уплотнения, цилиндры правильного размера и правильное соотношение топлива и кислорода также определяют эффективность выходной мощности двигателя.

 

Важно, чтобы Исследователи имели возможность запачкать руки и на себе испытать работу двигателя. Найдите способы, которыми каждый участник может трогать и манипулировать различными частями двигателя.

 

В идеале у вас должен быть блок двигателя, извлеченный из автомобиля, который можно использовать в качестве учебного пособия. Если это не так, используйте двигатель работающего автомобиля или изображение в разрезе для демонстрационных целей.

 

При использовании настоящего двигателя позвольте каждому участнику брать в руки и проверять различные детали. Если двигатель недоступен и вы используете маркированную схему двигателя , укажите и обозначьте каждую часть. Обязательно включите основные компоненты, такие как:

 

• Поршни
• Блок двигателя
• Головка блока цилиндров
• Крышка головки блока цилиндров
• Впускной и выпускной коллекторы
• Масляный поддон
• Дистрибьютор
• Свечи зажигания
• Распредвал и зубчатый ремень/цепные шкивы

 

По мере осмотра каждой детали обсуждайте ее функцию в двигателе. Объясните принципы сжатия, расширения, воспламенения, впуска и выпуска, чтобы каждый участник понял, как сгорание создает движение.

 

Когда вы закончите, дайте каждому участнику копию немаркированной схемы двигателя и попросите их подписать ее.

 

Если позволяет время, обсудите различия между бензиновым и дизельным двигателями. Объясните, что существуют и другие, менее распространенные двигатели, такие как двигатель Ванкеля.

ПРИМЕЧАНИЕ КОНСУЛЬТАНТА

Некоторые примеры вопросов приведены ниже. Они разработаны, чтобы помочь участникам применить то, чему они научились, в своих собственных интересах. Вы можете использовать эти вопросы или разработать свои собственные вопросы, относящиеся к вашему посту или конкретной области.

ОТРАЖЕНИЕ

Фокусирующие вопросы

• Что нового вы узнали о двигателе внутреннего сгорания?
• Двигатель внутреннего сгорания более или менее сложен, чем вы себе представляли?

Аналитические вопросы

• Какие части двигателя, по вашему мнению, чаще всего вызывают проблемы или ломаются?
• Каким образом глубокое понимание теории, лежащей в основе работы двигателя, поможет вам стать лучшим техническим специалистом?

Общие вопросы

• О каких аспектах конструкции двигателя вы хотели бы узнать больше?
• Какие школьные предметы, по вашему мнению, могут иметь отношение к разработке улучшенного двигателя?

ПРОЩАЛЬНАЯ МЫСЛЬ СОВЕТНИКА

Поделитесь следующей цитатой:

 

О том, что автомобиль практически достиг предела своего развития, говорит тот факт, что за последний год не было внесено никаких улучшений радикального характера.

— Scientific American, 2 января 1909 г. было сделано много обновлений и модификаций. Некоторые из них увеличивают его мощность, снижают расход топлива, уменьшают количество выхлопных газов и продлевают срок его службы. Эти изменения оказывают долгосрочное влияние на экономику и окружающую среду, а также на то, как далеко люди могут путешествовать в обычном режиме.

 

Что насчет каждого из вас? Останетесь ли вы такими же через пять, 10 или 50 лет или внесете в себя изменения, которые улучшат ваши навыки, повысят вашу экономическую ценность и сделают вас лучшим другом, членом семьи и гражданином? Какие изменения вы произведете в себе, что окажет долгосрочное положительное влияние на мир?

ОБЗОР КОНСУЛЬТАНТА И ДОЛЖНОСТНОГО ЛИЦА

После собрания обратитесь по следующему адресу:

• Определите, что было успешным на собрании.
• Определите, что нужно улучшить.
• Назначьте встречу офицера и советника по планированию для подготовки к следующей встрече или мероприятию.

РЕСУРСЫ

Помеченная схема двигателя

(Источник: Wikipedia.com)

Непомеченная схема двигателя

(Источник: Wikipedia.com)

Engine Basics Activity Guide 904

Вы уже проголосовали!

Ссылки на другие веб-сайты предоставляются только для вашего удобства и информации. Когда вы нажмете на ссылку на другой веб-сайт, вы покинете этот [документ/веб-сайт/и т. д.]. Тот факт, что мы предоставляем ссылки на другие веб-сайты, не означает, что мы одобряем, разрешаем или спонсируем связанный веб-сайт или что мы связаны с владельцами или спонсорами этого веб-сайта. Если не указано иное, связанные сайты не находятся под нашим контролем, и мы не несем ответственности за содержание или представление любого связанного сайта или любой ссылки, содержащейся на связанном сайте, или любых изменений или обновлений таких сайтов. Вы используете связанный сайт и его содержимое на свой страх и риск, и на него могут быть наложены ограничения и/или ограничения. Всегда соблюдайте условия использования связанного сайта, включая любые требования/рекомендации в отношении разрешений.

Какие функции выполняет головка блока цилиндров в двигателе автомобиля?

О прокладке ГБЦ можно найти любую информацию, и многие автовладельцы знают о ее функциях, но гораздо меньше знают о самой ГБЦ. Вот почему мы собрали все, что вам нужно знать о ГБЦ . Узнайте, как работает головка блока цилиндров в вашем автомобиле, почему это важно и какие дефекты могут возникнуть.

Что делает головка блока цилиндров в моей машине?

Основная задача ГБЦ — закрыть камеру сгорания двигателя сверху. Верхняя часть двигателя называется головкой блока цилиндров, а нижняя часть — блоком цилиндров . Головка блока цилиндров сидит на двигателе и закрывает камеру сгорания. Зазор, который остается между головкой блока цилиндров и двигателем, заполняется прокладкой головки блока цилиндров.

Еще одной задачей головки блока цилиндров является обеспечение постоянной смазки цилиндра. Если цилиндры плохо смазаны, ровная работа двигателя невозможна, поэтому головка блока цилиндров является неотъемлемой частью работы двигателя.

Так устроена головка блока цилиндров

Головка блока цилиндров является не только очень важной частью вашего двигателя, но и одной из самых дорогих частей двигателя автомобиля из-за ее сложной конструкции. Так как головка блока цилиндров подвергается воздействию очень высоких температур в процессе сгорания, она состоит из стойких алюминиевых сплавов и легких металлов.

Внизу он обычно крепится непосредственно к картеру коленчатого вала и закрыт сверху клапанной крышкой. В зависимости от того, дизельный или бензиновый двигатель у вашего автомобиля, конструкция головки блока цилиндров различается.

Компоненты головки блока цилиндров бензинового двигателя

• Впускные и выпускные каналы: Обеспечивают выход отработавших газов из цилиндров и попадание в цилиндры абсорбированной топливно-воздушной смеси
• Впускные и выпускные клапаны: здесь бензиновые двигатели всасывают топливно-воздушную смесь, в то время как выхлопные газы одновременно транспортируются в выхлопную систему
• Распределительные валы: коленчатый вал, приводимый в движение ремнем ГРМ, приводит в движение распределительные валы. Распредвалы отвечают за открытие и закрытие клапанов
• Форсунки: обеспечивают впрыск топлива в камеры сгорания
• Свечи зажигания: они инициируют сгорание топлива

Компоненты головки блока цилиндров дизельного двигателя

• Впускные и выпускные каналы: они позволяют выхлопным газам выходить из цилиндров и позволяют захваченной воздушно-топливной смеси поступать в цилиндры
• Впускные и выпускные клапаны: автомобили с дизельным двигателем всасывают воздух через впускные и выпускные клапаны, в то время как выхлопные газы одновременно транспортируются в выхлопную систему
• Распределительные валы: коленчатый вал, приводимый в движение цепью ГРМ, приводит в движение распределительные валы. Распредвалы отвечают за открытие и закрытие клапанов
• Форсунки: впрыскивают топливо в дизельных двигателях в камеры сгорания или предкамеры
• Свечи накаливания: помогают при холодном запуске

Головка блока цилиндров может иметь дефекты?

К сожалению, сложная конструкция головки блока цилиндров и многочисленные задачи делают ее подверженной дефектам. Наиболее частый дефект – негерметичность прокладки ГБЦ, причиной которой является повышенное истирание. Подробнее читайте в нашем блоге о знаках числа 9.0042 дефектная прокладка ГБЦ .

Также могут быть дефекты на самой головке блока цилиндров, например, от высоких температур и сильных вибраций при работающем двигателе. Это может привести к трещинам в материале головки блока цилиндров.

Ремонт или восстановление ГБЦ?

Многие дефекты могут потребовать ремонта головки блока цилиндров, который может быть очень дорогим. Так как головка блока цилиндров установлена ​​в двигателе, большие объемы работ на этом узле двигателя связаны с ремонтом или реставрацией.

В большинстве случаев головку блока цилиндров необходимо сначала снять, а затем отшлифовать после ремонта, так как это единственный способ обеспечить правильное закрытие нижней части двигателя.

Замена головки блока цилиндров допускается только в редких случаях. В основном дефекты ГБЦ относятся к легко заменяемым деталям, например, клапанам.

На этой странице вы найдете более подробную информацию о том, сколько стоит ремонт ГБЦ.

Если вы заметили нарушения в работе двигателя, рекомендуется как можно скорее обратиться в сервисный центр, чтобы предотвратить дальнейшие повреждения.

Признаки неисправности ГБЦ включают:

• Вы заметили потерю мощности двигателя
• Температура охлаждающей воды находится в красной области
• Вы видите масло в охлаждающей воде
• Вы должны долить воду и масло через короткое время
• Вы заметили плохое поведение при холодном запуске

Как охлаждается головка блока цилиндров в двигателе?

Как уже было сказано выше, головка блока цилиндров подвергается воздействию высоких температур и поэтому должна охлаждаться во избежание перегрева и повышенного износа. Существует два различных типа охлаждения головки блока цилиндров: охлаждение водой или воздухом.

Головки цилиндров с воздушным охлаждением

Головки цилиндров с воздушным охлаждением охлаждаются только проходящим воздухом.