18Апр

Как работает турбонаддув: How Turbochargers Work | HowStuffWorks

Содержание

Страница не найдена

Как получить компенсацию по советскому вкладу

Как получить грин-карту США

Что такое кредитная история

Как зарегистрировать автомобиль в ГИБДД

Всем интересно

См. все

Дневники трат

Инвестиции для начинающих

Финансовая подушка

Льготы от государства

Как снять квартиру

Как погасить кредит

Дневники трат

Инвестиции для начинающих

Финансовая подушка

Льготы от государства

Как снять квартиру

Как погасить кредит

См. все

Новое единое пособие на детей до 17 лет с 2023 года: основные условия

Как я заказал машину из Японии

Как пользоваться нейросетью для генерации рисунков Midjourney: правильно составляем запрос

Нейросеть рисует аниме: как обработать фото с помощью Different Dimension Me

Как обменять права

Как рассчитать декретные выплаты

Как меня обманули на 15 000 ₽ с «Авито-доставкой»

Подозрительно: массовые смс с кодами активации от разных сервисов

Как стать почетным донором крови

Как правильно подобрать презерватив: подробная инструкция

Правила въезда в Турцию для россиян в 2023 году

Разбился градусник, что делать?

Лучшее за полгода

См. все

Как рассчитать декретные выплаты

Как правильно подобрать презерватив: подробная инструкция

Как пользоваться нейросетью для генерации рисунков Midjourney: правильно составляем запрос

Можно ли уехать из России после объявления о частичной мобилизации

Как меня обманули на 15 000 ₽ с «Авито-доставкой»

Как зарегистрировать автомобиль в ГИБДД

Правила въезда в Турцию для россиян в 2023 году

Как стать почетным донором крови

Что такое кредитная история

Как я заказал машину из Японии

Как обменять права

Как получить компенсацию по советскому вкладу

Нейросеть рисует аниме: как обработать фото с помощью Different Dimension Me

Новое единое пособие на детей до 17 лет с 2023 года: основные условия

Частичная мобилизация в России: как будет проходить, кто подпадает, кого не призовут

Подозрительно: массовые смс с кодами активации от разных сервисов

Как получить грин-карту США

Курсы помогут

См. все

Озеленить дом

Победить выгорание

Выбрать квартиру

Улучшить жизнь с помощью «Экселя»

Заработать на акциях

Начать инвестировать

Разобраться в благотворительности

Путешествовать безопасно

Зарабатывать на кредитке

Не прогадать с ипотекой

Защититься от мошенников

Не разориться на здоровье

Сортировать мусор

Рулить тачкой

Завести собаку

Быть самозанятым

Жить в России

Страница не найдена

Как получить компенсацию по советскому вкладу

Как получить грин-карту США

Что такое кредитная история

Как зарегистрировать автомобиль в ГИБДД

Всем интересно

См. все

Дневники трат

Инвестиции для начинающих

Финансовая подушка

Льготы от государства

Как снять квартиру

Как погасить кредит

Дневники трат

Инвестиции для начинающих

Финансовая подушка

Льготы от государства

Как снять квартиру

Как погасить кредит

См. все

Новое единое пособие на детей до 17 лет с 2023 года: основные условия

Как я заказал машину из Японии

Как пользоваться нейросетью для генерации рисунков Midjourney: правильно составляем запрос

Нейросеть рисует аниме: как обработать фото с помощью Different Dimension Me

Как обменять права

Как рассчитать декретные выплаты

Как меня обманули на 15 000 ₽ с «Авито-доставкой»

Подозрительно: массовые смс с кодами активации от разных сервисов

Как стать почетным донором крови

Как правильно подобрать презерватив: подробная инструкция

Правила въезда в Турцию для россиян в 2023 году

Разбился градусник, что делать?

Лучшее за полгода

См. все

Как рассчитать декретные выплаты

Как правильно подобрать презерватив: подробная инструкция

Как пользоваться нейросетью для генерации рисунков Midjourney: правильно составляем запрос

Можно ли уехать из России после объявления о частичной мобилизации

Как меня обманули на 15 000 ₽ с «Авито-доставкой»

Как зарегистрировать автомобиль в ГИБДД

Правила въезда в Турцию для россиян в 2023 году

Как стать почетным донором крови

Что такое кредитная история

Как я заказал машину из Японии

Как обменять права

Как получить компенсацию по советскому вкладу

Нейросеть рисует аниме: как обработать фото с помощью Different Dimension Me

Новое единое пособие на детей до 17 лет с 2023 года: основные условия

Частичная мобилизация в России: как будет проходить, кто подпадает, кого не призовут

Подозрительно: массовые смс с кодами активации от разных сервисов

Как получить грин-карту США

Курсы помогут

См. все

Озеленить дом

Победить выгорание

Выбрать квартиру

Улучшить жизнь с помощью «Экселя»

Заработать на акциях

Начать инвестировать

Разобраться в благотворительности

Путешествовать безопасно

Зарабатывать на кредитке

Не прогадать с ипотекой

Защититься от мошенников

Не разориться на здоровье

Сортировать мусор

Рулить тачкой

Завести собаку

Быть самозанятым

Жить в России

Как работают турбокомпрессоры?

Несмотря на захватывающее название, у двигателя с турбонаддувом есть больше преимуществ, чем просто дополнительная мощность. Вот как это работает.

Когда мы смотрим на выхлопную трубу движущегося автомобиля, мы все знаем, что выхлопные газы, которые она испускает, представляют собой смесь отработанного воздуха и топлива. Но знаете ли вы, что эти пары также содержат большое количество потраченной впустую энергии в виде тепла и движения (кинетической энергии)?
Если нет, не волнуйтесь — швейцарский инженер Альфред Бюхи уже сделал это еще в начале 20-го века, что заставило его подумать, что было бы неплохо использовать эту потерянную в противном случае энергию, чтобы заставить автомобиль двигаться быстрее. В 1905, Бюхи получил патент на использование компрессора, приводимого в действие выхлопными газами, для нагнетания воздуха в двигатель внутреннего сгорания для увеличения его выходной мощности — самого первого турбокомпрессора.
Автомобильные двигатели вырабатывают энергию, сжигая топливо в металлических компонентах в форме банок, называемых цилиндрами. Когда топливо поступает в цилиндр, оно соединяется с воздухом и сгорает, вызывая небольшой взрыв, который выталкивает поршень, вращая валы и шестерни, заставляющие вращаться колеса автомобиля. Когда поршень возвращается обратно, он выталкивает отработанный воздух и топливную смесь из цилиндра в виде выхлопа.
Чтобы увеличить мощность двигателя автомобиля, вы можете просто добавить больше цилиндров, что позволит ему сжигать больше топлива каждую секунду и (теоретически) вращать валы и шестерни быстрее. Или вы можете использовать турбокомпрессор, чтобы нагнетать больше воздуха в цилиндры, которые у него уже есть, создавая больше мощности от каждого взрыва для достижения того же результата.

Как это работает?


Турбокомпрессор состоит из двух основных частей – турбины и компрессора. Когда двигатель сжигает топливо, выхлопные газы, которые он выпускает, направляются вниз по трубе в форме раковины улитки под высоким давлением, чтобы вращать турбину. Турбина вращается с очень высокой скоростью до 250 000 об/мин и, поскольку два устройства связаны между собой, заставляет вращаться и компрессор. Компрессор втягивает в цилиндры значительно больше воздуха, чем в безнаддувном двигателе, создавая дополнительную мощность.
Поскольку турбокомпрессор работает на невероятных скоростях и под огромным давлением, он выделяет много тепла. Для охлаждения выходящего из него горячего воздуха турбокомпрессор обычно работает в паре с интеркулером, а также системой охлаждения масла, не позволяющей ему перегреваться.

Каковы преимущества?


Создание большей мощности — не единственное преимущество двигателя с турбонаддувом. Он также может генерировать такую ​​же мощность, как и безнаддувный двигатель, но потреблять при этом меньше топлива. Поскольку потребители требуют большей эффективности, а правила требуют снижения выбросов, неудивительно, что меньшие силовые агрегаты с турбонаддувом становятся нормой.
Турбокомпрессор также обеспечивает двигателю больший крутящий момент в нижнем диапазоне оборотов, что делает их идеальными для городских и городских сценариев вождения, таких как трогание с места на перекрестках. Кроме того, турбокомпрессор приглушает звук впуска двигателя, делая автомобиль тише.

Hyundai: инновационный турбонаддув


В 2015 году Hyundai Motor представила первый из нового поколения малогабаритных силовых агрегатов с турбонаддувом, обеспечивающих повышенную производительность, удовольствие от вождения и эффективность. двигатель с турбонаддувом и непосредственным впрыском. 1,0-литровый двигатель T-GDI с небольшим одноступенчатым турбокомпрессором был разработан в Европейском техническом центре Hyundai в Рюссельсхайме и способен развивать мощность до 120 л.с. и 172 Нм крутящего момента.
Он поставляется с приводом перепускной заслонки с электронным управлением, который повышает эффективность использования топлива за счет снижения насосных потерь, а также улучшает приемистость и крутящий момент на низких оборотах. Агрегат оснащен инжектором GDI с шестью отверстиями, давление которого превышает среднее значение 200 бар, что обеспечивает чистое сгорание и улучшает топливную экономичность и выбросы в соответствии со стандартами выбросов Euro 6c, на два года раньше их введения в 2017 году.
Двигатель также использует новую концепцию сплит-охлаждения для управления различными температурами в области головки блока цилиндров и блока цилиндров. Блок цилиндров быстро нагревается для снижения трения и более эффективной работы, а головка цилиндров работает при более низких температурах для оптимизации впрыска и сгорания. Чтобы двигатель был как можно меньше, выпускной коллектор встроен в головку блока цилиндров и поэтому может эффективно охлаждаться с помощью системы водяного охлаждения головки блока цилиндров. Эти усилия приводят к более быстрому прогреву катализатора и, в конечном итоге, к снижению расхода топлива и выбросов в реальных условиях.

Помимо 1,0-литрового двигателя T-GDI, новый i30 также предлагает четырехцилиндровый бензиновый двигатель 1,4 T-GDI с турбонаддувом, который значительно легче своего предшественника, 1,4-литрового двигателя Gamma. Базовый вес агрегата был уменьшен на 14 кг, а также он может похвастаться большей эффективностью и мощностью, обеспечивая 140 л. с. и 242 Нм крутящего момента.
Двигатель оснащен одноступенчатым турбокомпрессором высокого давления, встроенным в выпускной коллектор для повышения эффективности работы. Перемещенный и модернизированный турбонаддув означает, что время отклика дроссельной заслонки и крутящий момент на низких оборотах улучшились. Новая конструкция впрыскивает топливо непосредственно в цилиндр, улучшая скорость сгорания, повышая мощность и эффективность использования топлива.
Абсолютно новый Kona оснащен четырехцилиндровым турбобензиновым двигателем 1,6 T-GDI уменьшенного размера собственной разработки мощностью 177 л.с. (130 кВт) и крутящим моментом 265 Нм в дополнение к 1,0-литровому двигателю T-GDI. Первый легко справляется с городскими условиями вождения и не боится приключений в сельской местности: 100 км/ч достигается всего за 7,9 секунды.

Как работает турбокомпрессор | Boldmethod

НАСА

У полетов на большой высоте есть несколько преимуществ, таких как уменьшение лобового сопротивления, более высокая истинная воздушная скорость и, если вас укажут в правильном направлении, более сильный попутный ветер. Но у безнаддувных двигателей есть один существенный недостаток: нехватка кислорода.

Проблема высокогорья

По мере увеличения высоты атмосферное давление уменьшается, и падает быстро. На самом деле, , если вы летите на высоте 18 000 футов, 50% атмосферы находится под вами. Это означает, что вашему двигателю нужно сжигать меньше воздуха, и намного меньше лошадиных сил, выходящих из передней части вашего самолета.

Boldmethod

Решение проблемы разреженного воздуха

Турбокомпрессоры решают проблему разреженного воздуха в поршневых двигателях, сжимая всасываемый воздух до того, как он достигнет цилиндра. Сжимая воздух, ваш двигатель может работать так, как будто он находится на уровне моря или ниже, даже если он работает на эшелонах полета.

Принцип работы турбокомпрессора

Турбокомпрессор состоит из трех основных компонентов:

  • Турбина
  • Компрессор
  • Вал, соединяющий их вместе

Жирный шрифт

Турбина
Все начинается с турбины, которая приводится в движение (вращается) выхлопными газами, выходящими из вашего двигателя. Когда выхлоп выходит через выпускной коллектор, он проходит над турбиной и раскручивает ее. Чем больше выхлопных газов проходит, тем быстрее вращается турбина. Примерно так это и работает, по крайней мере, на данный момент.

Вал
Вал соединяет турбину и компрессор, поэтому, когда турбина начинает вращаться при запуске двигателя, компрессор тоже начинает вращаться.

Компрессор
Компрессор отвечает за всасывание воздуха снаружи самолета, его сжатие и последующую подачу в двигатель. Как вы уже читали, компрессор крутится, потому что он соединен с турбиной через вал.

Теперь, когда вы знакомы с основами турбокомпрессора, осталось еще кое-что рассказать.

Трата воздуха через перепускной клапан

Турбокомпрессоры хорошо повышают давление воздуха во впускном коллекторе вашего двигателя, известное как давление в коллекторе . Но иногда они слишком хороши. Турбокомпрессоры способны создавать слишком большое давление в коллекторе, что может повредить или разрушить ваш двигатель.

Так как же турбонагнетатели предотвращают попадание слишком большого количества воздуха в двигатель? С чем-то под названием Вестгейт .

Некоторые вестгейты автоматические, а другие управляются вручную пилотом, но теория всегда одна и та же. Вестгейт открывается и закрывается, чтобы регулировать количество выхлопных газов, проходящих через турбину, и предотвращает слишком быстрое вращение турбины. Чем быстрее вращается турбина, тем быстрее вращается компрессор, а это означает, что в двигатель поступает больше воздуха.

Boldmethod

Сколько воздуха может выдержать ваш двигатель?

Итак, сколько воздуха действительно может выдержать ваш двигатель? Это зависит от двигателя, но есть два основных типа турбонаддува: высотный турбонаддув и наземный наддув.

Высота над уровнем моря
Высотный турбонаддув, который иногда называют «нормализацией», позволяет вашему двигателю работать так, как будто он находится на уровне моря, как можно дольше. Это зависит от двигателя, но большинство высотных турбокомпрессоров поддерживают давление в коллекторе в пределах 29-30 дюймов ртутного столба (давление на уровне моря) по мере набора высоты.

Но, в конце концов, по мере увеличения высоты ваш турбокомпрессор не может сжимать достаточно воздуха, чтобы поддерживать давление в коллекторе на уровне моря. Это называется

критическая высота , и это самая высокая высота, на которой ваш двигатель может развивать максимальную мощность, на которую он рассчитан (мощность двигателя оценивается на уровне моря).

С этого момента, чем выше вы поднимаетесь, тем меньше воздуха поступает в ваш двигатель. Это означает, что вы будете производить меньше лошадиных сил. Но он все же намного эффективнее, чем обычный атмосферный двигатель.

Ускорение грунта
Наземный наддув аналогичен высотному турбонаддуву, но требует большего давления. Системы с наддувом обычно работают при давлении в коллекторе от 31 до 45 дюймов ртутного столба, что намного больше, чем у высотных турбокомпрессоров. Идея проста: больше давления = больше воздуха, поступающего в двигатель = больше мощности.

Но недостаток большой:

много тепла .

Boldmethod

Турбокомпрессоры и их тепловые проблемы

Когда вы сжимаете воздух, он нагревается. Это один из самых больших недостатков любого турбокомпрессора. Авиадвигатели и так работают при высоких температурах, а горячий всасываемый воздух усугубляет их. Чтобы решить эту проблему, многие турбокомпрессоры используют нечто, называемое промежуточным охладителем .

Интеркулер — это мини-кондиционер, который устанавливается между турбонагнетателем и двигателем. По мере того, как горячий воздух движется от турбины к двигателю, он проходит через интеркулер, и температура значительно падает. Этот более холодный воздух делает ваш двигатель намного счастливее и поддерживает его плавную работу.

FlugKerl2

Преимущество на большой высоте

Турбокомпрессоры являются ключом к полетам на большой высоте в самолетах с поршневым двигателем.