Як працює турбіна на бензиновому двигуні?

1. Як працює турбіна на бензиновому двигуні?
2. Якщо розрізати турбіну бензинового мотора уздовж корпусу можна побачити наступне робочі елементи:
3. Корпус підшипників.
4. Масляні канали.
5. Підшипник ковзання.
6. Корпус.
7. Що необхідно знати для грамотної експлуатації бензинової турбіни?
8. Переваги та недоліки турбированного мотора
9. висновок

Наши партнеры ArtmMisto

Привіт, шановні читачі і відвідувачі блога Автогід.ру. Сьогодні в статті ми з вами розберемося і дізнаємося як працює турбіна на бензиновому двигуні. Тема, звичайно цікава і в першу чергу для власників бензинових турбірованних автомобілів. Найчастіше інформації про принцип роботи і пристрій турбіни на бензиновому моторі досить мало або вона занадто складна для сприйняття звичайної людини.

Використання турбіни дозволяє будь-якому двигуну з малим об'ємом збільшити потужність без зростання витрати палива і скорочення ресурсу експлуатації. Після підключення турбіни мотор немов отримує невидимий стусан і працює значно спритніше. Існують особливості використання бензинових моторів, оснащених турбінами.

Їх необхідно враховувати для продовження терміну служби пристрою і використання двигуна машини з максимальною ефективністю. Перед тим як говорити про принцип роботи турбіни на бензиновому двигуні треба дізнатися історію її появи і широкого використання виробниками автомобілів.

Історія появи турбированного бензинового мотора

Перші двигуни внутрішнього згоряння, як і всі технічні першопрохідці мали дуже «сирий» вигляд і вимагали доопрацювання. Час минав і на ринку з'являлися надійні і довговічні моделі бензинових моторів, які радували водіїв своєю невибагливістю в обслуговуванні і витривалістю. Вимоги до моторів серед споживачів зростали і критерії контролюючих органів посилювалися.

Спочатку розвиток бензинових моторів здійснювалося багато в чому по екстенсивному шляху. Для збільшення потужність двигуна його обсяг просто збільшувався. Все було чудово якби не зростаючий пропорційно витрата палива і кількість шкідливих викидів в навколишнє середовище. Тривати це більше так не могло і перед інженерами і творцями двигунів внутрішнього згоряння була поставлена ​​дуже непросте завдання.

Домогтися збільшення потужність ДВС (двигуна внутрішнього згоряння) без збільшення обсягу мотора і витрати палива. Рішень було запропоновано велику кількість, але вибрано було єдине вірне напрямок розвитку моторів. Було вирішено працювати над збільшенням ефективності освіти і згоряння паливно-повітряної суміші в моторі автомобіля.

Єдиний вірний спосіб збільшити ефективність згоряння суміші палива і повітря - це збільшити надходження повітря в циліндри мотора. При цьому додатковий обсяг повітря повинен був надходити примусово за рахунок створюваного тиску.

Додаткова кількість повітря значно посилювало згоряння палива в циліндрах двигуна і тим самим вивільняючи додаткові потужності при незмінному обсязі. Ідея проста, але вимагає реалізації у вигляді появи пристрою для нагнітання повітря в циліндри двигуна.

Для вирішення цього завдання автомобільні інженери вирішили спиратися на розробки авіаційної промисловості. Вона вже дуже давно використовувала турбіни. Перші турбовані бензинові мотори з'явилися на вантажних автомобілях в тридцятих роках минулого століття. Вантажівки використовують турбіни додали в потужності і оптимізували витрати палива.

Вдалий досвід використання турбіни як пристрої для нагнітання маси повітря у вантажних машинах подвиг конструкторів і інженерів автомобільної промисловості прискорити рух в цьому напрямку. Перші автомобілі з бензиновими моторами оснащеними турбінами почали продаватися на території США в 60-х роках минулого століття.

Перші моделі автомобілів цього типу автолюбителі з США зустріли насторожено і з підозрілістю. Тільки через 10 років в 70-х роках минулого століття їх оцінили по достоїнству і почали активно використовувати при створенні машин зі спортивним ухилом. На серійні моделі автомобілів турбіни встановлювали в дуже малій кількості.

Це було викликано тим, що перші моделі моторів з турбінами виявилися дуже «ненажерливими» і мали масу інших дрібних недоробок, що псують перше враження. Значний витрата палива не дав можливість налагодити широке виробництво машин з турбованим моторами. Значно сповільнило впровадження турбін в мотори нафтова криза, що закінчився збільшенням цін на паливо. Люди стали більше економити.

Лише в кінці 90-х років після значного поліпшення конструкції турбіни і бензинового мотора в цілому вдалося змінити ситуацію. Це стало відправною точкою початку ери розвитку і становлення бензинових турбірованних двигунів.

Як працює турбіна на бензиновому двигуні?

Турбіна бензинового мотора за рахунок використання компресора примусово нагнітає в циліндри масу повітря. Значно підвищується збагачення киснем паливно-повітряної суміші і поліпшується сгораемость бензину. Коефіцієнт корисної дії суттєво зростає. Ефективність роботи мотора збільшується при незмінно обсязі.

Потужність двигуна при використанні турбіни зростає прямо пропорційно кількості палива, що спалюється за одиницю часу бензину. Для забезпечення максимального швидкого згоряння палива в циліндрах двигуна необхідний значний обсяг повітря. Саме його в достатній кількості направляє турбіна за рахунок роботи компресора. Він примусово подається в циліндри, збагачуючи паливно-повітряну суміш.

Якщо розрізати турбіну бензинового мотора уздовж корпусу можна побачити наступне робочі елементи:

Корпус підшипників.

Служить для розміщення ротора, представленого валом несе на собі турбінні й компресорні кільця, обладнані лопатями. Саме вони при обертанні захоплюють повітря і направляють його в циліндри мотора.

Масляні канали.

Пронизують корпус турбіни немов кровоносні судини на тілі людини. Служать для своєчасної доставки моторного масла до тертьових і обертовим елементам. Знижують тим самим знос робочих елементів бензинової турбіни.

Підшипник ковзання.

Його головне завдання забезпечити вільний і плавне обертання ротора турбіни з його лопатями для захоплення достатньої кількості повітря. Його мастило та охолодження забезпечує циркулює в турбіні моторне масло.

Корпус.

Корпус турбіни, що має форму равлика забезпечують захисту від зовнішніх механічних впливів робочі елементи пристрою для нагнітання повітря.

Привід турбіни бензинового мотора здійснюється за рахунок подачі відпрацьованого газу енергія якого змушує ротор обертати лопаті. Складного в конструкції і роботі нічого немає все зрозуміло і досить просто.

При запуску бензинового мотора відпрацьовані гази і циліндрів двигуна направляються прямо в турбіну. Вони приводять в рух ротор, віддаючи йому свою енергію. Далі, через приймальню трубу вони надходять в глушник і виводяться в навколишнє середовище.

Вал ротора розкручує колесо компресора і лопатка колесо. Вони захоплюють повітря з навколишнього середовища, що надходить через повітряний фільтр мотора. Він примусово подається в циліндри двигуна. Компресор турбіни може підвищувати тиск повітря до 80%.

Робота турбіни бензинового мотора дозволяє збагачену киснем паливно-повітряну суміш наповнювати циліндри в великій кількості. Обсяг мотора залишається незмінним, але його потужність істотно зростає. В середньому використання турбіни дає можливість збільшити потужність силової установки машини на 20-30%.

Що необхідно знати для грамотної експлуатації бензинової турбіни?

Для забезпечення довговічної роботи турбіни на бензиновому моторі не потрібно економити на кількості і якості моторного масла. Любителі пропускати інтервали заміни масла в моторі рано чи пізно зіткнутися з проблемами і порушеннями в роботі турбіни. Вона дуже сприйнятлива до якості використовуваного масла. Дешеве масло не зможе забезпечити необхідний рівень тертя робочих елементів і вони при інтенсивному використанні автомобіля досить швидко прийдуть в непридатність і зажадають заміни.

При покупці автомобіля, оснащеного турбіною треба обов'язково виконати заміну моторного масла і прочищення всієї системи. Змішувати доливаючи інше масло не можна, так як воно втрачає свої властивості і ефективність його роботи прагне до нуля. Повна заміна масла дозволить уникнути шкідливих впливів і посилити захист турбіни бензинового мотора.

Є деякі особливості експлуатації мотора, оснащеного турбіною. Після тривалої поїздки на машині двигун під час зупинки відразу глушити не потрібно. Необхідно дати йому час попрацювати на холостих обертах і трошки охолонути. Різке вимикання мотора створює температурний перепад негативним чином, позначається на міцності і надійності робочих елементів турбіни двигуна.

Переваги та недоліки турбированного мотора

Головною перевагою будь-якого бензинового мотора, оснащеного турбіною є збільшення його потужності на 20-30%. При однаковому обсязі з традиційним атмосферних ДВС його потужність вище на третину. Ефективність використання палива істотно підвищується.

Максимальний рівень згоряння паливно-повітряної суміші дозволяє істотно знизити викид забруднюючих речовин в навколишнє середовище. Максимальне використання турбованих моторів повсюдно справжня мрія захисника навколишнього середовища. На цьому переваги турбированного мотора закінчуються.

Турбовані мотори дуже вимогливі до якості використовуваного палива і моторного масла. Все це в сукупності призводить до збільшення витрат на використання автомобіля в довгостроковій перспективі. Обслуговування турбированного мотора зажадає від водія великих витрат грошових коштів.

Ремонт турбіни вимагає використання спеціального обладнання та матеріалів. Самостійно його виконати дуже проблематично. Найчастіше століття відремонтованої турбіни недовгий і в кінцевому підсумку буде потрібно її заміна. Це може відчутно вдарити по гаманцю власника машини.

висновок

Поява турбированних моторів є ще однією сходинкою розвитку силової автомобільних установок. Сучасні вимоги до екологічної складової двигуна істотно посилюються і конкуренція між виробниками машин загострюється.