Турбокомпрессоры

14 января 2013г. - 22:18
Турбокомпрессоры

В настоящее время усилить мощность мотора не является особой проблемой благодаря такому направлению, как тюнинг или доработка машин. Пиком совершенства в этой области является установка турбокомпрессора.

Устройство турбокомпрессора заключается в следующем:

  • Металлический корпус системы подшипников, который обеспечивает местоположение для плавающей системы компрессора и подшипника вала турбины. Сложная конструкция системы охлаждения. Главные требования: термостойкость, качество обработки и жесткость;
  • Турбинное колесо, которое поставлено в корпусе турбины и связано штифтом, вращающим крыльчатку компрессора. Колесо покрыто сплавом из никеля и сделано из стойких и прочных сплавов. Главные требования: стойкость к деформации, изнашиванию и коррозии;
  • Выпускной клапан, который управляется пневматическим приводом. Если давление наддува большое, то клапан направляет определенную часть отработанных газов в обход турбины, чем ограничивает давление наддува, чтобы защитить двигатель от перегрузок;
  • Масляные каналы, созданные благодаря тому, что есть схема турбокомпрессора;
  • Схема турбокомпрессора
  • Корпус турбины (улитка), который делается из различных видов сфероидированного чугуна, который хорошо противостоит разрушению и тепловому воздействию. Профиль улитки сделан в соответствии с формой лопастей крыльчатки. Главные требования: стойкость к окислению, ударопрочность, жаростойкость и другие;
  • Вал ротора;
  • Подшипник скольжения, который сделан из медных или бронзовых сплавов, для придания износостойкости и термостойкости. Упорные, стопорные стальные кольца, а также масляные проточки сделаны с особой точностью. Бронзовый гидродинамический подшипник поглощает осевое давление, который расположен в конце сборки вала. Равномерную нагрузку подшипника обеспечивает точная калибровка;
  • Компрессорное колесо, которое выполнено методом литья из алюминиевых сплавов. Лопасти некоторых моделей крыльчаток изготавливаются из титана для тяжёлой и продолжительной работы в условиях больших температур. Точная механическая обработка и точные размеры лопастей крыльчатки очень важны для хорошей работы компрессора. Расточка с полировкой повышают коэффициент сопротивления усталости. На сборке вала расположена крыльчатка. Главные требования: сопротивление коррозии, растяжения и усталости;
  • Чтобы понять принцип работы турбокомпрессора, надо знать, что корпус компрессора отлит из алюминия. Для разных типов компрессоров используют различные сплавы. Широко применяется песочное и вакуумное литье. Точная заключительная обработка и соблюдение качества и размеров поверхностей нужна для отличной работы турбины. Главные требования: прочность к механическим и ударным нагрузкам, точные размеры и качество обработки;
  • Пневмопривод перепускного клапана, который служит для ограничения давления наддува, чем защищает двигатель от перегрузок.
Схема работы турбокомпрессора

Нужно знать, что мощность двигателя зависит от количества воздуха, а также от топлива смешанного с воздухом, которое подается в двигатель. Поэтому, если требуется повысить мощность двигателя, то необходимо увеличить количество подаваемого воздуха и топлива. При подаче большого количества топлива эффекта не будет до тех пор, пока не возникнет достаточное количество воздуха для его сгорания, иначе сформируется избыток несгоревшего топлива, который влечет за собой перегрев двигателя.

Характеристики турбокомпрессора позволяют увеличить мощность путем подачи в него определенного количества сжатого воздуха, которого будет достаточно для полного сгорания усиленной дозы топлива. Получается, что при тех же оборотах и при том же рабочем объеме мы получаем мощность больше. Также улучшается процесс сгорания и этим позволяет улучшить характеристики двигателя в большом диапазоне чисел оборотов.

Практически любой турбокомпрессор состоит из турбины и центробежного воздушного насоса, которые связаны между собой общей жесткой осью. Оба этих элемента крутятся с одной скоростью (примерно 100000 об/мин) и в одном направлении. Поток отработанных газов, который в обычном двигателе не употребляется, здесь преобразовывается в крутящий момент, что приводит в действие компрессор.

Установка турбокомпрессора является не простой процедурой, но хочется отметить, что турбиной можно оснастить абсолютно любой двигатель внутреннего сгорания: бензиновый, дизельный или работающий на газе, а также с жидким или воздушным охлаждением. Турбокомпрессоры можно установить и на двигатели с большим рабочим объемом (например, судовые, тепловозные, стационарные), и на двигатели разнообразных легковых и грузовых машин. Если двигатель двухтактный или четырехтактный, то это также не имеет никакого значения. Почти, все большие дизельные двигатели, которые используются в судостроении, промышленности, на дорожно-строительных работах оборудованы такими устройствами.

Чертеж турбокомпрессора

Что касается автомобильного транспорта, то сейчас практически любой дизельный двигатель, имеющий мощность больше 80 кВт стандартно производится с подобным агрегатом. Схема турбокомпрессора сделана удачно, поэтому эта тенденция начала широко распространяться и на небольшие автомобили с дизельным двигателем. На бензиновые двигатели такие устройства начали массово устанавливать благодаря авторалли и кольцевым гонкам.

В каком-либо обслуживании турбокомпрессор особо не нуждается, но следует знать, что поскольку он смазывается маслом, которое находится в системе смазки двигателя, все проблемы с этой системой будут отражаться и на работе этого агрегата. Как правило, именно недостаток масла и приводит к выходу его из строя. Основные признаки неисправности: уменьшение мощности, синеватый или черный дым из выхлопной трубы, большой расход масла и шум при работе.

Читайте также:
16 января 2013г. - 20:21
Прежде чем поднимать заднюю часть автомобиля для того, чтобы отремонти...
13 января 2013г. - 19:16
История разработки смазки ШРУС началась в 1981 году во ВНИИПК Нефтехим...