Как увеличить мощность турбины
- Увеличение мощности двигателя с помощью турбонаддува
- Идея турбонаддува
- Устройство турбонагнетателя
- Последовательный наддув для предотвращения турбоямы
Увеличение мощности двигателя с помощью турбонаддува
С появлением автомобиля одной из главных проблем стало увеличение мощности двигателя. Как известно, на это влияет количество сжигаемого топлива в течение рабочего цикла, что, в свою очередь, зависит от количества поступающего в камеру сгорания воздуха для образования топливно-воздушной смеси.
Идея турбонаддува
Увеличение размеров камеры сгорания в конечном итоге приведет к увеличению мощности, но и одновременно к увеличению расхода топлива и размера двигателя. Революционную идею в деле увеличения мощности двигателя выдвинул еще в 1885 году основатель будущей автомобильной империи Готлиб Вильгельм Даймлер, предложивший подавать в цилиндры воздух под давлением с помощью компрессора, работающего от вала двигателя. Его идея была подхвачена и усовершенствована Альфредом Бюхи – швейцарским инженером, который запатентовал устройство для нагнетания воздуха, работающего от выхлопных газов, что легло в основу создания всех современных систем турбонаддува.
Устройство турбонагнетателя
Турбонагнетатель состоит из двух частей – ротора и компрессора. Ротор приводится в движение от выхлопных газов и через общий вал запускает компрессор, сжимающий воздух и подающий его в камеру сгорания. Чтобы увеличить количество воздуха, поступающего в цилиндры, его необходимо дополнительно охладить, поскольку в охлажденном состоянии его легче сжимать. Для этого используйте интеркулер или промежуточный охладитель, представляющий собой радиатор, смонтированный в воздуховоде между компрессором и цилиндрами. В момент прохождения через радиатор разогретый воздух отдает свое тепло в атмосферу, а холодный и более плотный поступает в цилиндры в большем количестве. Большему количеству выхлопных газов, попадающих в турбину, соответствует большая скорость ее вращения и, естественно, больший объем воздуха, поступающего в цилиндры, что увеличивает мощность двигателя. Эффективность такой схемы подтверждается тем, что для работы наддува требуется всего 1.5% всей энергии двигателя.
Последовательный наддув для предотвращения турбоямы
В последнее время на автомобилях стали использовать схему с последовательным наддувом, при которой на малых оборотах запускается небольшой малоинерционный турбокомпрессор, а уже на высоких оборотах включается в работу второй, более мощный турбокомпрессор. Такая схема позволяет избежать эффекта турбоямы.
Турбонаддув - это одна из самых эффективных способов увеличения мощности двигателя с минимальными затратами энергии. Благодаря турбонаддуву автомобили стали более мощными и экономичными, что позволяет использовать их для различных задач и улучшает общую производительность автомобильной индустрии.
