Современные турбины для автомобиля

Роль турбины заключается в увеличении плотности воздуха, поступающего в двигатель, обеспечивая возможность сжигать больше топлива. Поговорим для чего нужны, рассмотрим устройство и принцип работы.

Устройство и принцип работы

Это такой вентилятор, расположенный в корпусе турбины. Выпускной газ проходя через неё раскручивает крыльчатку. Вращение крыльчатки передается к другой части - компрессору. Он обеспечивает нагнетание воздуха в двигатель. Чем больше давление - тем больше воздуха поступает. Нельзя бесконечно увеличивать давление в моторе и если турбина «перерабатывает» возникает излишнее тепло, обратное давление, корпус турбины может треснуть, подшипники сокращают срок службы, может потечь масло и даже повредить двигатель. Поэтому давление увеличивают не злоупотребляя, типичные значения от 8 до 12-14 psi.

Замена стандартной турбины

Типичная модификация турбины заключается в установке более производительного компрессора и большей крыльчатки. Обратный эффект возникает в уменьшении воздействии выпускных газов на турбину, что способствует снижению ее скорости и как следствие снижению давления в начале цикла раскручивания. Обычно оба корпуса, компрессора и турбины, можно заменить на большие и открыть возможность для пропуска большего количества газа.

Следует помнить, для каждого автомобиля, «нужную» турбину тщательно подбирал производитель. Это означает правильное соответствие между диаметрами выхода и входа (турбины и компрессора). Как правило, производитель устанавливает одинаковые размеры. Производители автомобилей подбирают турбину, чтобы была хорошая тяга с низов, при этом теряется небольшой момент при высоких оборотах.

Модификация турбин может вызвать эффект обратного давления, когда поток воздуха начинает двигаться в обратном направлении, что обычно приводит к повреждению крыльчатки.

Для чего используется керамика?

Производители используют керамику. Она имеет меньшую плотность чем сталь, таким образом уменьшается инерция. Турбина быстрей раскручивается. Большинство современных авто турбин используют сплав на основе никеля. Полезные свойства керамики выражаются в улучшении отдачи до 45%. Время на раскрутку турбины уменьшается примерно на 20%, в сравнении с обычной.

Керамические турбины больше подвержены воздействию нехороших частей поступающих из выпускного коллектора. Они больше чувствительны к ударным нагрузкам.

Турбины с раздвоенным пульсом

Имеют раздельные пути ведущие к турбине. Это поддерживает пульс от выпускных газов в более изолированном состоянии, соответственно разные цилиндры оказывают меньше дурного влияния друг на друга, поэтому отдача улучшается. Так называемые турбонагнетатели с раздвоенным пульсом (или с двойным входом) доступны от многих тюнинговых компаний, серийно встречаются на двигателе Toyota 3S-GTE.

Турбины с изменяемой геометрией

Один из примеров изменяющейся геометрии это сопло турбины. Там несколько лопаток расположены по кругу корпуса, и соединены с механизмом, регулирующим углы. Зазор между лопатками может меняться, таким образом изменяется раскручивание турбины.

Для работы требуется специальный управляющий механизм, который обеспечивает оптимальную производительность турбины во всем диапазоне работы. К сожалению, они достаточно дорогие и не очень надежны.
Что ещё можно почитать