Устройство турбонаддува на автомобилях ВАЗ 2110
С помощью турбонаддува владельцы обычных седанов пытаются добиться повышения мощности своего автомобиля. Эта статья рассказывает об устройстве наддува и его особенностях.
Самый простой способ увеличить мощность своей машины — это установить какую-нибудь турбину или же турбонаддув. Последний вариант является самым простым и надежным способом извлечения дополнительной мощности из стокового мотора. Также наддув обеспечивает и некоторое уменьшение расхода топлива и даже снижение содержание отравляющих веществ в выхлопных газах.
Турбонаддув на ваз 2110Содержание
- Основы
- Принцип работы
- Минусы наддува
Основы
Отличие наддува от различных видов турбин заключается в том, что для создания давления турбонаддув использует энергию выхлопных газов. Вообще турбонаддув можно использовать как на дизельных, так и на бензиновых автомобилях. Поскольку нас интересует ВАЗ 2110 то и вариант также интересен бензиновый.
Однако стоит отметить, что самый большой положительный эффект достигается все же на дизельных моторах из-за свойственной им высокой степени сжатия. На бензиновых двигателях иногда ставить турбонаддув не имеет смысла, так как может возникать непредвиденная детонация вследствие резко увеличившихся оборотов коленчатого вала. Также резко повышается температура отработавших газов, а так как турбонаддув автомобиля ВАЗ 2110 работает на энергии выхлопа то и сам наддув очень греется.
Вся система наддува на ВАЗ 2110 будет состоять из:
- Компрессора.
- Предохранительного клапана.
- Регулятора давления.
- Интеркулера.
Регулятор давления выполняет самую значимую работу. Он корректирует значение давления и представляет собой перепускной клапан особого вида. То есть не все отработавшие газы следуют в наддув чтобы обеспечить его вращение — часть следует в обход, тем самым и изменяется давление. В зависимости от типа выбранного наддува для ВАЗ 2110 привод клапана может быть либо электрическим, либо пневматическим.
Работа его также основывается на снимаемых показаниях со специальных датчиков.
Принцип работы
Первое, что нам необходимо усвоить — это то, что работа компрессора основывается на энергии выхлопных газов, то есть отличия от механического компрессора очень значительные. Значительная часть выхлопных газов поступает не в выхлопную систему, а направляется в турбонаддув для того, чтобы вращать турбинное колесо. Колесо, в свою очередь, сжимает поступающий воздух. Далее уже сжаты воздух поступает под давлением в интеркулер, где охлаждается переде тем как попасть в цилиндры двигателя. За счет охлаждения воздуха удается немного повысить давление и снизить температуру топливной смеси в цилиндрах, чтобы двигатель не перегревался.
Турбонаддув на ваз 2110 принцип работыКак уже сказано, турбонаддув автомобиля ВАЗ 2110 не связан жестко с коленчатым валом двигателя машины. Связь осуществляется косвенно: чем выше обороты вала, тем больше сгорает топлива и как следствие сгорает больше топлива, то есть вырабатывается больше выхлопных газов и выше их давление при раскрутке ротора компрессорного колеса.
В это моменте наддув незначительно уступает механическому компрессору. Там связь его подвижных частей с коленчатым валом что ни на есть прямая: от вала осуществляет привод турбины через ремень, то есть чем быстрее вращается вал, тем быстрее вращается шкив передающий крутящий момент через ремень на колесо турбины. И ускорение вращения турбины происходит моментально.
Для очень мощных V- образных двигателей разработана специальная система из двух параллельно расположенных наддувов.
Ее плюс заключается в том, что два наддува на каждый ряд цилиндров имеют значительно меньшую инерцию, чем одна большая турбина на весь двигатель. За счет такого решение можно добиться плавности работы и полной синхронизации работы с валом двигателя, избавится от таких негативных эффектов, как турбояма и турбоподхват. Для автомобилей, участвующих в гонках даже были разработаны системы наддувов из трех или даже четырех компрессоров. Также существует масса серийных автомобилей, где применяются комбинации из механического компрессора и турбонаддува.
На малых оборотах работает механика, а когда обороты достигают определенного значения работать начинает турбина. Таким способом также удается убрать эффект турбоямы. На нашей ВАЗ 2110 рационально будет использовать, конечно же, один наддув, так как построение более сложных систем обойдется дороже, чем вся машина.
Минусы наддува
Первым и самым отталкивающим является, конечно же, цена наддува для ВАЗ 2110. Затем следует значительное повышение износа узлов мотора из-за увеличения мощности. И хоть мотор «десятки» крайне пригоден к капитальному ремонту это все равно не самое лучшее, что могло бы быть. Также придется использовать дорогое масло для мотора машины и всегда четко и вовремя проводить техническое обслуживание турбонаддува и двигателя. Также придется следить за тем, что б значение компрессии в цилиндре двигателя всегда было на уровне, так как появление картерных газов в большом количестве может быстро «убить» турбину.
с чего начать, инструкция по турбированию
Практически все автолюбители сегодня стараются как-нибудь выделить свой автомобиль из потока, сделать машину особенной.
Улучшением ходовых качеств занимаются чуть ли не сразу после приобретения. Нередко на дорогах можно встретить турбо ВАЗ. С установкой турбонаддува на двигатели «АвтоВАЗа» можно существенно повысить мощность мотора. А вот без турбины, но с установкой тюнингованных комплектующих, существенной прибавки в мощности получить не удастся. Давайте посмотрим, как собрать турбированный мотор для ВАЗ.
Что необходимо знать о наддуве
Турбонаддув – это принудительное нагнетание воздуха в камеры сгорания посредством создания на входе впускного тракта зоны высокого давления. Когда водитель автомобиля нажмет на педаль, и дроссельная заслонка откроется, во впускной коллектор попадет значительно больше воздуха, чем, если бы он подавался при атмосферном давлении. С увеличением количества кислорода карбюратор или инжектор увеличивает и порцию топлива. За счет этого вырастает мощность мотора.
Камера сгорания имеет фиксированный размер, а объем ее — это постоянная величина. На штатном двигателе в нее помещается лишь какое-то ограниченное количество топливной смеси.
Для повышения мощности необходимо поместить в цилиндр больший объем горючего. Реализовывается это при помощи создания высокого давления, которое сожмет смесь. Тогда она займет меньше места. Для этого и необходим турбонаддув.
Установка турбо-компрессора имеет массу плюсов. Механизм имеет достаточно низкий вес. Турбины зачастую универсальные – их можно отрегулировать под любые двигатели, карбюраторы и другие системы питания. Комплект можно установить на тюнингованные моторы, а монтаж не помешает дальнейшим доработкам. Турбировать можно моторы любого объема.
С чего начать?
Для тюнинга подходит далеко не любая машина. Важно обязательно обращать внимание на состояние авто. Лучше разобрать автомобиль до основания. Главная проблема – это коррозия. Нужно понимать, что металл на автомобилях от «АвтоВАЗа» достаточно тонкий, и высокие нагрузки ему противопоказаны. Стоит приложить серьезную нагрузку, и ржавый металл буквально порвет.
Начать следует с замены металла в моторном отсеке на более мощный. Когда все неисправности кузова отремонтированы, можно продолжить тюнинг дальше. Если автомобиль куплен специально для тюнинга, то первым делом нужно заставить его двигаться в стоковом состоянии. Далее меняют электропроводку, приводят в хорошее состояние двигатель или же меняют его на шестнадцатиклапанный. Также проводят ревизию тормозной системы и трансмиссии.
Это и есть первый пункт, с которого начинается инструкция по турбированию. Когда железо вернулось в идеальное, близкое к заводскому состояние, можно продолжить дальше. Тем более мы уже достаточно знаем об оборудовании для туробонаддува.
Подходящие двигатели
Проще всего сделать турбо ВАЗ на базе 16-клапанного агрегата. Он отличается достаточно простой конструкцией и за счет этого так же прост в тюнинге и обслуживании. И самое важное – он идеально подойдет для автоспорта, так как при минимальных затратах способен выдавать достаточную мощность.
Старые моторы, оснащенные карбюраторной системой питания, подобному тюнингу практически не поддаются. Но некоторые умельцы все-таки строят турбо ВАЗ-2106. 8- клапанные инжекторные моторы подошли бы для гражданской эксплуатации, однако в автоспорте нужна и важна каждая лошадиная сила. Специалисты в автотюнинге рекомендуют использовать именно 16-клапанные двигатели ВАЗ.
Что необходимо для постройки турбированного двигателя?
Для тех, кто желает получить мощность 200+, лучше всего достать блок двигателя от «Лады Калины». Можно использовать и блок от ВАЗ-2110, однако при строительстве автомобиля для автоспорта важная любая мелочь. Для мотора также необходим коленчатый вал от «Калины», где кривошип имеет диаметр 75,6 мм. Поршни для турбо ВАЗа лучше приобретать кованные, предварительно выточив на них выемку под нужную степень сжатия.
Турбокомпрессор
Данный нагнетатель сделан в виде отдельного агрегата, который приводится в действие при помощи приводного ремня.
Последний будет брать крутящий момент от коленвала. Компрессор никак не связан с смазочной или охлаждающей системой мотора. Чтобы сбрасывать лишнее давление, которое иногда возникает во впускном тракте в некоторых рабочих режимах, к воздушным подключен дополнительный клапан. Зачастую для тюнинга автомобилей используют два варианта компрессоров – это центробежный и винтовой. Первый сделан в форме улитки, внутри которой находится крыльчатка. В винтовом компрессоре давление получается за счет одновременного вращения двух валов, оснащенных лопастями.
Для самостоятельного тюнинга автомобилей применяют именно центробежные компрессоры. Они более доступны, имеют небольшие габаритные размеры, просты в монтаже. По причине того, что характеристики производительности ограничены частотой вращения коленвала двигателя, то он может выдавать не более 0,7 Бар давления. Компрессор может поднять мощность мотора от 15% до 30% на максимальных оборотах до 40 тысяч в минуту. Это довольно серьезный показатель.
Среди преимуществ компрессоров можно выделить высокую долговечность и надежность, малые требования к состоянию мотора, простоту монтажа, доступность.
В процессе работы турбокомпрессора подхват случается на оборотах от трех и более. Мотор сразу реагирует на нажатие педали – в этом случае нет, так называемой «турбоямы», которая бывает при установке других нагнетателей. Однако на высоких оборотах двигателя (более пяти тысяч) прирост мощности практически незаметен.
Газовая турбина
Среди особенностей турбины можно выделить скорость ее вращения. Она может достигать 200 тыс. об/мин, при этом давление может доходить до 2 Бар. Данная турбина способна увеличить мощность мотора до 50 процентов. Подшипники турбины вращаются на огромных скоростях и требуют смазки. Система подключается к смазочной системе ДВС. Турбине нужно определенное время, чтобы набрать необходимые обороты. Поэтому она начнет работать только после трех тысяч оборотов. Если попытаться резко нажать педаль акселератора на низких оборотах коленчатого вала, то напор отработанных газов будет слишком мал для работы агрегата. Можно ощутить провалы. Это явление называется не иначе, как «турбояма».
Подбираем турбокомпрессор
Если установить маленький элемент, то он будет работать на небольших и средних оборотах коленчатого вала. На высоких такой компрессор функционировать не будет. С большим агрегатом все с точностью до наоборот. Чаще всего устанавливают модели TD04L от Subaru, TD05 – Mitsubishi, турбины Garett, китайские турбины сомнительного качества – T3 и T4.
Охлаждение
С охлаждением ВАЗа турбо все просто. Устанавливают двухрядные радиаторы от ВАЗ-2110, так как они гораздо более производительны. Также можно установить интеркулер. Если он будет слишком большим, то может вызвать проблемы.
Маленький не имеет должной производительности и просто не будет успевать охлаждать подающийся в цилиндры воздух.
Клапан Blow-off
Это важная часть конструкции. Основная задача ее – сбрасывать часть воздуха после того, как дроссельная заслонка закроется. Если этого клапана не будет, то давлением может буквально порвать все соединения. Клапанов этих на рынке достаточно много – от промышленных до сделанных своими руками.
Клапан «Вестгейт»
Этот клапан необходим, чтобы пропускать часть воздуха мимо турбины. Таким образом поддерживается заданное давление в системе.
Готовые наборы
Чтобы создать турбо-мотор, совсем не обязательно собирать комплект необходимого оборудования. Сегодня можно приобрети уже готовые наборы. Они предназначены, как для 16-клапанных двигателей, так и для 8-клапанных инжекторных моторов.
Набор для двигателей 8-клапанов
Турбо-комплект для 8-клапанного двигателя имеет следующие характеристики. Он способен генерировать давление до 0,5 Бар. С этим комплектом можно увеличить мощность до 120 лошадиных сил, а крутящий момент до 190 Нм. Установка этого набора никак не влияет на ресурс силового агрегата. Монтаж достаточно простой, а все детали из набора – навесные. Для монтажа не нужно как-нибудь дорабатывать двигатель.
В турбо-кит входит:
- Стальной коллектор.
- Турбокомпрессор.
- Прокладки.
- Шланг подачи масла.
- Система подачи охлаждающей жидкости.
- Клапана для сброса избыточного давления.
- Соединительные элементы.
- Крепеж и другие детали.
Набор для 16-клапанных агрегатов полностью аналогичный. Также аналогичны и его технические характеристики. В продаже можно найти турбо-кит на 8-клапанный мотор мощностью до 250 лошадиных сил. Здесь используется турбокомпрессор с давлением в 1 Бар.
Монтаж
Нужно помнить, что оснащение двигателя системой турбонаддува – это достаточно длительный процесс. Хоть производители наборов и говорят, что можно обойтись без модернизации двигателя, это не совсем так. С чего начать? Конечно же, с покупки необходимых запчастей и подготовки мотора. Необходимо заменить поршни, кольца, прокладку ГБЦ, топливный регулятор, дроссель, а также трубки и прочие детали. Все эти механизмы должны быть максимально надежными.
Также нужно помнить, что постройка мощного авто может существенно различаться в зависимости от модели турбины. Инструкция будет достаточно усредненной.
К примеру, для того чтобы построить турбо ВАЗ-2106, сперва необходимо заменить мотор.
Нужно установить 16-клапанный инжекторный агрегат. Первым делом нужно подготовить двигатель. Мотор разбирают, проводят проверку цилиндров, коленчатого вала, шатунов, масляного насоса. Если необходимо, выполняют шлифовку блока. Поршни следует приобретать после того, как будут подготовлены цилиндры.
Далее собирают навесное оборудование. На этом этапе устанавливают форсунки, меняют топливный насос. Затем устанавливают ресивер, выпускной коллектор и применяют турбину. Также монтируют все стальные элементы. И, наконец, последний этап – настройка. От того, как профессионально и правильно будет выполнена регулировка, будет зависеть максимальная мощность, крутящий момент и другие характеристики мотора. Если все операции по подготовке и сборке системы можно сделать своими руками, то для настройки лучше обратится к профессионалам (особенно, если ВАЗ турбо на газу). Кстати, сейчас много споров по поводу того, можно ли на «турбу» ставить ГБО.
Специалисты говорят, что октановое число у такой смеси более 102. Поэтому газ работе такого силового агрегата не навредит.
Масло в интеркулер, как устранить дефект. Почему появляется масло в интеркулере. Причины появления масла в интеркулере, как устранить проблему.
Если техника сложная, она часто выходит из строя, а восстанавливать ее — удовольствие не из дешевых. При проверке дизельного двигателя, который оснащен турбонаддувом и интеркулером или, как его еще называют, промежуточным охладителем, довольно многие автовладельцы могут обнаружить следы масла в интеркулере. Однако не стоит сразу впадать в панику и готовить себя к колоссальным финансовым затратам. Если правильно определить причины, по которым турбина уезжает в масло интеркулера, и вовремя устранить обнаруженную проблему, возможно, ситуацию удастся решить с небольшими потерями.
Интеркулер в дизельных автомобилях и в машинах с бензиновым двигателем
Поначалу основным назначением промежуточных охладителей (интеркулеров) была установка на дизеля, так как они слишком чувствительны к высокотемпературным веществам, а запасной радиатор способен снизить температуру воздуха, выходящего из турбины с 50 до 75 градусов Цельсия.
Но сегодня довольно много производителей, а также тюнинговых мастерских уже практикуют установку интеркулеров на бензиновые двигатели.
Какой интеркулер нужен что он дает
Для охлаждения топливной смеси после турбины требуется установка радиатора, являющегося интеркулером. Это дает множество преимуществ, предлагаю их рассмотреть:
1. Значительно увеличивает мощность двигателя.
2. Снижает содержание токсинов в выхлопных газах.
3. Значительно снижает расход топлива.
4. А сам конец, повышает эластичность двигателя, поэтому быстрее реагирует на изменение подачи топлива.
Интеркулер дизеля, устройство и принцип
Если вспомнить курс физики, который мы проходили в школе, то можно подчеркнуть, что почти все вещества способны расширяться, если их сильно нагреть, а при охлаждении компактно. Если в конструкцию автомобиля входит турбонаддув, то воздух в нем проходит через нагнетатель, который движется за счет выхлопных газов.
Стоит отметить, что очень часто попадаются воздушные интерколеры, представляющие собой конструкцию, очень похожую на обычный радиатор системы охлаждения. Они отличаются только тем, что пропускают вместо жидкости через внутренние клетки воздух. Они намного практичнее и дешевле, но для установки необходимо иметь много свободного места под капотом. Жидкостные промежуточные охладители не столь габаритны, однако требуют использования электронного блока управления и собственного насоса. Но, в любом случае, обнаружить там масло можно вне зависимости от конструкции интеркулера.
Масло в интеркулер, причины
При обнаружении масла в интеркулере не стоит поддаваться панике, возможно, что вы устраните эту проблему самостоятельно и всего за пару часов.
Как решить проблему в сливном маслопроводе
Но не всегда можно заболеть неприятностями. Иногда масло может появляться в патрубке интеркулера из-за нарушений, связанных с картером двигателя. Это связано с образованием различных засоров в сливном маслопроводе – в него может попасть обычный мусор или образоваться нагар. Часто водители при самостоятельном ремонте дизеля не используют специализированные средства для крепления маслопровода, а используют обычные герметики, которые способны проникать внутрь трубы и образовывать пробки.
Как решить проблему, если фильтры воздуховодов забиты
Если масло появилось в интеркулере, необходимо также осмотреть воздуховод, ведущий к нему, на наличие трещин или дырок. Кроме того, если фильтр сильно забит, он не сможет пропустить нужное количество воздуха. В любом случае в середине нагнетателя образуется некая область разрежения, способная тянуть масло и постепенно разрушать уплотнительные кольца, тем самым загрязняя интеркулер. Что касается решения проблемы, то необходимо при первой же возможности прочистить фильтр и произвести его замену. Также следует устранить отверстия в воздуховоде.
Однако есть и другой вариант развития событий. Если в картере смазочный материал поднимается выше сливного патрубка, турбина также может выбрасывать масло в промежуточный охладитель. Если вы сдвинулись со шкалы используемого масла, ситуацию можно легко исправить.
А вот если вентиляция картера нарушена, то проблема достаточно серьезная. Причиной этого может быть нарушение целостности уплотнительных колец в цикле цилиндр-поршень, из-за чего отработавшие газы попадают в картер и выдавливают масло через сливную трубку.
Чистка интеркулера по инструкции, ход работ поэтапный
Даже если проблема обнаружена и устранена, сам интеркулер надо чистить. Если этого не произвести, то смазка будет смешиваться с воздухом, который проходит через радиатор и попадать в топливо, тем самым значительно ухудшая качество его сгорания. Кроме того, значительно снизится эффективность охлаждения воздуха в промежуточном охладителе, что может лишить автомобиль преимуществ, получаемых от установки интеркулера. В некоторых случаях при перегреве двигателя может загореться масло.
Для того, чтобы произвести комплексную очистку межкулачковой муфты, требуется ее демонтаж.
Довольно легко снимаются более подобные устройства, которые называются воздушными интеркуллерами. Для этого нужно всего лишь открутить пару болтов и сломать хомуты. Что касается жидких моделей, то здесь все намного сложнее. Необходимо внимательно прочитать инструкцию по работе автомобиля, чтобы узнать, какими средствами можно отмыть интеркулер от масла, часто производители приводят список допустимых веществ. Если по каким-либо причинам сделать это не удается, рекомендуется применить универсальную автохимию.
Очень часто в Интернете можно встретить различные рекомендации, например, по использованию керосина, бензина или других средств, но без консультации со специалистом их применять не рекомендуется. Существуют интерколеры, в составе которых имеются материалы, повреждаемые растворителями или легковоспламеняющиеся, способные привести к сильным и необратимым повреждениям элемента силового аппарата. В этом случае вы можете воспользоваться услугами специализированных сервисных центров, правда влетит вам «в копейки».