Что лучше турбина или суперчарджер?
Турбонаддув — это, так сказать, обозначение процесса работы турбопривода с центробежным нагнетателем, который среди автомобилистов просто называют турбиной. Главная цель турбины — увеличить объем вентиляции силового агрегата. В конечном результате итог работы любого нагнетателя один и тот же, увеличенный поток воздуха, вследствие которого возникает прирост мощности. Ведь, как известно, мощность напрямую связана с количеством воздуха, которое попадет в двигатель.
ТурбинаОтличие турбины от суперчарджер
Разница между традиционным нагнетателем с механическим приводом (иногда его называют «суперчарджер») и турбонагнетателем заключается в способе, который приводит его в действие. По большому счету все нагнетатели – насосы, поскольку их задача в перекачке воздуха, соответственно для этого им необходима энергия. Нагнетатели, имеющие механический привод (объемные типа Рута или центробежные, винтового типа) питаются от энергии, которую получают от коленвала посредством механического соединения – зубчатая передача, ремень и т.
В свою очередь турбонагнетатели извлекают энергию, можно сказать из отходов, которые предназначены для выброса наружу – то есть от потока выхлопных газов. Как не странно, но в конечном итоге, турбина, которая работает на таких «отходах», дает двигателю намного больший прирост мощности – поскольку не требует дополнительных энергозатрат от самого мотора.
Следует отметить, что эти незначительные энергозатраты намного серьезнее, нежели кажутся на первый взгляд. Взять хотя бы механический нагнетатель, добавляющий к общей мощности силового агрегата, порядка 100 лошадиных сил. Прежде чем дать такую прибавку, он использует примерно 25-35 л.с. при условии, что двигатель не слишком объемный. Кстати, данная величина напрямую зависит от КПД нагнетателя, однако это уже отдельная тема. Итак, «поглотив» от производимой мощности 25-35 л.с., двигатель получит лишь 65-75 л. с.
Что до турбины, которую раскручивают выхлопные газы, а не коленвал, то она даст мотору порядка 90-95 «лошадей» мощности.
Как работает турбонагнетатель
Для многих людей работа турбонагнетателя — некая «магия», в связи с этим люди, не представляющие себе принцип работы этого агрегата, ошибочно полагают, что потока выхлопных газов очень мало для того, чтобы с такой скоростью вращать компрессор или нагнетатель. Но как не крути, именно газы приводят в движение турбину. Как бы там не казалось, и чтобы там кто не придумывал, энергетический потенциал выхлопа любого ДВС просто огромен, его значение почти равно тому, которое передается от маховика. Это достигается за счет того, что энергия высвобождаемая процессом горения в ДВС, высвобождается практически в равных долях тремя путями: выделение тепла, вращение коленвала и сила выхлопа. Последняя сила, собственно и заставляет вращаться газотурбинные моторы, что до турбочарджеров (а они по большому счету и есть те же ГТД, только в миниатюре) используют ДВС в качестве топки.
Как работает суперчарджером
Теперь предлагаю вспомнить школьный курс математики и поупражняться в гипотетическом дрегстере. Предположим, он оборудован суперчарджером и обладает мощностью в 1000 л.с. Допустим, 500 «лошадей» из данной тысячи он получил за счет суперчарджера. Немного раньше мы получили соотношение 65/100 — это реальная мощность, которой механические нагнетатели обеспечивают ДВС. Теперь необходимо разделить 500 на 0,65, после чего у нас выходит 769 л.с. В действительности именно такую мощность должен выдавать суперчарджер для того чтобы мотор в конечном итоге получил прибавку к мощности 500 л.с.
Теперь давайте прикинем, сколько лошадиных сил необходимо получить от турбины, чтобы в конечном результате вышел такой же результат. Учитывая вышеописанное соотношение 95/100, мы получаем 526 л.с., из чего следует, что мотор оснащенный механическим нагнетателем обязан производить 1269 л.
с. (500 + 769) мощности, для того чтобы сравняться с двигателем оснащенным турбиной мощностью в 1026 л.с. (500 + 526) – при равных условиях.
При этом турбированный двигатель подвергается намного меньшему износу, что тоже немаловажно, я бы даже сказал это довольно весомый аргумент.
В заключение. Все вышеприведенные соотношения могут быть не точными для двигателей внутреннего сгорания, значения брались исходя из характеристик некоторых моделей моторов и турбин.
Подводя итоги, можно с уверенностью сказать, нет здесь никакой «магии», турбонаддув – вполне реальный агрегат, имеющий прекрасные характеристики, лучшую эффективность использования энергии, выделяемой двигателем по сравнению с суперчарджером.
В чем разница турбины от суперчарджер. Видео
[embedyt] http://www.youtube.com/watch?v=opNU2SYwkts[/embedyt]
что это такое и зачем нужен?
Для большинства автомобилистов увеличение мощности транспортного средства стало, чуть ли, одним из самых заветных желаний.
Конечно, среди многообразия всевозможных тюнингов неопытному в этом деле человеку бывает довольно сложно разобраться. В последнее время все большую популярность стали приобретать суперчарждеры. Данный элемент подразумевает под собой обычный нагнетатель механического вида, который выступает в устройстве в качестве ключевого элемента наддува. Благодаря такому элементу можно добиться создания давления во впускном тракте, значение которого будет превышать атмосферное давление. Такое устройство напрямую связано с коленвалом за счет специального привода. Принцип работы суперчарджера основан на изначальном втягивании воздуха, его сжатии и нагнетании непосредственно во впускную систему. во время втягивания воздуха внутри устройства образуется разряжение, а давление создается за счет быстрого вращения устройства. Именно из-за разницы давления и показателя оборотов мотора происходит нагнетание воздуха в двигатель.
Особенности устройства
Подобные устройства могут сильно разниться в зависимости от своих конструктивных особенностей.
Однако при этом, на каждой модели суперчарджера обязательно должен присутствовать интеркулер. Данное устройство фактически является радиатором, благодаря которому происходит охлаждение сжатого воздуха. Необходимо это для того, чтобы нагретый воздух не уменьшал параметры, связанные с плотностью и давлением. Что же касается приводов, которые связывают коленвал с механическим нагнетателем, то они тоже бывают нескольких видов. Такие устройства могут быть электрическими или прямыми, цепными или ременными, а также зубчатыми. В электрических, приводом выступает электромотор, в прямых – к фланцу коленвала обычно крепится нагнетатель, в цепных – в качестве связи используется металлическая цепь. Что же касается зубчатых, то они представляют собой ничто иное, как цилиндрические редукторы.
Разновидности устройств: какие бывают?
Турбочарджеров существует достаточно большое количество. большинство из таких конструкций по прошествии определенного периода времени показывают свою неэффективность.
из-за этого многие из них автомобилисты перестают устанавливать на свои авто. к таким устройствам можно отнести спиральные, шиберные и поршневые насосы, которые так и не были запущены в производство. В настоящее же время наиболее эффективными считаются кулачковые, центробежные и винтовые устройства. Кулачковые показали себя, как достаточно эффективные нагнетатели. сейчас такие механизмы оснащаются роторами, состоящими из 3-4 кулачков, вращающихся навстречу друг другу. За счет установки оптимального угла наклона кулачков в таких устройствах обеспечивается необходимый баланс между потерями и нагнетанием. В таких устройствах происходит довольно быстрое нагнетание воздушной массы до необходимых значений. Однако при этом, без установки системы регулирования такой суперчарджер не сможет нормально работать. Для его регулировки можно выполнить либо перепускание воздуха, либо периодическое отключение устройства. Ну а для того, чтобы система работала стабильно, ее необходимо комплектовать разными датчиками и электронным блоком управления.
Подробнее о суперчарджере будет рассказано в этом видеоролике:
Опубликовано: 14 сентября 2018
Как работает нагнетатель и чем он отличается от турбокомпрессора
Администратор
Опубликовано в BLKSTK Таможня, обслуживание и запчасти
Все, что вам нужно знать о двигателях с наддувом
Мощность и производительность — вот что заставляет автопроизводителей расширять свои возможности. В наши дни, когда каждый бренд борется за более высокие показатели мощности, каждая настройка и компонент имеют большое значение. Хорошо известно, что нагнетатели повышают общую выходную мощность автомобиля и очень популярны в автомобильном мире. Тем не менее, что такое двигатели с наддувом? В этой статье мы остановимся на том, что делают нагнетатели для повышения производительности автомобиля.
Просмотреть наши запасы
Свяжитесь с нами
Мы можем использовать все технические возможности нагнетателей. Но в этой статье мы собираемся разбить его на простое объяснение того, что они на самом деле делают. Нагнетатель — это, по сути, воздушный компрессор, который помогает увеличить давление или плотность воздуха, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания. Со всеми этими разговорами о мощности и производительности вы планируете приобрести новый автомобиль? У нас в BlackStock Ford есть широкий выбор автомобилей Ford, а также сертифицированные подержанные автомобили различных марок. Свяжитесь с нами, чтобы запланировать тест-драйв сегодня!
Какие обновления будут представлены грузовику Ford Super Duty 2022 года?
Что такое нагнетатель?
Нагнетатель представляет собой воздушный компрессор, который увеличивает давление воздуха, подаваемого в двигатель внутреннего сгорания. Это помогает повысить выходную мощность, поскольку двигатель получает больше кислорода в каждом из циклов впуска и помогает ему сжигать больше топлива.
Нагнетатели могут приводиться в действие механически с помощью ремня, вала или цепи, соединенных с коленчатым валом двигателя. Доступны два типа нагнетателей – объемные и динамические компрессоры.
Говоря простым языком, объемные нагнетатели обеспечивают постоянный уровень повышения давления при всех оборотах двигателя (об/мин). С другой стороны, нагнетатели Dynamic Compressor не создают такого большого давления на более низких скоростях, но обеспечивают экспоненциальное давление скорости выше своего порога.
Нагнетатели против турбонагнетателей
Это соревнование, в котором никогда не бывает победителя. Это потому, что оба эти компонента хороши сами по себе и имеют преданных поклонников. Решение о том, что лучше другого, может стать политическим. Оба эти компонента имеют одинаковый конечный результат, а именно подачу в двигатель более холодного воздуха. Это, в свою очередь, помогает двигателю сжигать больше топлива и в результате производить больше мощности.
Турбокомпрессоры используют скорость и энергию выхлопных газов, выбрасываемых из цилиндров двигателя, для вращения турбины, которая приводит в действие небольшой компрессор, нагнетающий больше воздуха обратно в двигатель.
С другой стороны, нагнетатель приводится в действие механически от двигателя через ремень, спускающийся с коленчатого вала, или, в некоторых случаях, от электродвигателя.
Какие функции безопасности доступны в Ford Escape 2021 года?
Тест-драйв Ford сегодня на BlackStock Ford в Orangeville, ON
Заинтересованы в покупке нового автомобиля? Мы в BlackStock Ford готовы помочь вам на протяжении всего процесса покупки. Проверьте наш онлайн-инвентарь, чтобы увидеть наш текущий выбор новых моделей Ford. Вы также можете связаться с нами, чтобы запланировать тест-драйв вашего любимого Ford или задать любые другие вопросы.
Еще от Blackstock Ford
Турбонагнетательи нагнетатель: в чем разница?
| How-To — Двигатель и трансмиссия
А что лучше?
По мере того, как правительственное законодательство и забота об окружающей среде способствуют переходу от прожорливых безнаддувных двигателей большого объема к более экономичным двигателям меньшего размера, автопроизводители все чаще используют турбокомпрессоры и нагнетатели, чтобы увеличить мощность при меньшем расходе топлива.
Оба устройства служат «заменой рабочего объема», помогая втиснуть такое же количество воздуха, которое более крупный двигатель естественным образом вдыхает в меньший двигатель, поэтому они могут вырабатывать такую же мощность, когда нога водителя касается пола. Оказывается, кислород попасть в двигатель сложнее, чем топливо. (Такой же цели служат системы закиси азота на быстром вторичном рынке.) Давайте по-новому взглянем на относительные преимущества турбонаддува по сравнению с наддувом.
В чем разница между турбокомпрессором и нагнетателем?
«Нагнетатель» — это общий термин для воздушного компрессора, который используется для увеличения давления или плотности воздуха, поступающего в двигатель, обеспечивая большее количество кислорода для сжигания топлива. Все самые ранние нагнетатели приводились в движение за счет мощности, отбираемой от коленчатого вала, обычно с помощью шестерни, ремня или цепи. Турбокомпрессор — это просто нагнетатель, который вместо этого приводится в действие турбиной в потоке выхлопных газов.
Первый из них, датируемый 1915, назывались турбонагнетателями и использовались в радиальных авиационных двигателях для повышения их мощности в разреженном воздухе на больших высотах. Сначала это название было сокращено до турбокомпрессора, а затем до турбо.
Что лучше: турбонаддув или нагнетатель?
Каждый из них можно использовать для увеличения мощности, экономии топлива или того и другого, и у каждого есть свои плюсы и минусы. Турбокомпрессоры извлекают выгоду из некоторой части «бесплатной» энергии, которая в противном случае была бы полностью потеряна в выхлопных газах. Работа турбины действительно увеличивает противодавление выхлопных газов, что оказывает некоторую нагрузку на двигатель, но чистые потери, как правило, меньше по сравнению с прямой механической нагрузкой, связанной с приводом нагнетателя (самые большие нагнетатели, приводящие в действие драгстер с верхним топливом, потребляют 900 лошадиных сил коленчатого вала в двигателе общей мощностью 7500 лошадиных сил).
Но нагнетатели могут обеспечить наддув почти мгновенно, в то время как турбокомпрессоры обычно имеют некоторую задержку отклика, пока давление выхлопных газов, необходимое для вращения турбины, увеличивается. Очевидно, что драгстер с топовым топливом, пытающийся проехать квартал за четыре секунды, не может тратить время на ожидание повышения давления в выхлопных газах, поэтому все они используют нагнетатели, в то время как транспортные средства, которым поручено повысить среднюю топливную экономичность компании (CAFE), не могут себе этого позволить. тратить драгоценную мощность на воздуходувки, поэтому они в основном используют турбины. Но с появлением мягкой гибридизации и 48-вольтовых электрических систем вы можете ожидать более широкого использования нагнетателей, приводимых в действие свободно рекуперируемым электричеством, хранящимся во время замедления и торможения. В новом шестицилиндровом двигателе M256 от Mercedes-Benz, который теперь устанавливается на такие автомобили, как CLS 450 и GLE 450, используется именно такая система, как и в топовом двигателе такого же размера и конфигурации в новом Land Rover Defender.
Сколько мощности добавляет турбонаддув или нагнетатель?
Выше мы отметили, что количество кислорода, которое двигатель может «вдохнуть», является ограничивающим фактором мощности, которую он может производить, потому что технология топливных форсунок более чем способна обеспечить столько топлива, сколько возможно сжечь. с количеством кислорода в баллоне. Безнаддувные двигатели, работающие на уровне моря, получают воздух под давлением 14,7 фунтов на квадратный дюйм, поэтому, если турбонаддув или нагнетатель добавляют двигателю наддува на 7 фунтов на квадратный дюйм, то сами цилиндры получают примерно на 50 процентов больше воздуха и теоретически должны производить примерно на 50 процентов больше. власть. Обычно так не получается. Сжатие всасываемого воздуха добавляет тепла, что наряду с дополнительным давлением увеличивает вероятность преждевременной детонации или «пинга», повреждающей двигатель, поэтому время часто приходится несколько задерживать.
Это может ограничить количество времени, в течение которого топливо должно полностью сгореть, и, следовательно, уменьшить прирост мощности. Большинство современных двигателей с турбонаддувом и/или нагнетателем также включают промежуточные охладители, помогающие отводить часть тепла, добавляемого турбонагнетателем или нагнетателем. В конце концов, обычно ожидается, что добавление на 50 % большего количества воздуха дает на 30–40 % больше мощности.
Как турбины/нагнетатели экономят бензин?
Когда они работают, турбины и нагнетатели в основном помогают сжигать больше газа, но когда они прикручены к двигателю, который в противном случае был бы слишком мал, чтобы адекватно удовлетворить потребности автомобиля в плане ускорения или буксировки, и т. д., они помогают экономить бензин во время круиза с низким энергопотреблением, который составляет большую часть нашего вождения. Один из способов добиться этого — уменьшить насосные потери, возникающие, когда двигатель с большим рабочим объемом работает с дроссельной заслонкой, равной пяти процентам или меньше, — ему приходится прилагать большие усилия, чтобы всасывать воздух через почти полностью закрытую дроссельную заслонку.
Для такой же мощности может потребоваться 20-процентное открытие дроссельной заслонки на двигателе меньшего размера, что приводит к меньшей работе насоса. (Вот почему многие новые автомобили не создают достаточного вакуума для работы тормозов с усилителем, дверей системы климат-контроля и т. д., и для этих элементов используются либо вспомогательные вакуумные насосы, либо электрические элементы управления.)
Почему турбины более популярны, чем нагнетатели в серийных автомобилях?
Турбины, как правило, превосходят нагнетатели с кривошипным приводом в критическом тесте на экономию топлива FTP75, который определяет количество миль на галлон на наклейке на окно и рейтинг CAFE корпораций, поэтому турбины можно найти на более популярных автомобилях, начиная от Ford EcoSport 1,0 л за 21 240 долларов. turbo к любому из четырех предлагаемых двигателей с турбонаддувом в пикапе Ford F-150. Между тем, как показывает этот список всех автомобилей с наддувом, доступных в США, нагнетатели в основном устанавливаются на высокопроизводительные автомобили.
Конечно, все автомобили Volvo оснащены 2,0-литровыми двигателями с двойным наддувом, такие как XC60 и XC9.0 Модели T6 и T8 оснащены турбонагнетателем и нагнетателем . В этой конструкции используются сильные стороны каждого из них: наддув нагнетателя на низких оборотах обеспечивает давление до тех пор, пока не раскрутится более крупный турбонагнетатель, после чего нагнетатель отключается от коленчатого вала, чтобы не отнимать мощность.
Как насчет двигателей Twin Turbo, Biturbo, Quad Turbo и Hot Vees?
Twin-turbo просто означает наличие двух турбонагнетателей. Они могут работать либо независимо (как это часто бывает с двигателями с V-образной конфигурацией, где с каждой стороны двигателя работают отдельные турбины), либо последовательно. Когда они используются последовательно, малая и большая турбина соединяются в пару, и в этом случае меньшая быстро раскручивается, чтобы уменьшить турбозадержку, а затем, когда поток выхлопных газов увеличивается, большая турбина начинает обеспечивать наддув.
Обратите внимание, что некоторые относятся к первому как к битурбированному (Mercedes маркирует многие из своих автомобилей AMG Biturbo), а второй — к твин-турбо, но мы не делаем этого различия. Естественно, квад-турбо означает, что их четыре, как в Bugatti Chiron. В его большом двигателе W-16 используются две пары последовательных турбонагнетателей. В течение многих лет большинство V-образных двигателей с турбонаддувом подвешивали турбины к выпускным коллекторам с внешней стороны двигателя, при этом всасываемый воздух поступал в долину V-образного сечения. В последнее время было стремление изменить это и подавать всасываемый воздух на внешние стороны V-образного сечения, а выхлопную трубу и турбины расположить внутри V-образного сечения. Это имеет то преимущество, что значительно уменьшает общий размер двигателя и при надлежащей вентиляции капота может привести к снижению температуры под капотом.
Какие существуют типы нагнетателей?
Из-за необходимости размещения турбонагнетателя рядом с выпускным отверстием его форм-фактор с самого начала был склонен к центробежному (турбинному) компрессору.
Также доступны центробежные нагнетатели с ременным приводом, и их также довольно легко установить в модернизированных установках послепродажного обслуживания. Пакстон популяризировал эту установку, и теперь ее дизайн продается под маркой Vortech (как показано выше). Одним из интересных вариантов этой концепции является центробежный нагнетатель с переменным передаточным отношением, который включает в себя бесступенчатый привод шкива, установленный на обычном компрессоре. Заводские нагнетатели на V-образных двигателях обычно упаковываются в V-образную долину и, следовательно, предпочтительнее более длинная, нижняя и узкая упаковка. Из них тип Roots наиболее популярен среди автомобилей с заводским наддувом, к которым относятся новые Ford Mustang Shelby GT500 и Camaro ZL1. В этой установке два вала, вращающихся в противоположных направлениях, имеют лепестки, которые нагнетают воздух через валы — обычно воздух входит в верхнюю часть устройства и выходит из нижней части. Двухвинтовые нагнетатели Lysholm нагнетают воздух с одного конца нагнетателя на другой.
Этот тип использовался в винтажном Ford GT начала 2000-х годов, как и в двигателе с циклом Миллера Mazda Millenia.
Спиральный нагнетатель типа G-Lader какое-то время предпочитался Volkswagen и предлагался на Corrado здесь, в США. Эта странная конструкция включает в себя пару запутанных спиралей, которые вызывали сильное трение и оказались проблематичными. Нагнетатель со скользящими лопастями — это еще одна конструкция, которая не использовалась в автомобильной промышленности со времен нагнетателей Powerplus, установленных на некоторых автомобилях MG в 1930-х годах. Это сложно объяснить без подробных иллюстраций, и это связано с большим количеством трений. Последний тип, о котором стоит упомянуть, — это нагнетатель волны давления, известный как система Comprex. Он имеет вращающийся цилиндр, разделенный на многочисленные камеры, открытые с обоих концов. Один конец выставлен на выхлопной поток, другой на впускной. Импульсы выхлопа толкают всасываемый воздух к стороне впуска, прежде чем труба снова запечатывается, отражая волну импульса выхлопа обратно к стороне выпуска.
На обратном пути камера снова подвергается воздействию воздухозаборника, куда вслед за отступающей волной устремляется воздух. Есть некоторое смешивание газов, и это работает только при низких оборотах двигателя, поэтому лучше всего подходит для дизелей. Около 150 000 дизельных двигателей Mazda получили эту установку, но ни один из них не был продан у нас.
Могу ли я добавить турбонаддув или нагнетатель в свой автомобиль?
Существуют комплекты вторичного рынка для обоих, но, как правило, немного проще прикрутить нагнетатель, для которого нужны только кронштейн, шкив коленчатого вала и ремень, а также интеграция во впускную систему, а также, возможно, добавление промежуточного охладителя. Турбина должна быть интегрирована как в выхлопную, так и в впускную системы, а также возможно добавление промежуточного охладителя. Тем не менее, такие сайты, как JEGS.com, рады продать вам все необходимое, чтобы добавить любой из них.
Смотрите полный эпизод «Мастера двигателей»! Сколько наддува может выдержать стоковый двигатель?
В 26-м эпизоде Engine Masters узнайте, сможете ли вы набить 25 фунтов на квадратный дюйм наддува в литой поршень, стандартный кривошипно-шатунный механизм и получить его вживую! Посмотрите, как Дэвид Фрайбургер, Стив Дульчич и Стив Брюле привязывают центробежный нагнетатель ProCharger к нижней части кузова Chevy 350 и продолжают увеличивать наддув, чтобы найти предел.