Motorul Turbo: descriere, caracteristici, principiu de funcționare și fotografie

Fiecare șofer știe că motoarele cu combustie internă sunt împărțite în atmosferă și turbină, în funcție de design și de principiul de funcționare. Dar nu toată lumea înțelege diferența dintre aceste unități de putere. Să ne uităm la modul în care motorul turbo este diferit, cum funcționează și cum funcționează. Să ne familiarizăm cu aceste motoare pe exemplul agregatelor moderne ale grupului VAG.

Motoare cu turbină pe benzină

Un motor turbo pe benzină este un motor cu combustie internă cu turbină îmbunătățită artificial raportul de compresie în celule. Creșterea acestui indicator dă o creștere a puterii și a altor caracteristici tehnice. De la crearea primului motor cu combustie internă, inginerii au încercat să adauge puterea fără a schimba semnificativ volumul de lucru al ICE.

La prima vedere, această soluție era practic la suprafață - era necesar să ajuți motorul să "respire" mai eficient. Aceasta ar permite obținerea unor caracteristici de combustie mai bune ale amestecului de combustibil. Acest lucru se poate realiza prin alimentarea suplimentară cu aer. Prin urmare, este necesar să-l furnizăm la butelii forțat, sub presiune. Datorită volumului suplimentar de aer, combustibilul va fi complet ars, ceea ce va ajuta la creșterea capacității. Dar aceste tehnologii au fost introduse foarte lent. La început, echipamentul turbocompresorului a fost utilizat numai pentru motoarele mari de nave și aeronave.

Istoria motoarelor cu turbocompresoare pe benzină

Primul motor turbo a fost instalat în ultimul secol. Pentru prima dată, ICE-urile cu turbocompresoare auto au început să fie produse în 1938. La începutul anilor 60, în SUA au început să producă primele motoare cu o turbină pentru autoturisme. Aceste mașini sunt Oldmobile Jetfire și Chevrolet Corvair Monza. Cu toate caracteristicile lor, motoarele nu se disting prin fiabilitate ridicată și durabilitate.

Începutul popularității

Motoarele populare cu un turbocompresor erau în anii `70. Apoi au fost instalate masiv pe mașinile sport. Dar în mașinile civile, motorul turbo nu a devenit popular datorită consumului ridicat de combustibil. Acest dezavantaj a fost distins de toate motoarele pe benzină cu turbocompresoare din epoca respectivă. Dar consumul de combustibil a fost foarte important la momentul respectiv. De data aceasta a fost criza petrolului din anii `70.

Dispozitivul turbo-DVS pe benzină

Algoritmul motorului turbinei pe benzină constă în utilizarea unui compresor special. Sarcina acestuia este de a injecta un volum suplimentar de aer în camerele de combustie. Prin îmbunătățirea umplerii cilindrilor cu un amestec de aer și combustibil, presiunea medie efectivă pe ciclu crește și crește puterea. Ca unitate a sistemului turbo, se folosesc gaze reziduale, energia cărora face munca utilă.

Compresorul modern este o carcasă cu rulmenți, o roată, bypass valve, turbină. În cele din urmă există canale pentru mișcarea lubrifiantului. De asemenea, prezent în proiect este arborele rotorului, rulmenți cuțite, compresor, unitate pneumatică bypass valve. Rotorul este instalat în carcasa în care sunt montate rulmenții. Este un arbore cu roți de turbină și compresor fixat pe el. Pe acestea din urmă există lame. Acest rotor poate fi rotit prin rulmenți alunecători. Pentru lubrifierea și răcirea lor, uleiul este alimentat de la sistemul de lubrifiere al motorului. că carcasa rulmentului Se folosesc, de asemenea, canale de răcire. Acest element compresor este realizat sub forma unui melc.

Principiul de funcționare

Duza turbinei este conectată la galeria de evacuare. Un compresor - cu un orificiu de intrare. După cum sa menționat deja, turbocompresorul este acționat de energia gazelor de eșapament. Când ajung la turbină, rotesc rotorul, dând astfel energie. Mai mult, prin conducta de admisie, gazele intră în sistemul de evacuare.

Roata compresorului și "melcii" sunt instalate pe același ax. Datorită rotirii turbinei, roata compresorului aspiră aerul din filtrul de aer și îl pompează în camerele de combustie. În funcție de nivelul de stimulare, dispozitivul poate mări forța de presiune de la 30% la 80%. Cu ajutorul acestui motor cu același volum, amestecul poate fi luat în cantități mari. Datorită acestui fapt, capacitatea unității crește de la 20% la 50%. Gazele de eșapament iar energia lor mare crește eficiența motorului.

Generatoare de turbogeneratoare

Motorul turbo (diesel) este aproximativ același. Principiul turbocompresorului nu diferă de benzină. Singura diferență este prezența unui intercooler. Acesta este un mecanism special care răcește aerul înainte de a lovi cilindrii. Volumul de aer rece este mai mic decât cald. Aceasta înseamnă că aerul rece poate fi "împins" în cilindru într-o cantitate mai mare.

Motoarele TSI

Aceste unități sunt instalate pe modele moderne de automobile de la Volkswagen, Audi și Skoda. Toți aceștia aparțin aceleiași preocupări. Producătorii susțin că acestea sunt motoarele noii generații, care combină cu succes puterea și economia. În cazul unui motor obișnuit clasic cu un volum mic, nu este nevoie să se aștepte o putere specială din acesta. Dacă greutatea automobilului este de o tonă și motorul are o putere redusă, acest lucru va duce la un consum ridicat de combustibil datorită dinamicii mici și a funcționării cu viteză mare.

Motorul cu volum mare are un debit mare datorită camerei de combustie mărită. Turbo-motoare (Skoda Octavia, Volkswagen și Audi) - acesta este un adevărat miracol de inginerie. Aceste motoare combină un consum modest de combustibil și o putere suficientă, cu un volum relativ mic.

STI: dispozitiv

În funcție de volum, aceste agregate pot fi diferite. Deci, produceți ICE pe 1,2 1,4-1,6 l. Și un motor de 1.8 turbo, de 2.0 litri. Puterea motorului crește datorită unui volum mai mare. Și aceasta este decizia corectă. Și apoi vom vorbi despre diferențele.

Turbină și compresor

TSI este atât o unitate turbo și o compresor. Echipa VAG a aplicat acest design pentru a rezolva problema standard de motor. Acestea sunt scufundări la o viteză mică a motorului. Dacă luăm în considerare motoarele clasice turbo, atunci "melcul" funcționează datorită gazelor de eșapament. Forța de presiune atunci când lucrați la viteză redusă nu permite compresorului să creeze forța necesară și să furnizeze suficiente aer de combustie în camerele de combustie.

Un compresor este instalat pe motorul 1.8 turbo ("Volkswagen"). Nu permite să cadă puterea. Cuplul maxim într-un motor atmosferic obișnuit este de aproximativ 5000 rpm. În cazul motoarelor TSI, cuplul maxim este cuprins între 1500 rpm și 4500 rpm. Acesta este intervalul de lucru pe care majoritatea șoferilor îl folosesc. La motoarele TSI, aplicarea a două turbine generează o presiune de până la 2,5 bari.

compresor

Această unitate funcționează dintr-o unitate separată de curea. Are un raport ridicat. Compresorul se aprinde numai când șoferul apasă pe gaz. La viteze apropiate de idler, presiunea este de 0,8 bar - este destul de mult. Datorită acestui fapt, se obțin caracteristici dinamice excelente. Deci, motorul "Audi" 1.8 turbo cu STI funcționează. Ultima generație a acestor motoare nu este echipată cu un compresor. Există doar o turbină aici.

Turbocompresorul 1.8 de la Volkswagen

Această unitate este prezentă pe piață timp de aproximativ 20 de ani. Acest model de ICE este foarte popular și a dat calea cererii de motoare turbo. Acest motor a fost echipat cu mai multe modele de masini din grupul VAG. Debutul acestei centrale electrice a avut loc în 1995.

Pentru prima dată motorul ("Volkswagen Passat" б5) 1.8 turbo a fost instalat pe Audi "A4" (da, ei folosesc aceleași motoare). În ceea ce privește caracteristicile, există mai multe modele cu o capacitate de 150 și 210 cai putere. În 2002, a fost construit un motor cu o capacitate de 190 de cai. Motorul turbo de la Volkswagen a devenit începutul unei filozofii complet noi privind motoarele pe benzină. Ea a dat performanțe bune cu un volum relativ mic datorită turbinei. Avantajul acestei unități este un apetit moderat.Modelul "A4" de la "Audi" consumă până la 8 litri la 100 km de-a lungul autostrăzii. În mediul urban, consumul de combustibil nu depășește 10 litri. Datorită disponibilității a 20 de supape din capul cilindrului și turbocompresorului, inginerii de la Volkswagen au reușit să obțină valori mai mari ale cuplului înainte ca cifra de afaceri să atingă valoarea de 2.000.

Astfel, acest motor combină elasticitatea excelentă, care este tipică motoarelor diesel turbo, dar cultura de lucru este benzină. Această unitate poate fi de asemenea ușor convertită în gaz. Centrala este una dintre cele mai bune din întreaga linie. Productivitatea, consumul moderat de combustibil și fiabilitatea ridicată pot lăuda motorul. "Passat" (1.8 turbo) nu are defecte de design în unitate. Chiar și acum, în epoca STI modernă, practic nu există nici un motor egal cu acesta.

Motoare turbo: avantaje și dezavantaje

Principalul avantaj pe care îl are un motor turbo este creșterea puterii. Acesta este obiectivul principal care a fost realizat fără modificări semnificative ale designului. La același volum cu motoarele atmosferice, motorul turbo poate produce cu 70% mai mult cuplu și putere. Compresorul reduce procentul de substanțe nocive din gazele de eșapament. Motorul echipat cu o turbină are un nivel semnificativ mai mic al zgomotului. Aceste centrale electrice pot fi instalate pe orice autovehicul. Principalul dezavantaj este consumul ridicat de combustibil. Volumul de aer crește, iar cantitatea de combustibil consumată crește. Inginerii nu pot rezolva această problemă. De asemenea, dezavantajele includ dificultăți în funcționare. Aceste motoare sunt foarte sensibile la calitatea combustibilului și a uleiului. În plus față de minus include durata de viață redusă a uleiului și a filtrelor de curățare. Motorul funcționează la viteză crescută. Din acest motiv, uleiul își pierde rapid proprietățile.