Описание и принцип работы турбонаддува двигателя

Принцип работы турбокомпрессора

ТУРБОКОМПРЕССОР — Это лопастная машина, позволяющая использовать энергию выхлопных газов для нагнетания воздуха или топливовоздушной смеси в двигатель внутреннего сгорания — наддува.

В своей работе турбокомпрессор использует энергию отработавших газов. Эта энергия вращает турбинное колесо которое связано, через вал ротора с компрессорным колесом. Компрессорное колесо сжимает воздух и нагнетает его в цилиндры.

Фактически компрессорная часть турбомотора – это рассмотренный выше центробежный нагнетатель, только приводится в действие он энергией газов. Скорость вращения газовой турбины очень высока (до 200 000 об/мин)

В процессе работы турбина и воздух проходящий через неё сильно нагревается. Это происходит как за счет сжатия воздуха, так и за счет высокой температуры отработанных газов. (Нагрев выхлопных газов в бензиновом моторе может достигать 1000°С)
Приходится охлаждать и саму турбину — подводя масло и охлаждающую жидкость, и выходящий воздух — для этого ставят интеркулер.

Установка турбо на ВАЗ 2114 с чего начать

Установка турбины на хоть какой автомобиль начинается с кропотливого исследования матчасти. Китайская ТУРБИНА на ВАЗ 2109 и Топовый сабвуфер! Ставим дешево ТУРБИНУ на ВАЗ. часть. Нельзя просто придти в магазин и приобрести готовый набор. А даже если можно, систему все равно придется дорабатывать.

Турбованный движок ВАЗ 2114

Если беретесь за эту задачку, учтите последующее:

1. Ряд стоковых узлов ВАЗ 2114 неприменимы для автомобиля мощностью выше 150 л.с. Без переоснащения подвески и тормозов, установки колес большей ширины с турбо-двигателем обойтись не получится.
2. Доработка иномарок частично проще, если у тюнингуемой модели есть «старшие» братья с турбодвигателями. Как установить турбину на двигатель д-240. Подробная информация о товаре/услуге и поставщике. Турбина на ВАЗ численно выражается как 1 которые все-таки установили турбину на. Тюнинг обычно сводится к поиску, покупке и подгонке готовых промышленных узлов. С автомобилями тольяттинского производства труднее – турбины на Вуале не ставят. К счастью, в больших городках есть тюнинг-ателье, которые занимаются разработкой и созданием тюнинговых деталей. Правда, их продукция, в главном, нелицензирована, потому с легализацией конфигураций будут трудности.
3. Верный выбор турбины – залог удачного турбо-тюнинга. До того как реализовывать мечту, советуем ознакомиться с короткими описаниями турбин, применяемых для доработки ВАЗ.

Турбированный двигатель: недостатки

Среди недостатков турбированных моторов больше эксплуатационных минусов. Во-первых, двигатель с турбиной более привередлив к качеству топлива и моторного масла. Кроме того, на таких двигателях срок службы смазывающих и фильтрующих элементов гораздо меньше чем у атмосферников, примерно в 1,5-2 раза, это объясняется более сложными условиями работы при высоких температурах. Владельцам турбированных моторов следует более тщательно следить за уровнем и состоянием фильтров и масла, и производить их замену в строгом соответствии с указаниями производителя двигателя

Не менее важно состояние воздушного фильтра, забитый или поврежденный фильтр ухудшает работу компрессора и может стать причиной его неисправности

К недостаткам турбодвигателя следует также отнести его «прожорливость». Турбина, по сравнению с атмосферником аналогичного объема, будет «кушать» больше топлива.

Кроме того, турбомотор имеет меньший моторесурс чем атмосферный двигатель. Турбина со временем изнашивается, особенно если владелец не владеет навыками эксплуатации таких двигателей. К примеру, турбомотору после остановки автомобиля необходимо дать немного поработать на холостых, чтобы турбина остыла и только после этого можно глушить двигатель.

Стоимость ремонта турбированного двигателя обойдется намного дороже чем ремонт атмосферника, кроме того желающих выполнить этот ремонт не так уж много, некоторые специалисты вообще отказываются ремонтировать турбомоторы. Те же, кто берется, иногда выполняют ремонт некачественно, в результате двигатель работает с перебоями или со временем турбодвигатель снова выходит из строя.

Лада 21099 турбо PROJECT ORIGIN › Бортжурнал › Ремонт турбины (турбокомпрессора) своими руками

Перед ремонтом турбины нужно ее тщательно осмотреть с внешней стороны с целью выявления наличия всех составных частей, внешних дефектов и деформаций.

Затем с турбины снимаются обе «улитки» и визуально определяется состояние обеих крыльчаток. Довольно часто крыльчатки имеют физические повреждения видные не вооруженным глазом. Такие повреждения сразу говорят о том, что ремонт турбины неизбежен.Если турбина гонит масло

Затем происходит дефектовка всех составляющих частей турбины для выявления пригодности каждой части к восстановлению. Части признанные не пригодными — необходимо заменить новыми.

Ремонт турбин дизельных и бензиновых двигателей в принципе ничем не отличаются и происходит в несколько этапов:

После этого, детали прошедшие дробеструйную обработку снова промываются для смыва и полного удаления возможно оставшихся на деталях твердых частиц.Многочисленные повреждения лопаток компрессорного колеса.

Кроме визуально видных повреждений крыльчаток, основными повреждениями являются повреждения опорных подшипников, стопорных колец, втулок и самого вала. Обычно эти повреждения происходят от отсутствия поступления масла к рабочим поверхностям при работе турбины или использование не рекомендованных масел.Повышенный износ шейки вала.

Причина: Количество или давление масла, подаваемого в ТКР, меньше требуемого. При ремонте возможно придется заменить вал на новый. В большинстве случаев вал не меняется.Значительный неравномерный износ шейки вала.

Причина: Грязное масло. При ремонте необходимо вал заменить на новый.Значительный неравномерный износ подшипника.

Причина: Грязное масло. При ремонте все подшипники заменяются на новые.Пригоревшее масло в масляных каналах подшипников.

Причина: Перегрев двигателя или резкое выключение двигателя, некачественное масло. При ремонте все подшипники заменяются на новые.Начало ремонта турбины своими руками.

Затем вал турбины замеряется на износ.Если износ вала турбины находится в пределах нормы, то он поступает на специальный токарно-шлифовальный станок, где шлифуется в ремонтный размер.На специальном станке правиться канавка запорного кольца.Затем происходит процесс балансировки. Он состоит из двух этапов. Сначала вал турбины балансируется в двух плоскостях турбинного колеса.После этого на вал устанавливаются втулки и компрессорная крыльчатка и в таком виде, снова поступает на балансировку.Балансировка турбины на стенде.

Для балансировки турбин для грузовых и легковых автомобилей существуют отдельные специализированные стенды.

Во время балансировочных работ наносятся специальные балансировочные метки, по которым собирается «картридж» турбины. В принципе получается собранная турбина только без «улиток».

Собранный таким образом картридж поступает для тестирования на до балансировочный стенд, на котором на «холодную» крыльчатку подается сжатый воздух и турбина раскручивается до 5.000 оборотов в минуту.

Если все параметры турбины в норме, то к картриджу прикручиваются «улитки».

Что необходимо для установки турбины

Помимо самой турбины, в системе присутствуют еще некоторые компоненты, которые не обходимы для её работы. Такими компонентами являются:

Выпускной коллектор турбины.

Так как турбина работает на отработавших газах, её нужно врезать в магистраль выхода выхлопных газов из двигателя. Поможет на в этом так называемый специальный выпускной коллектор. Вот так вот она выглядет в сборе с турбиной.

Пайп для вывода отработавших газов

Еще одним необходимым элементом системы с установленным турбокомпрессором является специальный пайп для вывода отработавших газов наружу.

Кстати говоря в него нужно встраивать датчик лямбда зонда. Вот так это выглядит.

Магистраль подачи воздуха

Следующий необходимый элемент это сооружение магистрали подачи воздуха. Тут используются алюминиевые трубки и силиконовые патрубки для их соединения.

Прежде чем попасть воздух в мотор, для его более эффективного использования его нужно охладить. Для этого применяется интеркуллер. Вот так вот он выглядит.

На картинки он уже вместе с необходимыми патрубками. Следует отметить, что так как в турбину поступают отработанные газы, то она очень сильно нагревается, и просто необходимо подвести к ней канал с охлаждающей жидкостью.

Так – же обороты крыльчатки турбины очень высокие, и для обеспечения её долгой и надежной работы, необходимо подвести к ней масло канал из двигателя.

Электроника

Если вы решили установить турбину на свой автомобиль, то необходимо позаботится о форсунках. Форсунки нужно приобреси с более высокой производительностью, так мощность двигателя возрастет и стандартных форсунок просто напросто не хватит. У народных тюнеров пользуются спросом форсунки от субару, ну или более дешевый вариант — поставить волговские.

Так же стоит уделить внимание и на ЭБУ. Так как стандартная программа больше не подойдет, ее нужно будет менять и откатывать онлайн

Для этого нужно будет воспользоваться услугами настройщиков у которых есть специальное оборудование для этого.

Установка турбо на ВАЗ 2114: с чего начать

Установка турбины на любой автомобиль начинается с тщательного изучения матчасти. Нельзя просто прийти в магазин и купить готовый комплект. А даже если можно, систему все равно придется дорабатывать.

Турбированный двигатель ВАЗ 2114

Если беретесь за эту задачу, учтите следующее:

1. Ряд стоковых узлов ВАЗ 2114 непригодны для автомобиля мощностью свыше 150 л.с. Без переоснащения подвески и тормозов, установки колес большей ширины с турбо-двигателем обойтись не получится.
2. Доработка иномарок отчасти проще, если у тюнингуемой модели есть «старшие» братья с турбодвигателями. Тюнинг обычно сводится к поиску, покупке и подгонке готовых заводских узлов. С автомобилями тольяттинского производства сложнее – турбины на ВАЗе не ставят. К счастью, в крупных городах есть тюнинг-ателье, которые занимаются разработкой и производством тюнинговых деталей. Правда, их продукция, в основном, нелицензирована, поэтому с легализацией изменений будут проблемы.
3. Правильный выбор турбины – залог успешного турбо-тюнинга. Прежде чем реализовывать мечту, рекомендуем ознакомиться с краткими описаниями турбин, используемых для доработки ВАЗ.

Кому нужен турботаймер

Пожалуй единственная категория, автовладельцев, которым требуется такое дополнение – это те водители, которые привыкли ездить на высоких оборотах (от 5 000 в минуту) или если авто постоянно эксплуатируется в условиях бездорожья. Однако даже и им не обязательно устанавливать турботаймер. Достаточно оставить авто работать на холостом ходу несколько минут и проблема будет решена. Поэтому, вернее будет сказать, что такой девайс больше нужен тем, у кого нет возможности оставаться в машине какое-то время после завершения езды.

Полезно! Если автовладелец ездит при 2000-3000 оборотах в минуту, то турботаймер совершенно не нужен, ибо система не так сильно разогревается, чтобы выйти из строя.

Но, даже в такой ситуации дополнительный адаптер может оказаться совершенно бесполезным:

• Сегодня выпускаются более современные турбины. В процессе их работы подшипники не разогреваются до экстремальных температур даже при условии высоких оборотов.
• В машинах класса «Премиум» обычно устанавливают охладительные системы с турбонаддувом, отвечающие за правильную циркуляцию масла.

Владельцам таких автомобилей не нужно ломать голову, производители уже все продумали. Но, даже если и в стандартной комплектации электропроводка ТС предусматривает дополнительное гнездо для турботаймера, то это вовсе не означает, что его нужно обязательно монтировать. Тем более что такой модуль может создать больше проблем, чем решить.

Что такое наддув?

Турбонагнетатель и нагнетатель предназначены для достижения одной и той же цели: увеличить мощность двигателя, нагнетая воздух в двигатель вашего автомобиля.

Турбокомпрессор использует отработанные выхлопные газы для вращения колеса компрессора и подачи сжатого воздуха в двигатель. Нагнетатель, однако, прикреплен к коленчатому валу вашего двигателя ремнем. Ремень вращает два «винтовых ротора» внутри нагнетателя, которые сжимают воздух и подают его в двигатель. Воздух подается в цилиндры через отверстие внизу короба нагнетателя. Вы можете увидеть, как это работает, в gif ниже:

Ресурс турбированных двигателей

Особенности ухода и привередливость моторов с искусственными нагнетателями воздуха непосредственно связаны со сложностью конструкции. Основы турбонаддува, одного из методов наддува, предполагающего использование отработавших газов, раскрывают принцип работы двигателя:

1. через воздушный фильтр воздух проникает во вход турбокомпрессора;
2. воздушные массы подвергаются сжатию, при этом уровень насыщенности кислородом возрастает, процесс подразумевает также нагрев воздуха, а его плотность снижается;
3. из компрессора воздушные потоки переходят в интеркулер, где охлаждаются, приобретая прежнюю температуру, интеркулером обеспечивается также снижение предрасположенности к детонации топливовоздушной смеси;
4. воздушные массы проходят через дроссель, переходя к впускному коллектору, а на такте выпуска попадают в цилиндры турбомотора;
5. после воспламенения смеси остатки горения попадают в выпускной коллектор. Проходя через турбину, поток горячего газа приводит в движение вал, на обратной стороне которого расположен компрессор. Таким образом, совершается сжатие следующей партии воздуха.

Количество кислорода, которым наполняется камера, существенно больше, чем при естественном заборе воздуха, поэтому обеспечивается сжигание большего количества смеси за такт, что влечёт за собой увеличение мощностных характеристик.

Ресурс турбины немногим меньше износостойкости самого мотора, при этом предполагается должный уход за агрегатом и его компонентами. Главные враги турбированного двигателя, значительно снижающие ресурс:

1. низкокачественное моторное масло;
2. топливо низких сортов;
3. масляное голодание;
4. повышенные нагрузки «на холодную»;
5. несвоевременная замена масла, масляного и воздушного фильтров.

Частое плановое обслуживание и постоянный контроль уровня масла и качества используемых материалов позволяют значительно продлить ресурс. Нельзя сказать, что в атмосферники можно вливать всё, что угодно, но всё же они менее подвержены влиянию этих факторов, и если в двигатель и попадает масло или топливо низкого качества, то плачевных последствий, как в случае с агрегатом с турбонаддувом, не будет. В отличие от атмосферных моторов, турбомотор максимально использует свой потенциал, поэтому и больше подвержен износу. Ресурс турбированного двигателя может достигать 150 – 200 тысяч км. пробега, но при условии должного ухода, при этом движки атмосферного типа, отличающиеся простотой конструкции, проходят все 300000 км. Несоблюдение же рекомендаций производителя может снизить ресурс как минимум в два раза.

Badboys-team › Блог › Как собрать турбо мотор на ВАЗ.

Постоянно спрашивают о том что нужно для сборки турбо мотора. Чтобы каждый раз не отвечать каждому отдельно, я решил написать эту статью. Сборка турбо мотора ВАЗ ничем не отличается от сборки обычного мотора. Поэтому все работы проводятся в соответствии с рекомендациями производителя. Тупо открываем книжку по ремонту ВАЗ и делаем все как там написано

Единственное на что стоит обратить внимание- это чистота при сборке и ее качество. Те ошибки которые простит стандартный мотор на турбовом могут стать причиной поломки

Самым простым для турбирования Ваз является двигатель 2112 для него продается много готовых комплектов так же в нем с завода идут маслофорсунки

В первую очередь нам нужна турбина.

тут выбор велик. Маленькая турбина будет раньше раздуваться, но у нее будут ограничение по мощности. Большую наоборот будет сложнее разогнать, но с ней можно получить большую мощность. Слишком большая турбина может вовсе не выйти на буст. Более подробное описание выбора турбины выходит за рамки этой статьи, поэтому возможно посвятим этому отдельную. Для Ваза оптимальным вариантом будет TD04L от субару, или более производительная TD05-16G

Турбина устанавливается на выпускной коллектор. Можно сделать его самому или купить готовый. Впуск

так как место штатного впускного коллектора теперь займет турбина, нужно поменять впуск на рессивер устанавливаемый спереди двигателя. Вариантов множество. в подробности выбора вдаваться не станем.

Маслоподача

это трубка которая будет соединять систему смазки двигателя с турбиной и подводить к ней масло. Готовых вариантов тоже множество, можно так же сделать самому. Главное чтобы она была надежна. Это очень ответственная деталь. на вазовском двигателе проще всего запитать ее от тройника с датчика давления масла.

маслослив

трубка которая отводит масло с турбины обратно в двигатель.

надо организовать подвод охлаждающей жидкости к турбине. Запитывается она вместо подогрева дроссельной заслонки.

степень сжатия турбомотора отличается от атмосферного. поэтому нужны другие поршни чтобы ее понизить. Покупаем готовые или делаем сами из нивовских. Для второго варианта нужен специальный инструмент, станки, опыт и т.д так что ПОКУПАЕМ ГОТОВЫЕ!

Форсунки

чем больше мощность тем больше топлива расходует мотор. Штатные форсунки уже не смогут прокормить его. надо ставить более производительные. Как их выбрать я рассказывал в предыдущей статье.

штатный меняем на более производительный. тоже все есть в предыдущем посте.

ДАД

датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) начинает неадекватно работать при большом расходе воздуха а так же при избытке давления во впуске, поэтому его надо заменить на датчик абсолютного давления (ДАД), дополнением ему будет датчик температуры воздуха (ДТВ)

Конструктивные особенности

Несмотря на то, что турбонаддувные системы у различных производителей имеют свои отличия, существует и ряд общих для всех конструкций узлов и агрегатов.

В частности, любая турбина имеет воздухозаборник, установленный непосредственно за ним воздушный фильтр, заслонку дросселя, сам турбокомпрессор, интеркулер, а также впускной коллектор. Элементы системы соединяются между собой шлангами и патрубками, выполненными из прочных износостойких материалов.

Как наверняка заметили читатели, знакомые с конструкцией автомобиля, существенным отличием турбонаддува от традиционной системы впуска является наличие интеркулера, турбокомпрессора, а также конструктивных элементов, предназначенных для управления наддувом.

Турбокомпрессор или, как его еще называют, турбонагнетатель, представляет собой основной элемент турбонаддува. Именно он отвечает за увеличение давления воздуха во впускном тракте двигателя.

Конструктивно турбокомпрессор состоит из пары колес – турбинного и компрессорного, которые размещаются на роторном валу. При этом каждое из этих колес имеет собственные подшипники и заключено в отдельный прочный корпус.

Простыми словами: почему турбомоторы все чаще встречаются на автомобилях?

По мере того, как правительства самых автомобилизированных стран мира продолжают бороться за экономию топлива и регулирование выбросов, двигатели с турбонаддувом среднего и малого объема становятся все более распространенными.

Считается, что компактные двигатели с турбонаддувом могут сочетать в себе превосходную топливную экономичность при аккуратном использовании в городском потоке (по крайней мере, на бумаге) и при этом иметь высокую пиковую мощность (как минимум на бумаге) на максимальных оборотах. По этой причине автопроизводители повсеместно начали использовать этот тип моторов для того, чтобы их продукция могла соответствовать все более строгим стандартам по экологичности выбросов и, как прежде, давать клиентам тот же уровень мощности, каким он был раньше, а иногда предлагать даже более высокий.

В этой статье мы кратко опишем, как работает двигатель с турбонаддувом (иногда их также называют «двигатели с принудительной индукцией»), и ответим на распространенные вопросы потребителей, которые рассматривают как вариант покупку турбированных среднеобъемников, но ни разу с ними не сталкивались.

Но прежде сделаем небольшое отступление: в наши дни турбированные двигатели можно обнаружить на всех типах транспортных средств, включая спорткары, кроссоверы, внедорожники и даже пикапы, поэтому мы надеемся, что этот пост вооружит вас полезными базовыми знаниями, которые вам понадобятся при выборе нового или подержанного современного автомобиля.

Что в итоге

Помните, в начале статьи мы говорили о том, что доля турбомоторов на рынке в последнее время заметно возросла. Да, это так, но исключительно благодаря турбодизельным агрегатам. Практически любой современный дизельный двигатель сегодня оборудован турбонаддувом. Дело в том, что именно турбина позволяет дизельному мотору обеспечить достойные эксплуатационные характеристики в сочетании с высокой топливной экономичностью. По этой причине турбодизели пользуются огромной популярностью.

Однако, ситуация с турбобензиновыми агрегатами несколько иная. Подавляющее большинство производителей продолжают выпускать модели в сегментах от «бюджет» до «премиум» с простым атмосферным двигателем. Только в отдельных случаях в линейку добавляются турбированные бензиновые версии. Что касается стран СНГ, авто с турбонаддувом на бензине продолжают заметно уступать машинам с атмосферными бензиновыми ДВС по общему количеству на дорогах. Причин для этого много, начиная от низкого спроса в результате высокой начальной стоимости «надувных» бензиновых авто и заканчивая политикой автодилеров. Последние стараются избавить себя от гарантийных обязательств перед потребителем в случае возникновения проблем с более сложной технически турбированной бензиновой машиной.

Другими словами, турбобензиновые версии завозятся намного реже, так как продавцы учитывают низкое качество горючего и недостаточное количество квалифицированных технических специалистов по ремонту и обслуживанию таких авто на территории СНГ. Добавим, что подавляющее большинство турбированных бензиновых автомобилей на отечественных дорогах представлены моделями немецкого концерна WAG (Audi, Volkswagen, Skoda и т.д.).

Подводя итоги, ответим на еще один важный вопрос. Многие автолюбители интересуются, стоит ли покупать бензиновый автомобиль с турбиной. Если вы присматриваете новую машину, планируете проездить на ней условные 3-5 лет или 100-150 тыс. км, тогда почему бы и нет. Только будьте готовы изначально переплатить за более «продвинутый» мотор и с самого начала приучите себя к мысли, что такому авто требуется частое плановое обслуживание. При этом крайне желательно выполнять регламентные работы и ремонтировать машину в официальном сервисе со всеми вытекающими допрасходами.

Если же вы хотите приобрести подержанный турбированный автомобиль, в таком случае нужно более чем основательно подумать. В случае с дизелем будет необходима глубокая диагностика состояние самого ДВС и готовность заменить изношенную турбину. Когда речь заходит о бензиновых версиях, тогда нашим ответом будет практически однозначное «нет». Дело в том, что актуальная ситуация на рынке турбобензиновых автомобилей б/у достаточно сложная.

Всегда помните о небольшом ресурсе турбины

В том случае, если на конкретной модели их установлено сразу две или более, сумма ремонта заметно возрастает.
Обращайте внимание на пробег и предыдущих владельцев. Зачастую турбоавтомобили берут «гонщики» или амбициозная молодежь

Если первые целенаправленно «укатывают» мощную машину, вторые, как правило, попросту не обслуживают такой автомобиль должным образом и достаточно небрежно его эксплуатируют.

В обоих случаях получается целесообразнее продать машину с пробегом 100-150 тыс. км. другому владельцу по бросовой цене, чем ремонтировать или менять высокотехнологичный турбированный двигатель. То же самое вполне справедливо и для турбированных малолитражек, например, с рабочим объемом 1.2 литра. Моторы данного типа и вовсе считаются «одноразовыми», так как имеют относительно небольшой ресурс около 150-200 тыс. км. и плохо поддаются серьезному ремонту.