Как работает турбина двигателя - устройство и принцип работы турбины

Турбина двигателя

Содержание:

Турбонаддув как средство повышения мощности любого двигателя, будь то бензиновый или дизельный агрегат, по праву считается самым высокоэффективным. Также данная система позволяет снижать токсичность отработанных газов за счет более полного сгорания топлива и снижения его потребления. Востребованность наддува в современном автомобилестроении объясняется еще и тем, что он осуществляется за счет энергии отработавших газов. То есть КПД данного узла не вызывает сомнений. Особенно, если речь идет о дизельных моторах, характеризуемых высоким показателем компрессии при достаточно небольшой частоте коленвала.

Дополнительным сдерживающим фактором для включения этого устройства в схему бензиновых силовых агрегатов является следующий факт: как работает турбина двигателя, не имеет особого значения, но этот процесс сопровождается высоким риском детонации и обязательным повышением температуры отработавших газов. 

Устройство и принцип работы турбины

Принципиальная схема системы турбонаддува в ходе ее разработки претерпевала много изменений. На данный момент ее можно считать максимально модернизированной и упрощенной, что обеспечивает стабильность работы при низкой вероятности появления неисправностей. 

палец вправо Турбонагнетатель, являющийся главным компонентом системы повышения мощности, представляет собой крыльчатку с лопастями, которая вращается со скоростью, сравнимой только с данным показателем у стоматологического бура – не менее 100 000 об./мин. Это позволяет выполнять функцию компрессора, закачивающего в специальную камеру большие объемы воздуха. В ходе этой процедуры воздух сжимается, и поэтому автоматически нагревается – это и есть главный недостаток того, как работает турбина.

палец вправо Интеркулер. В стремлении решить данный вопрос автоконструкторы продумывали массу способов для охлаждения воздуха в процессе его перехода в силовой агрегат. В результате был придуман так называемый интеркулер, название которого говорит за себя – он должен выполнять функцию промежуточного понижения температуры вещества, проходящего через него. Для того, чтобы обеспечивать данный процесс, в устройстве находится хладагент, что позволяет задействовать эффект теплообменника. Впрочем, в отдельных моделях охлаждающая жидкость отсутствует, и дело ограничивается лишь воздухообменом. Несмотря на достаточно сложную конструкцию, интеркулер способен не только на порядок снижать вероятность детонации двигателя, но и повышать мощностной показатель агрегата до 20%. 

Принцип работы турбины в «дизелях» и бензиновых моторах абсолютно идентичен, разница заключается лишь в степени наддува. Для увеличения мощности дизельных агрегатов требуется больше давления, по этой причине они оборудуются более габаритными нагнетателями. Соответственно, у атмосферников они имеют меньшие размеры – если нарушить это правило, в камерах сгорания может начаться детонация топлива. 

палец вправо Регулятор давления. Он также является одним из главных компонентов системы и, по большому счету, работает как перепускной клапан, регулирующий энергию отработавших газов. Ведь работа турбины без такого ограничителя приводит к тому, что в какой-то момент давление воздуха становится избыточным, что и приводит к детонации. Поэтому регулирующий механизм обеспечит оптимальное давление воздуха, отводя часть отработанных газов от крыльчатки турбокомпрессора. Данный клапан может иметь как пневмо- так и электрический привод, но в любом случае его активация происходит от электронного датчика давления.

Кроме того, в некоторых моделях нагнетателей присутствует и предохранительный клапан, который защищает узел от скачков давления. А такие колебания в сторону увеличения очень часто происходят во время резкого закрытия дроссельной заслонки, когда потребность в воздухе для полноценного сгорания топлива мгновенно уменьшается. Чтобы стравить избыток давления, предохранительный клапан выпускает воздух в атмосферу за счет спецклапана либо перепускает его на вход компрессора. 

 Интеркулер в авто


Условия нормальной работы турбонаддува

Как и любой узел двигателя, турбокомпрессор требует соблюдения определенных правил эксплуатации. В противном случае увеличение мощности становится незначительным, а потребление горючего резко возрастает. Приведем несколько основных нюансов, которые обязательно стоит учитывать владельцам турбированных автомобилей. 

кнопка 1. Когда коленвал мотора вращается, а масляная помпа нагнетает масло, принцип работы турбины двигателя полностью соблюдается. Однако в момент остановки агрегата обездвиживается и жидкостный насос, что приводит к моментальному падению давления масла в системе до нулевой отметки. В то же время вал с крыльчаткой нагнетателя, имеющий весьма приличный вес, по инерции продолжает вращаться на высоких оборотах. При этом так называемый масляный «клин» уже отсутствует, смазывающий материал приобретает полужидкую или пограничную консистенцию. Это вызывает в подшипниках перегрев, в результате которого они часто заедают. Кроме того, если моторное масло давно не менялось, оно тоже вызывает интенсивный износ элементов системы. И особенно тех же самых подшипников качения, испытывающих большие нагрузки. 

кнопка 2. Выводы из описанной ситуации закономерны: чтобы в то время, как работает турбина и после остановки двигателя не возникало проблем, нужно вовремя менять моторное масло. А заодно и фильтр. Помимо этого, заливать в агрегат следует только ту смазку, которая специально предназначена для турбодвигателей. Выбрать ее из широкого спектра предлагаемых сегодня хороших масел – дело пары минут. 

кнопка 3. В дороге может случиться что угодно, в том числе и «погнать» масло. В таких случаях вполне допустимо долить любую смазку, лишь бы доехать до места ремонта. Однако при этом гнать ни в коем случае нельзя: если «сердце» автомобиля и перетерпит неизвестную марку масла, то система турбонагнетания вряд ли. Разумеется, по приезду домой следует сразу же слить весь смазывающий материал и залить рекомендованный производителем. Причем весьма желательно произвести замену и масляного фильтра, так как его активные элементы тоже способны пострадать от непривычной смеси. 

кнопка 4. Данное условие нормальной работы турбонагнетателя можно с уверенностью назвать самым главным. Как известно, для двигателя есть два очень ответственных момента – запуск и остановка. А в момент старта в агрегате масло имеет высокую степень вязкости, из-за чего с трудом прокачивается по тепловым зазорам. И даже если мотор частично прогрелся, тепловое расширение у компонентов турбокомпрессии будет разным. По этой причине перед началом поездки следует хорошенько прогреть двигатель – тем самым водитель обеспечивает и эффективную работу турбины. 

Во-вторых, во время остановки не рекомендуется сразу же глушить мотор. Он должен на холостом ходу поработать хотя бы пару минут, причем зимой этот временной интервал должен составлять минимум 5 мин. Это нужно для того, чтобы крыльчатка, насаженная на вал с подшипниками, снизила свое вращение до минимального показателя. Кроме того, требуется время, чтобы сильно нагретые во время интенсивной работы вал и крыльчатка постепенно остыли. Этому процессу будет способствовать и масло, по-прежнему нагнетаемое с большой интенсивностью: оно охладит вал и подшипники, при этом само не успеет нагреться. 

Если не соблюдать данное правило, то при внезапной остановке двигателя поступление масла в систему прекратится, а очень нагретая крыльчатка нагнетателя отдаст почти все свое тепло валу. В итоге масло, обволакивающее компоненты компрессора, разогреется до температуры, близкой к температуре возгорания. При этом начинает интенсивно образовываться нагар в месте «посадки» уплотнительного кольца. Несколько меньше этот процесс касается корпуса турбины и подшипников качения. И спасти систему от поломки сможет только масло, предназначенное для турбированных двигателей – оно рассчитано на большую рабочую температуру, чем стандартная синтетика и полусинтетика. Однако даже такая смазка имеет предел своих возможностей. 

 Как устроена работа турбины


Диагностика нагнетателя воздуха

Как определить без специальных приборов, что турбокомпрессор сломался? Во-первых, об этом свидетельствует падение мощности мотора. При этом из глушителя валит плотный белый дым, а расход смазывающего материала нередко вырастает до нескольких литров на 100 км. Это означает, что нагнетатель нужно немедленно сдавать в ремонт либо покупать новый – иногда замена изношенных подшипников и уплотнительного кольца не дает положительного результата. 

Во-вторых, часто возникают ситуации, когда белая дымовая «завеса» как таковая отсутствует. Вот только двигатель никак не может выйти на положенную ему мощность, и никакого сигнализатора на панели приборов не загорается. Выход у владельцев турбированных автомобилей только один – срочный заезд в автосервис. Владельцам турбодизелей проще: о проблеме с нагнетателем воздуха красноречиво свидетельствует черный дым на холостых оборотах. Причем далеко не факт, что турбосистема безнадежно отказала – она может быть просто изношенной и вполне ремонтопригодной. 

Выбрать инструктора:

Отзывы:

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Александра

    Отучившись в автошколе и два раза завалив экзамен в ГАИ, я поняла, что нужно другое решение этого вопроса!)
    Сестра посоветовала Майю в качестве инструктора, чтобы отработать экзаменационный маршрут и упражнения.
    Уже после первого занятия, я была в полном восторге! Очень понятное объяснение, простыми словами, даже по сто раз. Абсолютное отсутствие нервов, ощущаешь себя на равных.
    Очень приятная цена за такую качественную работу. Майя идёт на компромиссы, можно договориться спокойно на удобное время.
    Знания и права получены! Огромное спасибо, я очень довольна!
    Рекомендую классного Инструктора

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Екатерина

    Людмила

    Я очень боялась вождения, помню как страшно было идти на первый урок по вождению, хотя 2 года назад уже занималась с инструктором, но толку от этих занятий не было. С Екатериной все по-другому, сразу чувствуется что она хочет научить. После первого урока я уже не могла дождаться следующего. За 10 уроков научилась: парковаться параллельно и перпендикулярно, перестала боятся перестраиваться, ушел страх самого вождения, скорости. Занималась днем, Екатерина предлагала потренироваться и когда темно, и с дождем, постоянно присутствовало ощущение, что инструктор прям заинтересован тебя научить, видит слабые стороны и прорабатывает их. Теперь меня она напутствовала на самостоятельное вождение и я ей очень благодарна

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Наталья

    У инструктора Майи брала уроки по вождению в течении нескольких месяцев с перерывами. За время отработки экзаменационного маршрута Майя спокойно указывала на ошибки и тут же объясняла, как действовать в данной ситуации. Всегда отвечала на возникающие вопросы по вождению и по эксплуатации машины. После пары занятий я стала более спокойно чувствовать себя за рулём.
    Помимо полученных знаний и навыков вождения остались и приятные воспоминания от общения с этим инструктором.
    Экзамен сдан!
    Спасибо Майе!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Кристина

    Выражаю искреннюю благодарность и всем рекомендую брать занятия у Майи! Отличный инструктор с огромным багажом знаний и опыта, очень вежливая и грамотная. На занятиях царила комфортная и спокойная атмосфера, благодаря чему материал усваивался отлично. Инструктор грамотно объясняла ошибки, обсуждала нюансы и давала полезные советы. Благодаря Майе стала чувствовать себя за рулём гораздо увереннее, пропал страх перед экзаменом. Я поняла структуру, научилась анализировать ситуацию на дороге. Большое спасибо за приобретенные знания!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Даниил и Степанида

    Спасибо за огромный опыт, лучшее отношение и отличная передача своего личного опыта!
    Я не первый кто так считает, была еще и девочка, которая также считает, что вы лучший инструктор с которым мы ездили!
    Вообщем я выбираю вас;)
    еще хотел бы добавить, что благодаря только вам я сдал экзамен

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Екатерина

    Евгения

    Огромное спасибо Екатерине. Катаем навыки с ней совсем недавно и ещё будем. Прекрасный человек, спокойная, добрая, с железными нервами и непоколебимым терпением. Подбадривает, поддерживает, полнейший позитив. Просто находка! Безмерно благодарю!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Лиза

    Майя — замечательный инструктор
    Благодаря ей начала чувствовать себя за рулем гораздо увереннее, лучше чувствовать машину. Особенная благодарность за то, что научили парковаться в реальных условиях города. Узнала много нового. Очень приятный в общении, заинтересованный и профессиональный инструктор. Спасибо большое!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Виктория К.

    Брала уроки у Майи для подготовки к экзамену и отработки экзаменационного маршрута на МКПП. Инструктор великолепная, приятная в общении, спокойная, все понятно объясняет и отрабатывает твои ошибки до тех пор, пока все не получится идеально ( что потом очень пригодится на экзамене). Майя дает максимум полезной информации на занятии, все уроки проходят в очень спокойном позитивном настроении, что очень важно для начинающего водителя. После занятий с инструктором я стала более уверенной за рулем. Майя очень грамотно и разобрала со мной мои ошибки с парковкой, что не могли до нее сделать другие инструкторы, и как результат экзамен я сдала вообще без проблем. Поэтому о занятиях с данным инструктором у меня остались исключительно позитивные воспоминания, поэтому если у вас есть страхи перед вождением или неотработанные ошибки или просто хочется научиться лучше водить — очень рекомендую заниматься с Майей.

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Татьяна

    Хочу выразить благодарность инструктору Майе, спасибо за профессионализм, терпение, приятно обучаться у таких профессионалов своего дела. Всем советую инструктор бомба

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Ася

    Диана

    Огромные спасибо Асе, с ней очень комфортно заниматься, перед сдачей экзамена переживает как за родного. Очень профессиональна, объясняет все очень понятно и отрабатывает до последнего, сдала с 3 раза сама.

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Мария

    09.08.2023 год — я получила права
    Это был не лёгкий путь, но очень увлекательный благодаря Майе.
    Майя — это не только лучший инструктор, в первую очередь она хороший человек.
    Когда Вы ищете себе наставника — Вы ищете друга, который сможет быть Вам и приятен и полезен.
    Майя совмещает в себе все эти качества. Она всегда с пониманием относится к ученику, чувствует как лучше объяснить сложные темы или показать на практике пути решения, не будет давать тебе ложных надежд и обещаний, но всегда будет тебя поддерживать и следить за тем, чтобы из-за каких-то маленьких неудач, ты не отходил от своей цели.
    Смотря на Майю видно, что ее работа — это её призвание, она действительно отличный специалист в своем деле
    И если вы ищете себе инструктора по душе, то я Вам советую обращаться именно к Майе.
    Мой путь с Майей не заканчивается, мы не прощаемся, а едем дальше покорять просторы нашего города и совершенствовать полученные знания, превращая их в драгоценный опыт)

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Леонид

    Майя — прекрасный инструктор по вождению. Она говорит, как лучше поступить в той или иной ситуации. Спокойно реагирует, если что-то делаешь не так, видно, что она действительно стремится научить, страхует при необходимости. Я вижу свой успех в каждом занятии. Она настоящий профессионал и хороший человек. Очень рекомендую Майю, она способная качество обучить вождению.

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Елизавета

    Здравствуйте! Меня зовут Елизавета. Я сегодня сдала на права и хочу выразить большую благодарность инструктору Майе (в виде отзыва). Все подробно рассказала про маршрут, показала подводные камни. Всегда была на связи и поддерживала.
    От всей души рекомендую занятия с Майей. Полезно и очень приятно общаться

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Яков

    Светлана

    Яков –инструктор «от бога». Корректный, спокойный и внимательный. Чувствуется что не занимается «отбывальщиной» — урок отрабатывается качественно и минуту в минуту!
    Мне понравился его подход к обучению: в процессе урока после выполнения задания он помогает понять где и какую ошибку совершила и доступно объясняет — как это исправить.
    После автошколы мое самое большое достижение было — ехать по прямой на 2-й передаче. Все остальные маневры были «смерти подобны». Боялась всего: ускорения, перестроения, поворотов и разворотов. Как оказалось, еще и техника вождения так себе! Парковка в условиях города оказалась не под силу (конусов же нет!).
    Яков помог справится с этим, появилась уверенность за рулем и даже стало нравиться!
    Очень рекомендую!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Алексей

    Спасибо Светлане за подготовку к сдаче экзамена в ГАИ по Пяловскому маршруту. Брал несколько уроков, отработали все от и до, подтянул слабые места и вот я с правами)

    Рекомендую

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Мария

    Светлана — шикарный инструктор и человек! Пришла к ней после автошколы, чтобы подготовиться по маршруту ГАИ, за одно занятие с ней узнала больше, чем за всё проведённое время с инструктором автошколы. Очень четко, подробно, доступно учит вождению. Благодаря ее ориентирам все упражнения с парковками, разворотами, поворотами выполняешь потом на ура! Занятия всегда проходят в комфортной, позитивной обстановке и очень продуктивно. Выражаю Светлане огромнейшую благодарность, которую просто не передать словами! Светлана, вы лучшая! Всем советую и рекомендую!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Лидия

    Хочу сказать огромное СПАСИБО Светлане. Именно благодаря занятиям с ней у меня получилось сдать экзамен. Пришла фактически нулёвая после автошколы. Светлана терпеливо, очень профессионально обучила меня всем необходимым вещам. На экзамене я парковалась идеально и не задумываясь. Светлана также шла мне навстречу, подстраивалась под мой негибкий график, находила возможность заниматься в удобное для меня время. Замечательный инструктор!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Юлия

    Огромнейшее спасибо Светлане! За одно занятие рассказала и показала все премудрости парковки, все доступно и понятно объяснила. Как итог — успешная сдача в ГАИ!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Светлана

    Елена Рудикова

    Хочу сказать большое спасибо Светлане за подготовку к экзаменам на Лобненском маршруте ГИБДД. Хочется отметить высокий профессионализм, заинтересованность в качественной подготовке будущего водителя, ее умение удобно составить график занятий ( Светлана работает и в вечерние часы). Отдельные слова благодарности за обучение парковкам. Некоторые ориентиры, работающие на 100%, Светлана нашла сама ( ни в одном ролике на Ютюбе ориентир для движения на прямых колесах при параллельной парковке я не встретила, это ее личная! разработка). Благодаря Светлане, тренировкам с ней, я самостоятельно сдала экзамен. Всего Вам самого доброго, ещё раз СПАСИБО!

    Комментарий со страницы: Автоинструктор Майя

    Наталья

    У Майи я оказалась случайно, и это как раз та случайность, что называется удачей. Отработка лобненского маршрута и парковки превратилась в увлекательный захватывающий процесс, и в этом заслуга инструктора. Майя все объяснения и замечания делает спокойно, точно и очень профессионально. Каждый элемент прорабатывается до уверенного правильного выполнения. Майя внимательный, отзывчивый, чуткий человек и профессиональный инструктор. Экзамен сдан!
    Всем рекомендую: обращайтесь к Майе!
    Майя, спасибо Вам большое!

Все отзывы

Профессиональное обучение вождению

Известно, что от квалификации инструктора напрямую зависит успешность обучения.
Мы — это профессиональные инструкторы и вождение в реальных условиях.
А еще у нас можно выбрать авто, инструктора и время уроков.

Обратный звонок
×