Как изменить давление турбины

Всем привет, давно не писал по делу. Сегодня хочу Вам рассказать о различных системах контроля надува в турбо системе мотора. Но для начала, очень коротко о самой турбине и как она работает. Турбина или точнее турбокомпрессор состоит из двух частей – из самой турбины (горячая часть) и компрессор (холодная часть)

Вот так выглядит турбокомпрессор

1. Вход в турбину выпускных газов (из выпускного коллектора)
2. Вход в компрессор свежего воздуха
3. Выход из турбины горячих газов в систему выпуска
4. Выход из компрессора сжатого воздуха
Принцип очень простой отработанные газы, попадая в турбину, раскручивают крыльчатку (лопатки) которая имеет одну ось с лопатками компрессорной части. Крыльчатка компрессора всасывает свежий воздух и под давлением (создает надув, избыточное давление) направляет сжатый воздух в интеркулер, где он охлаждается и потом поступает в камеру сгорания. Вот и все.

Но сегодня я бы хотел более подробно остановится о принципах, видах контроля надува. Последнее время мне часто попадались споры о том, что лучше 2 портовый или 3 портовый соленоид и т.д. Лично я даже, не понимаю сути этих споров. Моя цель рассказать Вам, как все это работает, а Вы потом сами решите, что лучше.

Надув контролируется регуляцией выпускных газов в горячей части турбокомпрессора (турбине). Для этого в ней есть специальный клапан, дверка или вестгейт

Если дверка закрыта, то все газы попадают на лопатки, если этот клапан (на фото valve) открыть то часть газов, направится в систему выпуска, минуя крыльчатку и тем самым снизится скорость вращения лопаток, что соответственно приведет к понижению давления. Все гениальное, очень просто. И вот здесь начинается самое интересное, а именно, как производится регулировка открытия и закрытия вестгейта.
Для этих целей используется актуатор (на фото wastegate Actuator), если его шток выдвигается, то он открывает вестгейт Для качественной настройки системы регулирования вестгейтом необходимо установить правильный преднатяг. Для этого, у большинства хороших актуаторов, используется шток с изменяемой длиной

(это кстати мой любимый актуатор)
В нутрии актуатора есть возвратная пружина. Если ее не будет, то давление выпускных газов в турбине сразу откроют вестгейт и мы не сможем создать избыточное давление (буст). Обычно в стоке (если у машины максимальное давление около 1 бара) пружина устанавливается на 0.6 бара. Расмотрим на различных примерах

При таком подключении (на актуатор подается давление, источник должен быть до заслонки, чем ближе, короче трубка, тем лучше) надув будет контролироваться жесткостью пружины актуатора. Если мы уберем источник давления на актуатор (заглушим трубку) то надув будет максимально возможный (очень большой)
Как мы можем увеличить надув, есть много вариантов. Один из хорошо себя зарекомендовавших это установка в актуатор пружины под планируемый надув, работает великолепно. Этот вид подключения можно использовать, как при установке турбокомпрессора на атмосферный мотор, так и при желании улучшить характеристики стандартной системы контроля с помощью соленоида. Очень просто, подберите пружину или актуатор с жесткостью пружины для планируемого Вами максимального надува, Подключите как на выше указанном примере. Трубки, идущие к соленоиду заглушите, а сам соленоид оставьте подключенным к разъему (или можете заменить на сопротивление 10 кОм)

Самое главное, Вы должны понять принцип, а он очень простой. В выше указанном примере давление контролируется пружиной актуатора. Если мы отсоединим от источника давления, то сможем увеличить надув в 2 раза (возможно). В таком случае без помощи дополнительного давления на мембрану актуатора будет необходимо создать намного больше обратного давления в системе выпуска, для открытия вестгейта.
Принцип ясен, уменьшая подачу давления на актуатор, мы увеличиваем силу необходимую для открытия вестгейта и тем самым увеличиваем надув, избыточное давление или буст.
Скажем у Вас пружина на 0.6 бара и Вы решили поднять давление до 0.9 бар, что можно для этого сделать. Вот несколько вариантов

Установка рестриктора. Чем меньше будет диаметр рестриктора, тем меньше будет подаваться давления на актуатор, и тем больше мы сможем получить избыточное давление (надув). Какой диаметр рестриктора? Необходимо подбирать, скажем, где-то между 1.5 мм – 0.8 мм.
Если для Вас это слишком сложно, то можете использовать следующий вариант

Обыкновенный ручной (мануал) буст контролер. В принципе это регулируемый рестриктор, не более. Зажимаем, уменьшаем диаметр, уменьшаем давление на актуатор – понимаем давление турбины и наоборот.
Это мы рассмотрели возможные механические варианты регулирования надува. Конечно, большинство современных моторов с турбонадувом используют электронную систему управления. Предлагаю рассмотреть основные, с использование электронного соленоида 2 или 3 портового. Соленоид, это электромагнитный клапан, который регулируется ЭБУ.
Основные схемы подключения

С 2-х портовым соленоидом

С 3-х портовым соленоидом

Теперь более подробно

Порт 1 – источник давления
Порт 2 – возврат в систему впуска (после МАФ сенсора)
Порт 3 – подключается к актуатору
Если соленоид закрыт, то в таком случае порт 1 и 2 соединены между собой, на актуатор нет подачи, и как следствие мы можем ожидать максимальный надув.
Если соленоид открыт, то порты 1 и 3 соединены, надув контролируется пружиной актуатора.
ЭБУ меняя дюти сайкл соленоида, перераспределят подачу между портами 2 и 3.

Теперь рассмотрим варианты с 2-х портовым соленоидом

Bleed Style Boost Controller

Достаточно узкий диапозон контроля надувом соленоидом, но очень точный. Taкая система контроля эффективно работает только с рестриктором, если Вы не можете добиться необходимого Вам надува, то для увеличения буста, просто уменьшите диаметр рестриктора, только очень аккуратно

Если соленоид закрыт, то система работает по размеру рестриктора и пружине актуатора

Если клапан, соленоид открыт тот система будет иметь максимальное давление. Максимальное значение в большей степени зависит от диаметра рестриктора

И последний (мой любимый вариант), так же с использованием 2-х портового соленоида. Очень широкий диапазон контроля надувом с помощью соленоида

Interrupt Stule Boost Controller

Если соленоид открыт, то надув контролируется только пружиной актуатора

Если соленоид закрыт, то будет достигнуто максимальное значение надува.

Мы рассмотрели основные варианты используемые для контроля надува в системах с турбонагнетателями. Теперь я подскажу Вам, как можно безопасно, эффективно повысить мощность Вашего турбомотора на 20%.
Очень просто. Для этого необходимо поменять систему выпуска Вашего автомобиля на более эффективную, большего диаметра, без катализатора или с заменой на спортивный. Главное понизить обратное давление в системе выпуска. Следующее, желательно установить холодный впуск (как его сделать я уже писал) или хотя бы более эффективный фильтр в стандартный фильтр бокс.
После этого Вы можете безопасно повысить надув Вашего турбонегнетателя на 10-15% и получите, как минимум прибавку мощности 20%. Как поднять буст Вы теперь знаете, все в Ваших руках. Да и последнее, не пытайтесь изменить надув на автомобиле в котором система контролируется ЭБУ с использованием соленоида. Для этого надо перевести в механическую систему контролем надува, а сам соленоид, чтобы ЭБУ не выдавал ошибку оставить просто подключенным к разъему или впаять сопротивление.
И главное, нет необходимости прибегать к услугам различных ателье, мастеров занимающихся пошивом прошивок для ЭБУ. В этом нет необходимости. Нет это не значит, что не надо настраивать мотор, конечно качественная настройка на порядок улучшит характеристики Ваше автомобиля.

1. 05.01.2007 10:56

   
   

   #1

   Глупый вопрос: Как можно уменьшить давление турбины???
   

   Сейчас давление 1-1.1 кг., а нужно 0.7-0.8 кг. Как можно этого добиться?

   ---

2. 05.01.2007 11:07

   
   

   #2

   я сегодня флейту в выхлоп запихал

   HARD GROUP [GT club]
   [CRX b16a turbo].. 700+whp in progress
   eg8 d15b vtec N/A 14.382/402

   ---

3. 05.01.2007 11:13

   
   

   #3

   Буст контроллер типа HKS EVC 3 или EVC 4 мне поможет?

   ---

4. 05.01.2007 12:11

   
   

   #4

   

   

   ---

   Бустконтроллеры только повышают буст, но ни как не понижают.
   Что стоит на машине из тюнинга????

   ---

5. 05.01.2007 12:11

   
   

   #5

   

   

   ---

   Да, попробуй отключи соленойд на бустконтроллере.
   Запитай актюатор напрямую от впускного коллектора

   ---

6. 05.01.2007 12:53

   
   

   #6

   Ослабить пружину на актуаторе турбины и все.

   ---

7. 05.01.2007 13:17

   
   

   #7

   

   

   ---

   Сообщение от CHfree
   

   Ослабить пружину на актуаторе турбины и все.

   Ты много видел разборных актюаторов?

   ---

8. 05.01.2007 15:56

   
   

   #8

   

   

   ---

   дырку в воздуховоде просверли :))

   Ежедневная доставка грузов по России ,Таможенному союзу.

   ---

9. 05.01.2007 20:28

   
   

   #9

   Бустконтроллер , не только повышает давление , а может сделать стоковый надув !!

   A’pexi-Greddy-AEM-SARD-(InTh90mm)-TRD-SAMCO-T88H

   ---

10. 05.01.2007 20:39

    
    

    #10

    Сообщение от JZX90
    

    Бустконтроллер , не только повышает давление , а может сделать стоковый надув !!

    и как же?

    ---

11. 05.01.2007 20:51

    
    

    #11

    Сообщение от 3S-GE
    

    Бустконтроллеры только повышают буст, но ни как не понижают.
    Что стоит на машине из тюнинга????

    Прикололо… У меня стоит блиц буст в паре с паверметром, выставлены значения давления наддува: 0.96(если на трассе нет 98-го), 1.06, 1.2(стоковое), 1.35. Мучает меня только вопросик по максимальному но безопасному давлению, что-то боюсь более 1.35 дуть.

    Самый ужасный зверь — ЖАБА! Она задавила большую часть населения Земли!

    ---

12. 05.01.2007 22:45

    
    

    #12

    Сообщение от Bordelus
    

    и как же?

    Да очень просто выставить родное значение надува , ставишь авто он определил родное давление , после этого и поднимаешь буст , либо ставишь стоковое !!

    A’pexi-Greddy-AEM-SARD-(InTh90mm)-TRD-SAMCO-T88H

    ---

13. 06.01.2007 00:10

    
    

    #13

    Сообщение от Bordelus
    

    и как же?

    Путем ево виключения

    Toyota Celica GT, 1998. 3S-GTE.

    ---

14. 06.01.2007 06:41

    
    

    #14

    При отключенном бусте давление 1.0-1.1 кг. и почему то чем выше передача, чем выше давление. Так и должно быть? Как мне сказали давление на моторе K3-VET 0.6-0.7 кг. В чем может быть причина столь высокого давления? (Автомат заменен на коробку…)

    ---

15. 06.01.2007 08:23

    
    

    #15

    катализатор надо наместо вернуть )))

    ---

16. 06.01.2007 08:51

    
    

    #16

    Датчик давления не врет случаем??
    При выключенном бустконтроллере( при условии что он правильно подключен) значение давления будет определяться только пружиной актуатора.если все ок, меняй актуатор.

    ---

17. 06.01.2007 09:14

    
    

    #17

    

    

    ---

    возми кусок трубки и одним концом одень его на актюатор, а второй на трубку ны выходе с турбины.
    И будет тебе счастье

    ---

18. 06.01.2007 09:21

    
    

    #18

    ишшо дырочку на впуске посверлить можно и лишний воздух через нее выпускаться будет! А можно несколько дырочек просверлить и болтики в них вкрутить — при выкручивании болтиков получаем регулировку давления!
    з.ы. Бугага :)))))))))))))))
    з.з.ы Сорри :))))))))))))))

    ---

19. 06.01.2007 15:57

    
    

    #19

    осиновый кол с продольным отверстием минимально-достаточного диаметра забитый в выпуск вашего авто спасет ситуацию и убьет злой избыток))))

    Supra JZA70
    12.609(08.09.2007)

    ---

20. 08.01.2007 10:17

    
    

    #20

    Ну трубка с завода уже одета одним концом на актуатор, а другим на выход из турбины, а вот катализатор я действительно убрал. Получается в нем вся причина что-ли? Датчик давления не врет, проверял несколькими датчиками.

    ---

С целью защиты
автомобильного двигателя с наддувом
от возможной поломки, а также для
улучшения его характеристики мощности
и динамических качеств, давление наддува
необходимо регулировать. Регулирование
наддува может осуществляться различными
способами, каждый из которых имеет свои
преимущества и недостатки.

Заметим, что для
расширения возможного диапазона
изменения частоты вращения KB при
неизменном давлении наддува наиболее
действенным способом регулирования
является перепуск части отработавших
газов (ОГ) в обход турбины.

При высоком наддуве,
характерном, например, для двигателей
Формулы-1, наиболее эффективными способами
регулирования являются дополнительная
камера сгорания, устанавливаемая в
выпускном тракте перед турбиной (система
«Гипербар»), и выпуск части
наддувочного воздуха в атмосферу. По
эффективности эти способы уступают
перепуску ОГ, но превосходят такие
способы, как регулирование соплового
аппарата турбины, перепуск части
наддувочного воздуха на вход турбины,
регулирование фазы впуска и охлаждение
наддувочного воздуха.

При низком наддуве
практический интерес представляют
такие способы регулирования, как
дополнительная камера сгорания,
регулирование соплового аппарата
турбины, перепуск части наддувочного
воздуха и регулирование фазы впуска.
При этом по эффективности названные
способы становятся сопоставимы с
перепуском части ОГ в обход турбины.

Окончательный выбор
способа регулирования производится из
условия обеспечения надежности, а также
приемлемых значений эффективной мощности
и экономичности двигателя. Рассмотрим
подробнее встечающиеся на практике
способы регулирования.

Для регулирования
давления наддува нагнетателей с
механическим приводом применяется
простая схема, представленная на рис.
4.2.2.

Рис. 4.2.2. Схема
регулирования давления наддува в
двигателе с приводом нагнетателя от
KB: 1 — заборник воздуха; 2 — воздушный
фильтр; 3 — нагнетатель; 4 — холодильник
наддувочного воздуха; 5 — привод
нагнетателя; 6 — блок цилиндров двигателя;
7 — впускной коллектор; 8 — дроссельная
заслонка; 9 — заслонка перепускного
трубопровода 10; 11 — выпускной коллектор

При работе бензинового
двигателя на частичных нагрузках с
высокой частотой вращения KB дроссельная
заслонка 8 прикрывается. Чтобы исключить
при этом излишнее обеднение горючей
смеси за счет подаваемого нагнетателем
избыточного количества воздуха, заслонка
перепускного трубопровода 9, наоборот,
приоткрывается, и часть воздуха подается
снова на вход нагнетателя 3. Очевидно,
что на частичных нагрузках КПД нагнетателя
падает (некоторое количество воздуха
циркулирует по замкнутому кругу), а
эффективный расход топлива увеличивается.

Характерным недостатком
ТК в условиях эксплуатации поршневого
двигателя является то, что он при малой
мощности двигателя и низкой частоте
вращения KB подает воздуха слишком мало,
а при высокой частоте и полной нагрузке
— слишком много. Это обусловливает
недостаточный крутящий момент двигателя
в диапазоне низких частот вращения KB и
проявляется в медленном его реагировании
на изменение нагрузки при переходных
процессах, например, при резком ускорении
(двигатель имеет плохую приёмистость).

Для автомобильных
бензиновых двигателей, эксплуатируемых
в обычных условиях, нерегулируемый
турбонаддув не годится. Тем не менее,
для условий соревнований и эксплуатации
преимущественно при максимальной
мощности этот способ может оказаться
вполне приемлемым. В качестве примера
можно назвать двигатель V8 с рабочим
объемом 4,8 л для автомобиля Mercedes C111/IV,
предназначенного для установления
рекордов скорости. Примечательно, что
и при частоте более 6000 1/мин кривая
мощности двигателя продолжает круто
подниматься.

Схема наддува двигателя
с нерегулируемым турбокомпрессором
показана на рис. 4.2.3. Такая схема, в
частности, реализована на V-образном
дизельном двигателе 8ЧН13/14, оснащенном
турбокомпрессором ТКР-11. При номинальной
частоте вращения KB n
= 1700 1/мин и абсолютном давлении наддува
= 1,55 бар двигатель имеет мощность 158,2
кВт (215 л.с.).

Для регулирования
давления наддува в качестве управляющих
величин наиболее часто используются
давление воздуха перед и после ТК,
давление отработавших газов перед и
после турбины, а также отношения названных
величин. Места отбора давлений для
использования в качестве управляющих
величин и общепринятые обозначения
этих величин условно показаны на рис.
4.2.3.

Исполнительное
устройство системы регулирования
давления наддува может иметь различные
конструктивные формы, но выполняется,
как правило, в отдельном корпусе, и в
зависимости от принятой схемы регулирования
может устанавливаться как в выпускном,
так и впускном тракте двигателя.

Корпус исполнительного
устройства, предназначенного для
установки в выпускном тракте, имеет
оребрение для обеспечения более
эффективного охлаждения. Фирма ККК
выполняет это устройство, как правило,
в виде клапана с определенным ходом,
тогда как у фирмы Garrett это встроенная
отклоняемая заслонка. Исполнительное
устройство включает в себя перепускной
(байпасный) клапан, напоминающий по
конструкции клапаны головки цилиндров.
Конец стержня клапана прикреплен к
мембране, которая поджимается калиброванной
пружиной. Мембрана герметично зажата
по всему периметру металлической крышкой
в форме колпака. Перепускной клапан
(или соответственно заслонка) находится
в закрытом состоянии благодаря поджатию
пружиной. Между мембраной и крышкой
имеется полость, в которую подводится
управляющее давление. Когда значение
управляющего давления становится
достаточным для сжатия калиброванной
пружины, клапан открывается и перепускает
часть потока газов. С помощью силы
калиброванной пружины можно регулировать
давление наддува, то есть чем больше
сила пружины, тем большее давление
наддува может быть создано. Эта
регулировочная возможность служит лишь
как основная регулировка, предназначенная
для ограничения максимального давления
наддува, но не для его регулирования в
процессе работы двигателя. Поэтому в
серийных автомобилях с целью обеспечения
безопасности двигателя сила предварительного
сжатия пружины надежно отрегулирована,
а сама пружина опломбирована. У двигателей
гоночных автомобилей с целью изменения
максимального давления наддува и
соответственно мощности силу сжатия
пружины можно варьировать с помощью
регулировочного болта.

Рис. 4.2.3. Схема наддува
V-образного двигателя с нерегулируемым
ТК: 1 — заборник воздуха; 2 — воздушный
фильтр; 3 — турбокомпрессор; 4 — глушитель;
5 — выпускной коллектор левого блока
цилиндров; 6 — блоки цилиндров двигателя;
7 — выпускной коллектор правого блока
цилиндров; 8 — впускной коллектор левого
блока цилиндров; 9 — впускной коллектор
правого блока цилиндров; р₀
— давление окружающей среды (атмосферное
давление); р₁
— давление на входе в компрессор; р₂
— давление непосредственно после
компрессора; р₃
— давление отработавших газов перед
входом в турбину; р4 — давление отработавших
газов на выпуске после турбины

При установке
исполнительного устройства в выпускном
тракте оно производит перепуск части
отработавших газов в обход турбины
(регулирование давление наддува
перепуском отработавших газов), а при
установке его во впускном тракте клапан
устройства осуществляет перепуск
наддувочного воздуха снова на вход
компрессора (регулирование давление
наддува перепуском наддувочного
воздуха).

Регулирование
давления наддува перепуском наддувочного
воздуха.

Перепуск наддувочного
воздуха может осуществляться как на
вход впускного тракта, так и на вход
турбины (см. раздел 3). Схема регулирования
с перепуском наддувочного воздуха на
вход впускного тракта перед воздушным
фильтром приведена на рис. 4.2.4. В качестве
управляющей величины используется
давление р₂
— давление наддувочного воздуха
непосредственно после компрессора. При
достижении определенного, отрегулированного
для каждого двигателя давления наддува
р₂,
это давление, воздействуя на мембрану,
создает усилие, достаточное для сжатия
калиброванной пружины, препятствующей
открытию перепускного клапана. Перепускной
клапан открывается и выпускает сжатый
воздух или прямо в атмосферу (у двигателей
гоночных автомобилей), или в воздушный
фильтр, то есть во впускной тракт перед
компрессором (у дорожных автомобилей).

Рис. 4.2.4. Схема
регулирования давления наддува перепуском
наддувочного воздуха: 1 — заборник
воздуха; 2 — воздушный фильтр; 3 — глушитель;
4 — турбокомпрессор; 5 — холодильник
наддувочного воздуха; 6 — цилиндр
двигателя; 7 — перепускной клапан; р₂
— давление непосредственно после
компрессора

Такая схема регулирования
давления наддува применялась, например,
фирмой BMW на двигателе ATL, который
устанавливался сначала на гоночных
автомобилях, а позднее — в первом немецком
серийном легковом автомобиле с
турбонаддувом BMW 2002 Turbo. Этим способом
выполнялось регулирование и в двигателях
некоторых автомобилей фирм Ford и Opel.
Однако недостатки такого регулирования
весьма существенны, поэтому данный
способ не находит применения в двигателях
с турбонаддувом для современных
автомобилей. Правда, для диапазона
средних частот вращения KB (в зависимости
от конструктивных параметров двигателя)
также можно создать достаточно высокое
давление наддува, однако затем уже
сжатый воздух нужно снова перепускать,
что сопровождается потерей КПД
турбокомпрессора. Другим недостатком
этого способа является то, что турбина,
как и при нерегулируемом давлении
наддува, должна подбираться под общее
количество отработавших газов. А это
ограничивает не только возможности
регулирования, но и требует относительно
больших размеров турбину, что влечет
за собой ухудшение приёмистости
двигателя.

Регулирование
давления наддува перепуском отработавших
газов (ОГ).

При данном способе
регулирование давления наддува
основывается на управлении потоком ОГ
через турбину. При этом в качестве
управляющей величины могут быть
использованы давления р₂,
р₃,
а также отношения давлений р₂/р₁,
p₃/p₁,
p₂/p₄
(см. рис. 4.2.3). Байпасный клапан
устанавливается в выпускной трубопровод
между выпускными каналами головки
цилиндров двигателя и входом в турбину
или же монтируется непосредственно в
корпус турбокомпрессора. В зависимости
от значения используемой управляющей
величины клапан открывается и перепускает
часть ОГ в обход турбины непосредственно
в выпускную систему. При полной нагрузке
двигателя в зависимости от конструктивных
параметров клапана в обход турбины
направляется 20…40 % общего потока газов.
Остальные 60…80 % идут на привод ротора
турбины и обеспечивают создание
необходимого давления наддува.

Этот способ регулирования
в зависимости от выбора для регулирующего
клапана управляющей величины позволяет
выполнить индивидуальную настройку
характера изменения давления наддува.
Двигатели с турбонаддувом, имеющие
регулирование давления наддува перепуском
ОГ, обычно имеют хорошую характеристику
крутящего момента и удовлетворительную
приёмистость.

Преимущество этого
способа регулирования состоит в том,
что, благодаря перепуску части ОГ в
обход турбины, появляется возможность
использовать турбину и компрессор
существенно меньших размеров. Вследствие
этого даже при относительно низкой
частоте вращения KB достигается достаточно
высокое давление наддува, что позволяет
улучшить приёмистость двигателя.

На рис. 4.2.5 показана
схема регулирования давления наддува
перепуском отработавших газов с
использованием в качестве управляющей
величины давления наддува.

Рис. 4.2.5. Схема
регулирования давления наддува перепуском
отработавших газов с использованием в
качестве управляющей величины давления
р₂:
(обозначения элементов см. на рис 4.2.4)

В приведенной схеме
с одной стороны мембраны действует
давление наддува р₂,
а с другой стороны — давление окружающей
среды р₀,.
Таким образом, давлению наддува р₂
противодействует только усилие
калиброванной пружины. Способ является
простым и надежным, так как для управления
используется чистый сжатый воздух, а
характер изменения давления наддува
определяют только два параметра. Чтобы
получить монотонно ниспадающую кривую
давления наддува при увеличении мощности
двигателя, в современных ТК управляющее
давление отбирается в самом начале
улитки (спирали) компрессора.

На рис. 4.2.6 показана
схема регулирования давления наддува
перепуском ОГ с использованием в качестве
управляющей величины давления ОГ на
входе в турбину.

В приведенной схеме
с одной стороны мембраны действует
давление р₃
а с другой стороны — давление окружающей
среды р₀
и усилие пружины. Так как при высокой
нагрузке и высокой частоте вращения KB
давление перед турбиной возрастает
сверхпропорционально, то в исполнительном
механизме возможно применение жесткой
пружины. Это обусловливает резкое
увеличение давления наддува в диапазоне
средней частоты вращения KB, которое
затем при увеличивающемся открытии
перепускного клапана понижается.

Рис. 4.2.6. Схема
регулирования давления наддува перепуском
отработавших газов с использованием в
качестве управляющей величины давления
p₃:
p₃
— давление отработавших газов на входе
в турбину (остальные обозначения см.
рис. 4.2.4)

Следствием такого
характера изменения давления наддува
являются выпуклые характеристики
мощности и крутящего момента в нижнем
диапазоне частоты вращения КВ. Недостатками
этого способа регулирования являются
потери КПД турбины при максимальной
мощности двигателя и то, что для управления
давлением наддува используется горячие,
неочищенные отработавшие газы. Последнее
может вызывать функциональные
неисправности перепускного клапана.

На рис. 4.2.7 показана
схема регулирования давления наддува
перепуском ОГ с использованием в качестве
управляющей величины отношения давления
наддувочного воздуха к давлению на
входе в компрессор. В приведенной схеме
с одной стороны мембраны действует
давление наддува
,
а с другой стороны — давление на входе
в компрессори усилие пружины. Так как с увеличением
нагрузки двигателя и частоты вращения
KB давление,
вследствие аэродинамических потерь во
впускном трубопроводе понижается, то
использование этой величины вместо
давления окружающей средыпозволяет создать более высокий перепад
давлений по разные стороны мембраны
исполнительного механизма.

Это дает возможность
применить более жесткую пружину, что,
в свою очередь, позволяет получить
характеристику давления наддува
аналогичную той, которая имеет место
при регулировании по давлению
.
В качестве недостатка следовало бы
отметить известную зависимость
характеристики давления наддува от
степени загрязненности воздушного
фильтра.

Рис. 4.2.7 Схема
регулирования давления наддува перепуском
отработавших газов с использованием в
качестве управляющей величины отношения
давления
/:— давление наддувочного воздуха
непосредственно за компрессором;— давление воздуха на входе в компрессор;
(остальные обозначения см. рис. 4.2.4)

На рис. 4.2.8 представлена
схема регулирования давления наддува
перепуском ОГ с использованием в качестве
управляющей величины отношения давления
отработавших газов на входе в турбину
к давлению на входе в компрессор.

Рис. 4.2.8. Схема
регулирования давления наддува перепуском
отработавших газов с использованием в
качестве управляющей величины отношения
давления
/:— давление ОГ непосредственно перед
турбиной;— давление воздуха на входе в компрессор
(остальные обозначения см. рис. 4.2.4)

В приведенной схеме
с одной стороны мембраны действует
давление
,
а с другой стороны — давление на входе
в компрессори усилие пружины.

Характеристика наддува
в силу уже названных выше причин
аналогична той, что имеет место при
регулировании по давлению
.
Но при этом имеется возможность
использовать еще более жесткую пружину.
Помимо недостатков, отмеченных для
способа с регулированием по давлению,
здесь оказывает влияние и загрязненность
воздушного фильтра.

На рис. 4.2.9 представлена
схема регулирования давления наддува
перепуском ОГ с использованием в качестве
управляющей величины отношения давления
наддувочного воздуха
к давлению на выходе из турбины.
В приведенной схеме давленияидействуют совместно с одной стороны
мембраны, с другой стороны мембраны им
противодействует усилие пружины.

Вследствие перепада
давлений
/сжатый воздух через небольшое
дросселирующее отверстие перетекает
в выпускной трубопровод. Так как
противодавление газов на выпуске с
ростом потока газа увеличивается, то
при высокой мощности двигателя
регулировочный клапан открывается
больше, чем на средних частотах вращения
коленчатого вала. Это, в свою очередь,
вызывает снижение давления наддува при
повышенной частоте вращения КВ. В
результате обеспечивается выпуклая
характеристика мощности двигателя при
работе на средних частотах вращения
KB, и улучшается его приёмистость по
аналогии с тем, что имеет место при
регулировании по отношению давлений/.

Рис. 4.2.9. Схема
регулирования давления наддува перепуском
отработавших газов с использованием в
качестве управляющей величины отношения
давлений
/:— давление наддувочного воздуха
непосредственно после компрессора;— давление ОГ на выходе из турбины;
8-дросселирующее отверстие (остальные
обозначения см. рис. 4.2.4)

Во всех описанных
выше способах регулирования давления
наддува со стороны выпуска ОГ в качестве
основного, а иногда и единственного
параметра управления перепускным
клапаном использовалось соответственно
давление наддува или другое давление
в системе двигателя. Несмотря на различные
вариационные возможности, этому способу
управления давлением наддува оказались
присущи недостатки, при которых
достигаемый в итоге характер изменения
давления наддува не отвечал желаемому.

Избежать названных
недостатков можно путем применения
свободно управляемого байпасного
клапана. Свободное управление в этом
случае означает, что кроме давления
наддува (или других давлений в системе)
на перепускной клапан оказывают
управляющее воздействие и другие
параметры. Такими параметрами являются
нагрузка (положение дроссельной
заслонки), частота вращения KB, температура
наддувочного воздуха, сигналы датчика
детонационного сгорания, температура
двигателя (охлаждающей жидкости) и др.
Свободно управляемые байпасные клапаны,
получающие сигналы управления от системы
контроля за работой двигателя, например
Motronic, отвечают современному уровню
развития серийных двигателей с наддувом.
На рис 4.2.10 показана схема регулирования
давления наддува в двигателе автомобиля
SAAB 9000 Turbo с использованием свободно
управляемого байпасного клапана.

Рис. 4.2.10. Схема
регулирования давления наддува в
двигателе автомобиля SAAB 9000 Turbo: 1 — впускной
коллектор; 2 — блок цилиндров двигателя;
3- выпускной коллектор; 4 — перепускной
(байпасный) клапан; 5-турбокомпрессор;
6-глушитель; 7 — воздушный фильтр; 8 —
заборник воздуха; 9 — электромагнитный
клапан; 10-холодильник наддувочного
воздуха; 11 — дроссельная заслонка; 12 —
датчик частоты вращения KB; 13 — датчик
детонационного сгорания; 14 — датчик
нагрузки двигателя; 15 — электронный блок
управления

На всех режимах работы
двигателя электронный блок управления
обеспечивает давление наддува на
максимальном уровне, при котором
детонационное сгорание не возникает.
При появлении детонации элетронный
блок управления 15 по сигналу датчика
13 подает управляющий сигнал на
электромагнитный клапан 9, задавая режим
его работы. В результате на мембрану
перепускного клапана 4 может воздействовать
не полное давление наддува, а лишь
некоторая его часть. Перепуск ОГ клапаном
4 производится до момента полного
исчезновения детонационного сгорания.

Такая схема регулирования
позволяет быстро увеличивать крутящий
момент и мощность двигателя на
непродолжительное время (у различных
двигателей от 16 до 45 с), что необходимо,
например, для резкого ускорения при
совершении обгонов.

При резком нажатии
на педаль акселератора и открытии
дроссельной заслонки 11 по команде
электронного блока управления перепускной
клапан на это время закрывается, и весь
поток ОГ следует через турбину. Благодаря
этому давление наддува, а следовательно,
и мощность двигателя резко увеличиваются
(иногда этот режим работы обозначают
термином overboost — перегрузка). На некоторых
двигателях для защиты их от поломок в
результате перегрузки режим overboost не
включается, если частота вращения KB уже
достигла номинального значения, или
если автомобиль движется на первой
передаче. Кроме того, безопасность
работы двигателя в режиме overboost
контролируется датчиками, регистрирующими
названные выше параметры и посылающими
соответствующие сигналы в электронный
блок управления.

Двухступенчатый
турбонаддув. При желании достигнуть
высокого уровня форсирования двигателя
с помощью турбонаддува возникает
проблема, обусловленная недостаточной
производительностью серийных ТК, если
давление наддува должно быть более 3,3
бар. Для решения этой проблемы используют
двухступенчатый турбонаддув, суть
которого поясняется схемой, представленной
на рис. 4.2.11.

Рис. 4.2.11. Схема
двухступенчатого турбонаддува с
перепуском ОГ впервой ступени: 1 — заборник
воздуха; 2 — воздушный фильтр; 3 — глушитель;
4 — турбокомпрессор первой ступени; 5 —
холодильник наддувочного воздуха первой
ступени; 6 — перепускной (байпасный)
клапан; 7 — турбокомпрессор второй
ступени; 8 — холодильник наддувочного
воздуха второй ступени; 9 — цилиндр
двигателя

ТК первой ступени 4
всасывает воздух через заборник 1 и
фильтр 2. После сжатия в компрессоре
первой ступени воздух охлаждается в
холодильнике 5 и подается на вход
компрессора ТК второй ступени 7, где он
сжимается до более высокого давления
и через холодильник 8 нагнетается в
цилиндры двигателя. ОГ двигателя
направляются сначала к турбине ТК второй
ступени, а затем проходят через турбину
ТК первой ступени и далее в выпускную
систему двигателя. После прохождения
ТК второй ступени ОГ часть своей энергии
теряют, и чтобы обеспечить необходимую
для двигателя производительность
воздуха, ТК первой ступени должен иметь
увеличенные размеры по сравнению с ТК
второй ступени.

Для повышения
эффективности системы ТК первой ступени
снабжается клапаном 6 перепуска ОГ в
обход турбины. В качестве управляющей
величины здесь используется давление
наддувочного воздуха на входе в компрессор
второй ступени. Такое решение позволяет
использовать в первой ступени наддува
ТК уменьшенного размера, а значит, и с
уменьшенной инерционностью. Следует
заметить также, что эффективность ТК
второй ступени при открытии перепускного
клапана увеличивается, что связано с
уменьшением противодавления на выпуске
турбины этой ступени. При дополнении
приведенной схемы блоком электронного
управления и возложении на перепускной
клапан функций свободно управляемого
клапана, реагирующего также и на
температуру наддувочного воздуха перед
компрессором второй ступени, появляется
принципиальная возможность отказаться
от холодильника наддувочного воздуха,
расположенного после компрессора первой
ступени.

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]

• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #
• #

Устройства регулирования давления различаются по принципам работы и эффективности, от правой ноги водителя с одной стороны до сложных устройств с каналами изменяемой площади в турбине с другой. Далее будут рассмотрены различные схемы регулирования для поддержания заданного давления наддува, их достоинства и недостатки.

Ограничитель

Давлением наддува можно управлять, создав сужение для воздуха на входе или на выходе выхлопных газов. На стороне впуска, просто протягивая или прокачивая воздух через калиброванное (путем проб и ошибок) отверстие на входе или выходе компрессора, соответственно, моно ограничить расход так, что давление наддува не выйдет из-под контроля. Немного более совершеннное устройство изменяет проходное сечение при увеличении наддува, таким образом, чтобы при отсутствии давления наддува отверстие имело максимальную площадь. При таком способе управления температура впускного воздуха увеличится, потому что полученное давление наддува, будет создано при меньшем количестве воздуха на впуске, таким образом степень сжатия, а следовательно и температура, увеличатся. Таким же образом ограничитель будет работать на стороне выхлопа. Опять калиброванное отверстие ограничит расход, поскольку турбонагнетателю будет позволено создавать давление наддува в пределах расхода газов, ограниченного этим отверстием.

Этот ограничитель может иметь форму большой шайбы на выходе турбины или даже быть глушителем с небольшим проходным сечением. Любое ограничение потока выхлопных газов будет увеличивать температуру в камере сгорания, потому что противодавление на выходе газов, и таким образом обратный поток газов, будет больше.

Давление наддува может управляться ограничителем на входе или выходе компрессора. 

Хотя такая схема регулирования работоспособна, ее применение увеличивает количество теплоты в системе и поэтому является плохой идеей. 

Ограничитель в выхлопной трубе может управлять давлением наддува, но при этом возрастает количество теплоты в системе. Эффективно, но также плохая идея.

Главная причина установки турбонагнетателя — увеличение расхода воздуха через двигатель, и поэтому добавление ограничителя, чтобы управлять этим расходом, в конечном итоге, должно рассматриваться как глупая схема. На автомобилях Формулы 1 не было никаких ограничителей расхода.

Выпускной клапан

Некоторое подобие предохранительного клапана радиатора может использоваться как устройство регулирования давления. Вообще, этот тип средств управления оказывается неточным и часто шумным. Хотя такой способ регулирования гораздо лучше любого вида ограничителя, такие клапаны больше подходят как средство безопасности в случае неисправности вестгейта. 

Давление наддува может быть стравлено после того, как работа по его созданию выполнена. Эффективная, но плохая идея

Обычно они могут быть установлены на серийных автомобилях оснащенных турбонагнетателем, как защитные устройства от неконтролируемого возрастания давления наддува. Нет никаких оснований делать впускной клапан основным устройством регулирования давления. Кроме того, он не может использоваться в карбюраторной системе с протяжкой воздуха, поскольку тогда через него пришлось бы стравливать в атмосферу топливовоздушную смесь.

Вестгейт

Вестгейт получил свое название оттого, что его задача тратить впустую часть энергии выхлопных газов. Тратя впустую, или перепуская, управляемое количество выхлопных газов мимо турбины, можно управлять её частотой вращения, а следовательно и давлением наддува. Другими словами вестгейт является, по сути, байпасным клапаном турбины, который направляет к турбине только такое количество выхлопных газов, которое требуется для создания заданного давления наддува.

 Вестгейт это классический способ управления давлением наддува.

Хотя вестгейт в настоящее время является лучшим способом для управления давлением наддува, это не лучший способ регулирования. То, что он работает, тратя впустую энергию является его недостатком. Второй недостаток то, что во время нарастания давления наддува клапан вестгейта должен открываться постепенно, до тех пор пока давление наддува не достигнет заданного значения. Другими словами, вестгейт настроенный на 0,7 бара как правило начинает открываться при давлении около 0,35 бара и перепускает впустую выхлопные газы, которые могли бы использоваться для более интенсивной раскрутки турбонагнетателя. Попытка увеличить обороты турбины, в то время когда клапан вестгейта частично открыт — это попытка поймать собственный хвост.

Тем не менее тысячесильные автомобили Формулы 1 использовали вестгейты, они используются практически во всех современных системах турбонаддува. Пока турбонагнетатели с изменяемой геометрией турбины не будут доступны по приемлемой цене, вестгейт останется лучшим устройством для регулирования давления.

Выбор вестгейта

В настоящее время существуют два типа вестгейтов: интегрированный и внешний. Интегрированный подразумевает, что вестгейт непосредственно входит в конструкцию турбонагнетателя. Внешний может быть установлен там, где посчитает нужным конструктор. Или, по крайней мере, в более подходящем месте.

Хороший пример внешнего вестгей та от HKS

Адаптер для размещения вестгейта между турбонагнетателем и коллектором.

Принятие решения о том, какой тип вестгейта будет выбран, является компромисом между бюджетом и характеристиками системы. Бюджетный вариант — интегрированный вестгейт. При получении высоких характеристик, за редким исключением, обычно используется внешний вестгейт. Попробуйте найти интегрированный вестгейт на спортивном автомобиле.

Установка вестгейта в систему

Один из ключевых пунктов при установке вестгейта в систему — определение места выхода отработанных газов из выпускного коллектора. Этот выбор достаточно важен, потому что он определяет такие вещи как распределение нагрузки между цилиндрами, точную и быструю реакцию на открытие клапана вестгейта и, в некоторой степени, на давление на входе в турбину. Выход газов должен располагаться в месте, где собираются импульсы выхлопных газов из всех цилиндров. Практически всегда это место коллектора, расположенное непосредственно у крепежного фланца турбины. Симметрия и легкий путь для газов — вот основные принципы для размещения вестгейта.

Интегрированный вестгейт недорог и прост.

 Внешний вестгейт — лучшее из решений для регулирования давления.

Важно, чтобы отработанные газы легко могли изменить направление от пути непосредственно к турбине к обходному пути через вестгейт. Если у потока газов будут сложности при изменении направления к выходу через вестгейт, способность управлять давлением наддува в диапазоне высоких оборотов может просто исчезнуть.

Возврату отработанных газов от вестгейта в выхлопную трубу за турбиной нужно уделить такое же внимание как газам, входящим в вестгейт. В данном случае нужно постараться избежать столкновения двух потоков отработанных газов, выходящих из турбины и выходящих из вестгейта. Взаимодействие потоков увеличит противодавление на выходе газов, таким образом понижая мощность. Интегрированный вестгейт обычно будет направлять отведенные отработанные газы назад в систему непосредственно за рабочим колесом турбины. Это приемлемо по экономическим причинам, но это не в интересах повышения мощности. Некоторые конструкции интегрированных вестгейтой имеют отдельную выхлопную трубу для отведенных газов. Когда имеется такая отдельная труба, это преимущество должно быть использовано и она должна быть продлена дальше на некоторое расстояние, перед возвратом газов назад в основную систему выпуска. Минимальное расстояние около 450 мм.

Вестгейт, который не отводит газы от всех цилиндров равномерно — плохое решение. И тем более он не должен создавать обратный ход потока газов от турбонагнетателя, как здесь.

Угол входа потока в вестгейт важен. Правильно выбранный угол позволять отработанным газам легко выходить из системы.

Как обсуждалось в главе «Системы выпуска», идеальное решение для одведенных через вестгейт газов — полностью отдельная выхлопная труба. Такая компоновка обеспечивает самую лучшую реакцию вестгейта, самое низкое обратное давление, и полное отсутствие взаимодействия с потоком газов из турбины.

Высокоэффективная система турбонагнаддува будет иметь отдельную выхлопную трубу для вестгейта. Конечно такая система не будет ни дешевой ни простой. В ней должно быть уделено соответствующее внимание конструкции выхлопной трубы вестгейта, необходимо обеспечить тепловое расширение трубы без ее деформации.

Интегрированные вестгейты обычно сбрасывают отведенные газы непосредственно за турбиной и создают высокую турбулентность, понижая общий расход газов через турбину.

 Интегрированные вестгейты, отводящие выхлопные газы в отдельную выхлопную трубу, обеспечивают более высокую отдаваемую мощностъ.

Сигнал управления вестгейтом

Давление наддува, приложенное к диафрагме вестгейта, называется управляющим давлением. Источник этого сигнала может влиять на реакцию вестгейта, окончательное давление наддува, и, в какой-то степени, на расход топлива. Поэтому важно рассмотреть, откуда будет поступать этот сигнал. Очень важно знать и понимать, что вестгейт будет управлять давлением в точке, из которой он получает управляющий си гнал. Если сигнал берется на выходе компрессора, то в этом месте системы будет создаваться давление наддува, определяемое настройкой вестгейта. Аналогично, если сигнал взят из выхлопной трубы (не смейтесь), давление в выхлопной трубе так же будет определяться настройкой вестгейта. Известно, что давление в системе двигатель/турбонагнетатель изменяется из-за таких ограничивающих расход газов устройств как промежуточные охладители, дроссельные заслонки, и даже из-за очевидных проблем в соединении воздушных патрубков. Понятно, что давление в системе изменится в зависимости от выбора источника управляющего сигнала. Так где же разместить источник сигнала?

Клапан интергрированного вестгейта.

 Гибкие отводные трубы вестгейта обеспечивают значительное расширение и сжатие, вызванные большими колебаниями темпepaтуры в вестгейте.

По существу, для выбора источника сигнала управления существуют три точки: выход компрессора, корпус дроссельной заслонки и впускной коллектор. Каждый из них имеет свои достоинства и недостатки. Сигнал, получаемый на выходе компрессора, обеспечивает лучший контроль над вестгейтом, а имено — его реакцию и возможность непрерывно управлять давлением наддува. Недостаток такого выбора в том, что подъем кривой момента, будет немного меньше, поскольку этот источник сигнала создает условия для самого раннего открытия вестгейта. Раннее открытие клапана вестгейта даст некоторое снижение тепловой нагрузки, потому что в системе фактически никогда не будет создано давление большее чем задано настройкой вестгейта. Это позволяет избежать быстрого перегрева промежуточного охладителя. Ресивер на впуске, как источник сигнала, немного улучшит реакцию на наддув, так как турбонагнетатель сможет свободно создать давление наддува какое он может, пока давление не достигнет источника сигнала и не будет передано на вестгейт. То, что турбонагнетатель сможет свободно создать короткий пик давления, приведет к значительному повышению температуры промежуточного охладителя. Большая температура всегда должна рассматриваться как отрицательный фактор. Для системы с продавливанием воздуха через карбюратор, в которой вестгейт и регулятор давления топлива должны получать один и тот же сигнал одновременно, источник сигнала во впускном ресивере -лучший выбор. 

Источник сигнала для вестгейта может влиять на систему относительно тепловой нагрузки и реакции турбины.

Получение сигнала из впускного ресивера должно рассматриваться только тогда, когда реакция турбонагнетателя имеет самое высокое значение, и короткий выброс дополнительной теплоты допускается или игнорируется. Во всех рассматриваемых случаех необходимо следить за температурой воздуха в системе. Если не существует каких-либо особенных требований к системе, подключайте сигнал вестгейта к выходу компрессора и радуйтесь.

Особенности конструкции вестгейта

На функциональность и возможности вестгейта влияют различные детали его конструкции. Большинство вестгейтов, представленных сегодня на рынке, имеет хорошее соотношение цена/качество, но при внимательном рассмотрении особенностей их конструкции может оказаться, что один вестгейт в чем-то лучше другого для какого-то специфического применения.

Устройство класического вестгейта

Общее направление.

Все вестгейты должны иметь одну важную характеристику — общее направление для давлений, прикладываемых к клапану и диафрагме. Давление отработанных газов приложенное к клапану вестгейта, должно действовать в том же самом направлении, в котором приложено к диафрагме давление наддува.

Стабильность и устойчивость.

Стабильность, с которой вестгейт управляет давлением наддува, и устойчивость работы вестгейта, зависят от отношения площадей диафрагмы и клапана. При прочих равных условиях, чем больше это отношение, тем лучше вестгейт.

Теплоизоляция.

Теплоизоляция является критичной для предполагаемого срока службы вестгейта. Теплоизоляция, в некоторой степени, зависит от того где Вы выберете место для установки вестгейта, но она, также, зависит от пути для распространения тепла от самой горячей части клапана до диафрагмы. Идея, конечно, в том, чтобы удерживать теплоту подальше от хрупкой диафрагмы. Теплота быстро передается через толстые металлические детали; таким образом, чем меньшее площадь материала между этими двумя деталями, тем лучше. Алюминий хорошо проводит тепло, в то время как нержавеющая сталь имеет гораздо меньшую теплопроводность. Поэтому вестгейт из нержавеющей стали должен обеспечить диафрагме более долгую жизнь.

Давление открытия.

Давление открытия вестгейта — давление, при котором клапан начинает подниматься с седла. Это давление, как правило, составляет от половины до одной третьей стабилизированного давления (максимального давления наддува). Важно, чтобы давление открытия было как можно выше, потому что иначе через вестгейт будет сброшено достаточное количество энергии, предназначенной для турбины, как только он начнет открываться, таким образом турбонагнетатель не разовьет максимального давления. Из-за этого способность турбонагнетателя создавать давление наддува после начала открытия клапана вестгейта, сокращается.

Возможность регулировки.

Возможность регулировки — хорошая особенность, желательно чтобы она имелась в каждом вестгейте. Обычно это выполняется винтом, который изменяет предварительную затяжку клапанной пружины. Физический смысл жесткости пружины, свободной длины и сжатой длины обычно определяет диапазон регулирования вестгейта, который обычно ограничен 0,15 бара без замены пружины. Практически все изготовители вестгейтов предлагают разнообразные пружины для различных давлений наддува. Вообще, отдельные вестгейты обеспечивают возможность регулирования; интегрированные — нет.

Внешний вестгейт с диаметром выходного от верстия 60 мм от Tial.

Крепежный фланец.

При выборе вестгейта должен быть внимательно рассмотрен тип крепежного фланца. Жесткие прочные фланцы крепления долговечны. Все остальные имеют меньший срок службы.

Обманывание вестгейта

Настройка давления наддува становится любимым времяпрепровождением энтузиастов. Просто думать о способе создания большей мощности, только путем поворота винта регулировки давления. Увы, это не так. Условия, при которых система должна работать, если кто-то пожелает поднять давление наддува, это отвод некоторого количества теплоты из нагнетаемого воздуха, обеспечение правильного соотношения воздух/топливо и, если возможно, увеличение октанового числа топлива. Тогда, и только тогда, Вы имеете право поднять давление наддува на новый уровень, который прибавит в систему такое же количество теплоты, которое было удалено из системы, путем повышения ее эффективности.

Например, более эффективный промежуточный охладитель, который может снизить температуру на впуске еще на 30°С, позволит поднять давление приблизительно на 0,2 бара, конечно при обеспечении, постоянного соотношения воздух/топливо. Произвольное увеличение давления наддува, без каких либо предосторожностей, по существу означает, что Вы думаете, что консервативность конструкторов была граничащей с глупостью. Можно согласиться, что бухгалтера и адвокаты определяют терпимые давления наддува, но нужно предполагать, что инженер, с соответствующими знаниями в термодинамике, был ответственным человеком. В таком случае если мы произвольно поднимем давление наддува нас ждут проблемы. Делайте выбор. Нужно твердо знать, что прежде чем увеличивать давление наддува, необходимо удалить из системы некоторое количество теплоты. С учетом сказанного, имеются схемы, позволяющие поднять давление наддува:

Простая модификация интегралъного вестгейта для увеличенного наддува. 

Замена пружины.

Простое решение для постоянного изменения уровня наддува состоит в замене пружины в приводе вестгейта. Это может быть выполнено тремя различными способами: сжатие оригинальной пружины для более высокой предварительной нагрузки, замена оригинальной пружины более жесткой, или установка дополнительной пружины. Оценка жесткости пружины, требуемой для конкретной величины наддува, имеет немного длинные вычисления. Если Вы не сильны в вычислениях, возможно метод проб и ошибок будет легче. Достаточно простой метод выбора дополнительной пружины состоит в том, что необходимо выбрать пружину приблизительно такой же длины как оригинальная, но приблизительно на половину менее жесткую. Это обеспечит наддув примерно на одну треть выше штатного.

«Утечка давления».

Другая простая форма регулирования давления — «Утечка давления». Этот способ состоит в создании управляемой утечки в сигнальной линии привода вестгейта. Если, например, в сигнальной линии может быть создана утечка 0,15 бара, потребуется 0,65 бара наддува, чтобы открыть вестгейт, настроенный на 0,5 бара. Регулируемая утечка может быть создана при помощи регулируемого клапана. Поверните регулировочный винт, измените утечку и управляйте давлением.

Простой и надежиый механ и ческий бустконтроллер, работающий на принципе регулируемой утечки в сигнальной линии вестгейта.

Основная концепция дистанционного управления наддувом. Рестриктор, для увеличения влияния утечки на регулировку

Двухуровневый переключатель давления.

«Утечка давления » с некоторыми вариациями может стать системой с двумя уровнями регулировки, высоким и низким. «Утечка давления» работает, путем создания утечки воздуха, и она может включаться при помощи электромагнитного клапана, управляемого выключателем из кабины. Эта схема может быть расширена до любого необходимого числа уровней наддува. Логично выбрать два или три уровня наддува, но выбор десяти различных уровней доканал бы Вас.

Дренажное отверстие.

Возможно самый простой способ, поднять давление наддува, дренажное отверстие, через которое будет выходить часть воздуха, подаваемого к приводу вестгейта. Начните с дренажного отверстия диаметром приблизительно 1,5 мм. Просто регулируйте размер вплоть до достижения желательного наддува. В сигнальной линии может требоваться ограничительное отверстие, поскольку системы турбонаддува производят такие огромные объемы воздуха, что выпускное отверстие диаметром 1,5 мм является обычно бессмысленным без уменьшения количества воздуха, подаваемого к приводу. Лучше оставить диаметр ограничительного отверстия также приблизительно 1,5 мм.

 Электронный контроллер вестгейта — многофункциональное устройство для управления давлением наддува.

Электронно/пневматический регулятор вестгейта.

В настоящее время на рынке представлены различные электронные блоки управления вестгейтом, которые обеспечивают дополнительные возможности регулирования. Мало того, что они обеспечивают несколько различных давлений наддува по нажатию кнопки, они также держат закрытым клапан вестгейта, пока не будет достигнуто заданное давление наддува. Это выполняется, путем блокирования сигнала давления к вестгейту, предотвращая его открытие за 0,35 — 0,4 бара до максимального наддува. Нарастание наддува от среднего до максимального происходит значительно быстрее. В то время как это трудно почувствовать на первой передаче, преимущества такой схемы очевидны и существенны на третьей передачи и выше.

Устройство защиты от превышения давления наддува

Трудно привести доводы против наличия некоторого резервного устройства управления давлением, которое должно обеспечить регулирование, если вестгейт будет неисправен. Не думайте однако, что если это случится, двигатель будет моментально расплавлен. Когда вестгейт будет неисправен, не требуется быть крупным ученым, чтобы увидеть более высокие показания на указателе давления наддува и сделать выводы, что кое-что неисправно. При этом не нужно быть Микой Хаккиненом, чтобы сказать, что автомобиль ускоряется немного быстрее и что возможно кое в чем-то произошли изменения, и что нужно бы посмотреть на приборы. Вообще, если кто-то сжег свой двигатель из-за неисправного вестгейта, ему нужно бы вернуться и повторно сдать на права. Однако, легко избежать опасности перерегулирования, быть уверенным в этом, и не волноваться о таких вещах.

 Защита от неконтролируемого повышения давления наддува может быть реализована отключением питания катушки зажигания или топливного наcoca.

Несколько схем удовлетворительно работают как защитные устройства. В серийных системах турбонаддува они существуют в различных вариантах от предохранительных клапанов до систем с электронной отсечкой топлива или отсечкой зажигания. Если кто-то сделал всю “домашнюю работу» и хочет повысить давление наддува серийной системы, заводское защитное устройство должно быть отключено, но все-таки хорошей идеей будет установить новое, соответствующее более высокому уровню наддува. Индивидуальный подход к блокированию этих устройств, скорее всего, состоит в изучении руководства по ремонту автомобиля или консультации с кем-нибудь в сторонних фирмах, занимающихся этими вопросами.

Если Вы разрабатываете вашу собственную систему турбонаддува, также желательно создать защитное устройство от перерегулирования давления наддува. Датчик давления может отключать импульсы к катушке зажигания, комутатору, или топливному насосу. Просто найдите нужный провод, врежте в него приводимый в действие давлением выключатель, отрегулированный на давление на ОД — 0,15 бара выше настройки вестгейта, и подайте на него сигнал давления надува. Отключение подачи топлива — вероятно лучший из этих двух вариантов. Эти устройства могут вызывать дергание автомобиля если причина роста давления остается неустраненной (поскольку давление наддува многократно понижается до безопасного уровня, замыкает цепь, которая заставляет наддув опять возрастать), но безопасность они обеспечивают. Этот подход, конечно, не достаточно быстродействующий для карбюраторных двигателей и поэтому пригоден для двигателей с системой впрыска топлива.

Итоги главы

Почему необходим вестгейт?

Система турбонаддува на бензиновом двигателе должна иметь механизм регулирования давления для предотвращения неконтролируемого повышения давления наддува и следовательно разрушительной детонации. Вестгейт это стандарт, единственное технически правильное решение дня регулирования давления в системе турбонаддува. Другой хороший вариант — турбонагнетатель с изменяемой геометрией турбины, который управляет оборотами турбины, и таким образом давлением наддува, путем изменения положения лопаток (см. главу «Будущее турбонаддува). Этот тип турбонагнетателя гораздо более технически совершенен чем стандартные турбины с вестгейтами.

Как вестгейт должен быть установлен в систему ?

Вестгейт предъявляет два требования к установке в систему : Откуда дует и Куда дует. Вестгейт должен стравливать газы из того же места выпускного коллектора откуда эти газы попадают в турбонагнетатель. Выход из вестгейта должен в идеальном случае иметь отдельную выхлопную трубу и глушитель. Это обеспечивает наименьшее влияние на поток газов, выходящих из турбины. Соединение вентиляционной трубы вестгейта и выхлопной трубы должно быть расположено от выхода трубы из турбонагнетателя минимум в 45-50 сантиметрах. По этим причинам внешний вестгейт всегда лучше чем интегрированный. Серьезные люди в турбонаддуве, вроде Porsche, все же не упустили возможность сэкономить на интегрированном вестгейте. Однако никакие гоночные автомобили не имеют интегрированных вестгейтов, и сомнительно, что они когда-либо будут их иметь. Интересно читать объявления и описания турбокитов, рекламирующих одну из наименее желательных особенностей системы турбонаддува: интегрированный вестгейт.

Необходимы ли какие-нибудь защитные устройства?

Защитные устройства от превышения допустимых оборотов и превышения давления наддува — хорошее дополнение к системе турбонаддува. Индикатор детонации полезен для того, чтобы ее услышать. Система обнаружения и устранения детонации замкнутого типа — хорошее решение для обеспечения безопасной работы двигателя.

Как увеличить наддув турбины на дизеле? Этот вопрос интересует многих автолюбителей, поскольку увеличение давления предусматривает повышение мощности авто, что является огромным преимуществом для транспортного средства. Ниже представлена информация о турбокомпрессорах, которая поможет лучше разобраться в устройстве и улучшить эксплуатационные характеристики своего «железного коня».

Что нужно знать про наддув?

Наддув является самым распространенным, и при этом доступным способом увеличения мощности мотора. Для повышения отдачи нужно израсходовать как можно больше топлива. Но для его сгорания также нужен воздух. Для управления данным ресурсом понадобится специальный насос, в роли которого выступает нагнетатель. Конструкция турбонагнетателей достаточно проста. Их единый вал предусматривает размещение двух крыльчаток, каждая из которых вращается в так называемой «улитке». Одна крыльчатка работает под воздействием потока выхлопных газов, а вторая забирает с улицы воздух и направляет его во впускной тракт. Чем выше будут обороты движка, тем больше будет вырабатываться газов.

При наличии механических нагнетателей для получения дополнительной мощности мотор сначала должен часть этой мощности отдать. Главным преимуществом таких механизмов является отсутствие эффекта «турбоямы».

Как увеличить давление турбины на дизеле?

Принцип работы силовых агрегатов очень прост. При попадании отработавших газов в турбину начинает раскручиваться крыльчатка и всасывать воздух. При этом создается высокое давление, после чего сжатый воздух направляется в интеркулер. Там он охлаждается и попадает в камеру сгорания. Контролировать наддув можно путем регуляции выходящих газов в горячей части силового агрегата. Для этого механизм предусматривает прочный клапан или вестгейт. При закрытом клапане все газы воздействуют на лопатки. Но если этот клапан открыт, то часть газов мимо крыльчатки идёт в выпускную систему, в результате чего скорость оборотов лопаток уменьшается и соответственно понижается давление.

Теперь стоит разобраться, как осуществлять контроль функционирования вестгейта. С этой задачей справляется актуатор. Когда двигается его шток, открывается вестгейт. Чтобы правильно и качественно настроить систему контроля, следует вмонтировать подходящий преднатяг. Большая часть актуаторов имеют шток с изменяемой длиной. Внутри изделия также есть возвратная пружина. Её отсутствие понижает давление выпускных газов и провоцирует открытие вестгейта. В результате этого невозможно будет создать избыточное давление.

При установке пружины наддув можно будет контролировать её жёсткостью. Максимальных показателей наддува можно добиться, если убрать давление на актуатор. Способ повышения давления при помощи пружины можно использовать не только при монтаже турбокомпрессора, но и при желании улучшить характеристики обычной системы контроля. Принцип регулировки очень прост. При уменьшении подачи давления на актуаторы увеличивается сила, необходимая для открытия клапана, и тем самым повышается наддув.

Ещё один способ, который позволяет увеличить давление – это покупка рестриктора. Чем меньше диаметр данного элемента, тем меньший объём давления будет попадать на актуатор, в результате чего образуется избыточный наддув. Диаметр рестриктора в среднем должен составлять от 0,8 до 1,5 мм.

Выше указанные варианты регулировки наддува являются механическими. На сегодня большинство движков оснащается электронными системами управления, а именно:

• • системы с 2-портовым соленоидом;

• • системы с 3-портовым соленоидом.

Используя данные схемы подключения, вы сможете легко и безопасно контролировать наддув. Многие автовладельцы используют разные способы повышения мощности турбо-мотора. Самый распространенный из них предусматривает установку системы выпуска большого диаметра. При этом обратное давление в системе должно быть понижено. Также можно установить холодный впуск, в результате чего наддув турбины повысится на 10-15%. Это гарантирует прибавку мощности на 20%.

Для осуществления каких-либо манипуляций по регулировки давления необходимы определенные навыки. Чтобы всё было сделано правильно, лучше обратиться к специалистам. Если у вас нет на примете конкретных компаний, информационный портал Birud готов с этим вопросом помочь. На нашем сайте пользователи обмениваются полезной информацией и оставляют отзывы о тех или иных компаниях. Если вы хотите найти СТО в конкретном городе, воспользуйтесь специальной системой поиска.

Управление давлением наддува турбокомпрессора

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
ДВС, катализатор, рампа, зажигание, моторчик, карбюратор, турбонаддув, компрессор, нагнетатель, турбонагнетатель, регулировка клапанов, притирка клапанов, перепускной клапан, воздушный клапан, 16 клапанный двигатель, сальники клапанов, лепестковый клапан, клапан выпускной, клапана двигателя

Управление давлением наддува турбокомпрессора

Существует несколько причин, по которым давление наддува турбокомпрессора должно быть ограничено. Первой и самой главной причиной является предотвращение детонации (см.главу 17), а также, как мы говорили в предыдущей главе, предотвращение повреждения керамического турбинного колеса. Можно также сказать о необходимости предотвращения серьезных повреждений двигателя, но, конечно же, незначительное увеличение давления не приведет к удлинению болтов крепления головки блока цилиндров, повреждению поршней, шатунов и коленвала. Обычно причиной этих повреждений является неконтролируемое горение (раннее зажигание или детонация) или слишком высокая частота вращения двигателя и мощность.

Другой причиной для управления наддувом является контроль тягового усилия. При слишком высоком давлении наддува крутящий момент на ведущих колесах может быть настолько высоким, что контролировать пробуксовку будет практически невозможно, особенно на низких передачах на мокрой или покрытой грязью дороге. В подобных обстоятельствах ограничение давления наддува обеспечивает более безопасное и быстрое перемещение вперед. Также управление давлением наддува позволит обеспечить прочность компонентов трансмиссии.

Следующей причиной управления давлением наддува является обеспечение максимальной эффективности компрессора, чтобы предотвратить перегрев впускного заряда. Высокая температура впускного заряда способствует снижению мощности двигателя, а также может вызвать детонацию. Впускной заряд с более низкой температурой позволит увеличить угол опережения зажигания, что приведет к увеличению мощности, оптимизации технических характеристик и снижению расхода топлива.

В качестве еще одной причины можно назвать ограничения давления наддува до определенного значения, зафиксированные в правилах некоторых соревнований. Обычно это делается с целью уравнять шансы всех команд. К сожалению, благодаря хитрости и изобретательности многие участники обходят эти правила и слегка увеличивают давление наддува.

Двигатель Cosworth CART Champ с большим продувочным вентилем, установленным на приточную вентиляцию, чтобы ограничить давление наддува в соответствии с правилами гонок.

Ранние системы управления наддувом

Раньше данные системы скорее были предназначены для ограничения интенсивности впускного заряда, чем для управления давлением наддува. Часто поток выхлопных газов ограничивался посредством использования выхлопных труб небольшого диаметра или шайб в задней выхлопной трубе. Конечно же, высокое обратное давление выхлопных газов блокировало свободное прохождение потока выхлопных газов через турбинное колесо, не позволяя ему вращаться быстрее. Так как частота вращения турбинного колеса была ограничена, это в свою очередь ограничивало интенсивность потока воздуха в компрессор и давление наддува. Высокое обратное давление также способствовало скоплению большого количества выхлопных газов в цилиндрах, что ограничивало объем топливовоздушной смеси в камерах сгорания и уменьшало мощность. Поэтому меньшее количество выхлопных газов использовалось для раскручивания турбинного колеса ит.д.

Другой метод, ограничивающий интенсивность потока впускного заряда, применялся со стороны впуска. Существовали различные «сырые» методики, но наиболее часто использовался карбюратор меньшего объема. В наши дни правила соревнований требуют использования ограничителей впускного заряда, чтобы уменьшить максимальную мощность на выходе, но при специальной конструкции компрессора иэффективном промежуточном охлаждении высокого давления наддува можно достичь при низкой частоте вращения двигателя, если требования относительно интенсивности потока воздуха мягче.

В прошлом в некоторых двигателях гоночных автомобилей использовались системы ограничения наддува, но зачастую это все-таки были системы «активного» контроля: либо продувочный вентиль, либо перепускной клапан выхлопных газов (рис. 7.1 и рис. 6.2). Ранние продувочные вентили часто функционировали по принципу крышки радиатора. Но они работали не слишком эффективно, часто допуская ошибки. Со временем производители автомобилей разработали более совершенные клапаны, но это было скорее крайней мерой предотвращения слишком высокого давления наддува вслучае неисправности перепускного клапана выхлопных газов, а не настоящим устройством управления давлением наддува.

Рис. 7.1. Регулируемый внешний перепускной клапан. Давление наддува в области мембраны поднимает тарельчатый клапан, направляя некоторое количество выхлопных газов в обход турбинного колеса, таким образом ограничивая скорость его вращения и давление наддува.

Сообщества › Diesel Power (Дизельные ДВС) › Блог › Давление турбины

Всем привет. Поставил датчик надува турбины и боюсь теперь что давит уж больно много. Слышал дето что для дизелей 0.8 бар норма. Да вот моя дует от 0.9 до 1.2 в зависимости от скорости. Короче после 130км/ч при вдавливании педали даёт 1.1-1.2 на меньшей скорости до 1 бара. Была беда связанная с отсечкой турбины — теперь боюсь))

В общем вопрос какая норма для дизелей. F8QT

ВСЕМ СПАСИБО! Я хоть успокоился )) думал у дизельков придел 0.8 бар.

43

Читаю и и думаю что у меня что -то не то. У меня при разгоне, на 1.9dci 115 сил, Турбина дует 2.2, это нормально вообще? (Машина на полном стоке, 2002 года, делает бмв е39 2.5 бензин) p.s турбину менял на такую же.

на F8QT при 2000+-100 об.мин 0.6-0.8 бар

2500+-100 об.мин 0.8-0.95 бар

3000+-100 об.мин 0.8-0.95 бар

У тебя есть вентилирование на интеркулер с эл. приводом ? ( электрический вентилятор )

Да у тебя турбина вообще зверь … ! тут прокачаная давит 1.2 на Сафарях И ДжиЭрах . а у тебя на Каризме.

Где покупал такой показометр?

тут ктото выкидывал на продажу на драйве. в прошлом году дело было а то и больше))

2.1 избытка, 2 литра 270 сил

Это пока датчик больше не видит) модно поменять и дуть 2.6-2.6, и так бывает)

F9Q750 1.9dci — 1.5bar

В стоке 1,5-1,6 бара, небольшой чип и дую 1,7 в пиках доходит до 2,1 ( 3,1 по диагностике )

С ума сойти. Блин, а двиг чинить не придётся после такого

Нет, только турбина на максимуме работает, но 1,7 для той которая стоит это и есть потолок, была бы возможность задрал бы до 2х кг, нужно понимать что это дизель и ему нужно МНОГО ВОЗДУХА, при переизбытке топливо згарает полностью ( мощь + нет черного дыма ) и температура в камере снижается, как недостаток получил холодный двиг в зимнее время .

Турбина и ее давление.

Я Vk. Наша группа. В знак благодарности. Карта сбербанка 5469 …

Давление турбины — Как отрегулировать наддув турбины // turbomicron.by

Регулировка давления наддува турбины Регулировка электронного сервопривода турбины. Ремонт…

Тут на сайте много людей кто ставит турбину куда больше стоковой и получают из 110лс мотора за 200лс. Есть пару интересных записей — поищите аппаратный тюнинг дизеля и многое станет интересным.

У меня дует 1.5 бара. (2.0 дизель 200 сил)

Только не путать относительное давление с абсолютным.

Диагностика показывает 2.5 бара. Но нужно отнимать 1 бар атмосферного давления. Итого: 1.5 бара.

смотри клапан зброса на турбине чтобы роботал как звонок это самое главное возможно тебе будет проще снять катализатор и просмотреть его с наружи а то чегота маловато она у тебя дует беда всегда из за перегрева происодит и из за не вовремя заменяемого масло это самые те убийцы турбины так же может быть закоревший клапон…если он чутка приоткрытый то турбина не будет развевать весь свой полный потенциал …да и ещё смотри вход турбины не коких люфтоф не должно быть так же просмотри лопасти самой крыльчатки они не должны быть покоцаными если покоцаные то в её возможна влитали иноробные тила метал.придметы и тд.

так что решай сам прооще возможно отдать на рестоврацию говорят так дешевле

Ха… Да я наоборот боялся что много дует. Мотор дето около 100лс, 98 помоему. Я думал для него и 1.2 много

я видел малолитражки 1.5об. так она развивала 1,5 б там толька втурбине стояла буст контроллер…это такая штука которая фарсирует турбину т.е типпа чип тюненга

У меня мотор KKDA с турбиной с изменяемой геометрией, стабильно 1.6, было пару раз до 1.8 доходило, но это в горку и с большой нагрузкой

Вчера логи снял, на 4 500 оборотах дует 1.6 бар. 90 сильный ALH на шкоде чипов небыло пока.

для каждого двигателя свои нормы, посмотри в автодате на свой двигатель. а так вроде нормально всё.

Что за автодата? Или так и задавать в поиск

в поисковике autodata

На холостых 0.9 пик надува 1.8.

У меня дуло 1.1 в стоке после чипа 1.5 после дул 2 бара. Сейчас снизил до 1.6 1.7. И ни чего страшного.

На колекторе должен стоять клапан, лишку сбросит.

Я знаю. Из за того что его заклинило у меня выдавило прокладку ГБЦ и водичка в блок шуравала. Каки наделало что капец. Поэтому впринципе и встал вопрос.

На колекторе должен стоять клапан, лишку сбросит.

У всех клапана стоят? 220 cdi 611.962?

Это нормально в принципе, ну можешь приоткрутить маленько и выставить как тебе нужно, а так для дизел правильно писали уже 0,7–1,2 бара

ребят, а вы уверенны, что датчик не врет?!)) Китайские датчики могут врать до 0.4 бар))

У меня 1.5-1.6бар в планах 2-2.2бара

Отчёт как подключал выложи.

Я без хитростей делал. Поставил чисто на проверку, пропустил сбоку двери. На постоянку есть желание поставить вот тогда и выложу. Просто ещё в кучу хочу добавить вольтметр и температуру масла.

Post Views:
3 443