Турбиновый двигатель
Турбированные моторы & атмосферные: устройства и принцип работы | Справочная информация
Классические бензиновые и дизельные силовые агрегаты в последние несколько лет стали сдавать позиции лидеров в автомобилестроении. На смену им и в дополнение приходят турбированные и атмосферные двигатели, которые всего пару десятилетий назад можно было встретить только на гоночных болидах.
Сегодня очень часто при выборе современных моделей транспортных средств, автолюбители не знают, на каком силовом агрегате лучше всего остановиться — купить автомобиль с «атмосферником» или турбиной? У каждого из этих механизмов есть свои специфические особенности, а также плюсы и минусы в эксплуатации.
Устройство и принцип работы турбированного двигателя
Турбированный силовой агрегат считается одним из самых старых среди двигателей внутреннего сгорания, так как был придуман почти столетие назад. Принцип его работы заключается в том, в цилиндры подается увеличенное количество воздуха, для этого используется нагнетающее устройство – турбокомпрессор («турбина»). Это создает лучшие условия для сгорания топлива и, соответственно, увеличивает мощность двигателя.
По принципу работы турбированный двигатель не отличается от обычного атмосферного двигателя. А нагнетание дополнительного воздуха позволяет эффективнее использовать полный объем поступающей горючей смеси, что положительно сказывается на динамических характеристиках автомобиля.
Турбокомпрессор использует для работы энергию выхлопных газов. Он подсоединяется к выхлопной системе, в результате чего часть отработанных газов поступает на лопасти турбины и вращает крыльчатку компрессора.
Для охлаждения силового агрегата с турбокомпрессором используют интеркуллер. Это обычный радиатор, но вместо охлаждающей жидкости в нем циркулирует воздух.
Достоинства турбодвигателя
Главный козырь турбированных силовых агрегатов — это, конечно же, их высокая мощность. Двигатели с турбокомпрессором по динамике разгона значительно превосходят своих атмосферных «собратьев» при одинаковом объеме. При этом потребление топлива увеличивается ненамного, так как турбина использует энергию уже отработавших газов, а не тратит горючее на создание новых.
Еще одно достоинство турбированного агрегата – снижение содержания вредных газов в выхлопе, поскольку топливовоздушная смесь сгорает значительно эффективнее. Кроме того, мотор с турбокомпрессором работает менее шумно, чем «атмосферник».
Недостатки турбодвигателя
В отличие от атмосферного двигателя, турбодвигатель очень привередлив к качеству потребляемого горючего. Если не контролировать этот вопрос, то турбина очень скоро может выйти из строя. Кроме того, из-за специфики конструкции двигатели с турбонаддувом следует прогревать в любое время года.
Этот тип силовых агрегатов нуждается в особой заботе в вопросах использования смазочных материалов. Обычные минеральные и синтетические масла категорически запрещается заливать в двигатель с турбиной. Для них предназначаются специальные виды масел, которые достаточно дорого стоят. Кроме того, как отмечают специалисты автосервиса Favorit Motors, замена масла рекомендуется каждые 10 тысяч километров (при эксплуатации в городских условиях).
Устройство и принцип работы атмосферного двигателя
Система запитывания атмосферного двигателя основана на инжекторном или карбюраторном механизме. Топливовоздушная смесь формируется в строгой пропорции: 1 часть бензина + 14 частей воздуха.
Принцип работы «атмосферника» заключается в том, что топливо впрыскивается в цилиндр без сопротивления. Это стало возможным благодаря сложным и тонким настройкам в распределительном валу, который открывает впускающий клапан. После впрыска смесь сгорает, а выделившиеся газы приводят в движение поршни.
Атмосферный двигательный аппарат назван так потому, что давление воздуха при попадании в мотор, равняется одной атмосфере. В его конструкции не используются турбонагнетатели, он функционирует при стандартном атмосферном давлении.
Преимущество в использовании атмосферного двигателя заключается в том, что на каких бы оборотах он не работал в данный момент, у него всегда будет определенный запас мощности. Это позволяет максимально быстро ускоряться при любой начальной скорости движения. До максимально возможного количества оборотов атмосферный силовой агрегат «раскрутится» за считанные секунды.
Достоинства атмосферного двигателя
Рано или поздно даже самый надежный мотор может потребовать вложений и качественного ремонта. Атмосферный агрегат имеет более простое строение, чем турбированный мотор, а потому и проведение ремонтных работ обойдется дешевле.
Срок службы атмосферника гораздо выше, чем у турбированного мотора. Это обусловлено более мягкими условиями эксплуатации и отсутствием повышенных нагрузок. Поэтому рабочий ресурс атмосферного двигателя в среднем вдвое выше, чем у турбины.
В качестве приятного бонуса для автовладельцев специалисты ГК Favorit Motors могут привести следующий факт. Атмосферные агрегаты не требуют постоянно контроля смазки и менее требовательны к качеству используемых масел. В их конструкции отсутствуют устройства, которые нуждаются в дополнительной смазке. Это же касается и выбора топлива: атмосферный двигательный агрегат менее требователен к качеству горючего. Кроме того, замена смазочной жидкости производится реже — каждые 15-20 тысяч километров пробега.
И еще один плюс «атмосферника». Российские водители уже смогли убедиться, что атмосферный силовой агрегат даже зимой прогревается быстрее, чем его турбированный собрат.
Недостатки атмосферного двигателя
Самым главным минусом такого двигателя можно считать отсутствие высоких крутящих моментов. Атмосферный агрегат проигрывает турбированному в плане мощности. Такой автомобиль будет идеальным для неспешных поездок по городу, но в качестве трассового авто для молодежных гонок явно не подойдет.
Расход топлива для такого двигателя будет достаточно высок. Как отмечают специалисты ГК Favorit Motors, в среднем автомобиль с атмосферным двигателем потребляет не менее 11-12 литров горючего на 100 километров пути.
Итоги
Выбирать автомобиль с турбированным или атмосферным агрегатом стоит, исходя из своих личных предпочтений и возможностей. У каждого из этих типов моторов есть свои плюсы и минусы. Турбодвигатель будет мощнее и динамичнее, однако требователен в уходе и обходится дороже. Атмосферный двигатель не такой мощный, зато гораздо дешевле в плане эксплуатации и ремонта.
В наличии в компании Favorit Motors имеется множество разных моделей автомобилей как с атмосферными двигателями, так и с турбированными. Компетентный персонал поможет подобрать автомобиль, исходя из пожеланий и предпочтений каждого клиента.
Как турбированный, так и атмосферный силовой агрегат со временем может начать работать с перебоями или вообще отказать. Современные модели автомобилей оснащены высокотехнологичными электронными системами управления двигателем, поэтому диагностику и ремонт моторов следует выполнять только в специализированных автосервисах.
Автосервис Favorit Motors оснащен полным комплексом диагностического и ремонтного оборудования для диагностики и устранения неисправностей турбированных и атмосферных силовых агрегатов. Для обслуживания и ремонта здесь используются только качественные сертифицированные запчасти, а мастера техцентра обладают многолетним опытом работ. Все операции выполняются в соответствии с технологическими картами заводов-изготовителей, что обеспечивает высокое качество и сжатые сроки ремонта. На все детали и ремонтно-восстановительные работы предоставляется гарантия.
Специалисты компании Favorit Motors напоминают, что своевременное регламентное обслуживание способно значительно продлить срок эксплуатации силового агрегата. Необходимо регулярно менять масло в соответствии с пробегом и устранять выявленные неисправности.
Подборка б/у автомобилей Skoda OctaviaТурбированный двигатель: что это такое?
Начнем с того, что ситуация на современном рынке новых автомобилей заметно поменялась за последние 15-20 лет. Изменения в автоиндустрии коснулись как исполнения, уровня оснащения и решений в плане активной и пассивной безопасности, так и устройства силовых агрегатов. Привычные атмосферные моторы на бензине с тем или иным рабочим объемом, которые раньше фактически являлись показателем класса и престижности авто, сегодня активно вытесняются турбированным двигателем.
В случае с турбомоторами объем двигателя перестал выступать базовой характеристикой, определяющей мощность, крутящий момент, динамику разгона и т.д. В этой статье мы намерены сравнить двигатели с турбиной и атмосферные версии, а также ответить на вопрос, в чем состоит принципиальное отличие атмосферных ДВС от турбированных аналогов. Параллельно будут проанализированы основные преимущества и недостатки моторов с турбонаддувом. Также в итоге будет дана оценка, стоит ли покупать новые и подержанные бензиновые и дизельные машины с турбированным двигателем.
Содержание статьи
Турбированные двигатели и «атмосферники»: главные отличия
Для начала немного истории и теории. В основу работы любого ДВС положен принцип сгорания топливно-воздушной смеси в закрытой камере. Как известно, чем больше воздуха удается подать в цилиндры, тем больше горючего получается сжечь за один цикл. От количества сгоревшего топлива будет напрямую зависеть количество высвобождающейся энергии, которая толкает поршни. В атмосферных моторах забор воздуха происходит благодаря образованию разрежения во впускном коллекторе.
Другими словами, мотор буквально «засасывает» в себя наружный воздух на такте впуска самостоятельно, а объем поместившегося воздуха зависит от физического объема камеры сгорания. Получается, чем больше рабочий объем двигателя, тем больше воздуха он может уместить в цилиндрах и тем большее количество топлива получится сжечь. В результате мощность атмосферного ДВС и крутящий момент сильно зависят от объема мотора.
Рекомендуем также прочитать отдельную статью о том, что такое рабочий объем двигателя. Из этой статьи вы узнаете, какие параметры определяют данную характеристику, чем измеряется объем мотора и на что влияет данный показатель.Принципиальной особенностью двигателей с нагнетателем является принудительная подача воздуха в цилиндры под определенным давлением. Данное решение позволяет силовому агрегату развивать больше мощности без необходимости физически увеличивать рабочий объем камеры сгорания. Добавим, что системами нагнетания воздуха может быть как турбина (турбокомпрессор), так и механический компрессор.
На практике это выглядит следующим образом. Для получения мощного мотора можно пойти двумя путями:
- увеличить объем камеры сгорания и/или изготовить двигатель с большим количеством цилиндров;
- подать в цилиндры воздух под давлением, что исключает необходимость увеличивать камеру сгорания и количество таких камер;
В результате моторы от V6 до V12 с большим рабочим объемом долгое время являлись эталоном производительности. Также не стоит забывать и о надежности, так как конструкция атмосферных двигателей всегда оставалась проверенным временем решением. Параллельно с этим главными минусами мощных атмосферных агрегатов справедливо считается большой вес и повышенный расход топлива, а также токсичность. Получается, на определенном этапе развития двигателестроения увеличение рабочего объема оказалось попросту нецелесообразным.
Теперь о турбомоторах. Еще одним типом агрегатов на фоне популярных «атмосферников» всегда оставались менее распространенные агрегаты с приставкой «турбо», а также компрессорные двигатели. Такие ДВС появились достаточно давно и изначально шли по другому пути развития, получив системы для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя.
Рекомендуем также прочитать статью о том, что лучше, механический компрессор или турбина. Из этой статьи вы узнаете о преимуществах и недостатках указанных систем нагнетания воздуха, а также о том, какой мотор выбрать, с компрессором или турбированный.Стоит отметить, что значительной популяризации моторов с наддувом и быстрому внедрению подобных агрегатов в широкие массы долгое время препятствовала высокая стоимость автомобилей с нагнетателем. Другими словами, двигатели с наддувом были редким явлением. Объясняется это просто, так как на раннем этапе машины с турбодвигателем, механическим компрессором или одновременной комбинацией сразу двух решений зачастую ставились на дорогостоящие спортивные модели авто.
Немаловажным фактором оказалась и надежность агрегатов данного типа, которые требовали повышенного внимания в процессе обслуживания и уступали по показателям моторесурса атмосферным ДВС. Кстати, сегодня это утверждение также справедливо для двигателей с турбиной, которые конструктивно сложнее компрессорных аналогов и еще дальше ушли от атмосферных версий.
Преимущества и недостатки современного турбомотора
Перед тем, как мы приступим к анализу плюсов и минусов турбодвигателя, хотелось бы еще раз обратить ваше внимание на один нюанс. Как утверждают маркетологи, доля реализуемых новых автомобилей с турбонаддувом сегодня существенно увеличилась.
Более того, многочисленные источники делают акцент на том, что турбодвигатели все больше и больше теснят «атмосферники», автолюбители зачастую выбирают именно «турбо», так как считают атмосферные двигатели безнадежно устаревшим типом ДВС и т.п. Давайте разбираться, так ли хорош турбомотр на самом деле.
Плюсы турбодвигателя
- Начнем с явных плюсов. Действительно, турбодвигатель легче по весу, меньше по рабочему объему, но при этом выдает высокую максимальную мощность. Также моторы с турбиной обеспечивают высокий крутящий момент, который доступен на низких оборотах и является стабильным в широком диапазоне. Другими словами, турбомоторы имеют ровную полку крутящего момента, доступную с самых «низов» и до относительно высоких оборотов.
- В атмосферном двигателе такой ровной полки нет, так как тяга напрямую зависит от оборотов двигателя. На низки оборотах атмомотор обычно выдает меньший крутящий момент, то есть его нужно раскручивать для получения приемлемой динамики. На высоких оборотах мотор выходит на максимум мощности, но крутящий момент снижается в результате возникающих естественных потерь.
- Теперь несколько слов об экономичности турбодвигателей. Такие моторы и правда расходуют меньше топлива по сравнению с атмосферными агрегатами в определенных условиях. Дело в том, что процесс наполнения цилиндров воздухом и топливом полностью контролируется электроникой. Получается, ЭБУ следит за тем, чтобы соотношение компонентов смеси было оптимальным на любых режимах работы турбированного ДВС, благодаря чему достигается полноценное сгорание заряда и происходит отдача максимума полезной энергии. В случае с атмосферными двигателями наполнение зависит как от оборотов коленвала, так и от температуры наружного воздуха, атмосферного давления и ряда других факторов.
- Если учесть небольшой вес самого агрегата с турбиной, доступную тягу на низких оборотах и отсутствие зависимости от внешних факторов, турбомотор закономерно расходует в штатных режимах эксплуатации меньше топлива. При этом следует помнить, что данное преимущество полностью исчезает в том случае, если постоянно ездить в режиме «газ в пол». Тогда расход топлива на турбодвигателе может оказаться даже большим, чем у атмосферных аналогов.
Минусы турбированного ДВС
Итак, с основными плюсами разобрались. Что касается минусов, они также присутствуют. Вполне очевидно, что турбомотор сложнее как в плане электроники и исполнительных устройств, так и в плане реализации самой схемы турбонаддува. Повышенные требования к качеству топлива и моторного масла тоже никуда не делись.
Дело в том, что небольшой по размерам и объему агрегат работает в условиях высоких механических и тепловых нагрузок. Давление наддува и температура в цилиндрах намного выше по сравнению с атмосферными двигателями, что означает ускоренный износ турбомотора.
Производители учитывают разные нюансы, закладывая больший запас прочности в агрегат, но во время ремонта турбодвигателя стоимость усиленных деталей получается ощутимо выше. Также двигатель с турбиной имеет большое количество датчиков и магистралей, а также дополнительных систем, что усложняет диагностику в случае возникновения неисправностей.
- Очень важным моментом является ресурс самой турбины. Турбонагнетатель повсеместно устанавливается на современные ДВС, окончательно вытеснив механический компрессор. При этом турбина на бензиновом двигателе обычно «ходит» всего около 150 тыс. км, на дизеле этот показатель в среднем составляет до 250 тыс. км. Затем турбокомпрессор нуждается в дорогом ремонте или полной замене.
- Что касается известной проблемы в виде «турбоямы» или «турболага», на современных двигателях этот недостаток практически устранен посредством установки турбин с изменяемой геометрией, путем использования технологий «би-турбо» и т.д. Почему практически, а не до конца? Дело в том, что идеальной остроты отклика во время дозирования тяги в процессе дросселирования, которая свойственна атмосферным моторам, все равно нет. Параллельно с этим более сложные системы турбонаддува требуют повышенных затрат, создают определенные затруднения, которые связаны с обслуживанием и ремонтом.
Что в итоге
Помните, в начале статьи мы говорили о том, что доля турбомоторов на рынке в последнее время заметно возросла. Да, это так, но исключительно благодаря турбодизельным агрегатам. Практически любой современный дизельный двигатель сегодня оборудован турбонаддувом. Дело в том, что именно турбина позволяет дизельному мотору обеспечить достойные эксплуатационные характеристики в сочетании с высокой топливной экономичностью. По этой причине турбодизели пользуются огромной популярностью.
Однако, ситуация с турбобензиновыми агрегатами несколько иная. Подавляющее большинство производителей продолжают выпускать модели в сегментах от «бюджет» до «премиум» с простым атмосферным двигателем. Только в отдельных случаях в линейку добавляются турбированные бензиновые версии. Что касается стран СНГ, авто с турбонаддувом на бензине продолжают заметно уступать машинам с атмосферными бензиновыми ДВС по общему количеству на дорогах. Причин для этого много, начиная от низкого спроса в результате высокой начальной стоимости «надувных» бензиновых авто и заканчивая политикой автодилеров. Последние стараются избавить себя от гарантийных обязательств перед потребителем в случае возникновения проблем с более сложной технически турбированной бензиновой машиной.
Другими словами, турбобензиновые версии завозятся намного реже, так как продавцы учитывают низкое качество горючего и недостаточное количество квалифицированных технических специалистов по ремонту и обслуживанию таких авто на территории СНГ. Добавим, что подавляющее большинство турбированных бензиновых автомобилей на отечественных дорогах представлены моделями немецкого концерна WAG (Audi, Volkswagen, Skoda и т.д.).
Подводя итоги, ответим на еще один важный вопрос. Многие автолюбители интересуются, стоит ли покупать бензиновый автомобиль с турбиной. Если вы присматриваете новую машину, планируете проездить на ней условные 3-5 лет или 100-150 тыс. км, тогда почему бы и нет. Только будьте готовы изначально переплатить за более «продвинутый» мотор и с самого начала приучите себя к мысли, что такому авто требуется частое плановое обслуживание. При этом крайне желательно выполнять регламентные работы и ремонтировать машину в официальном сервисе со всеми вытекающими допрасходами.
Если же вы хотите приобрести подержанный турбированный автомобиль, в таком случае нужно более чем основательно подумать. В случае с дизелем будет необходима глубокая диагностика состояние самого ДВС и готовность заменить изношенную турбину. Когда речь заходит о бензиновых версиях, тогда нашим ответом будет практически однозначное «нет». Дело в том, что актуальная ситуация на рынке турбобензиновых автомобилей б/у достаточно сложная.
- Всегда помните о небольшом ресурсе турбины. В том случае, если на конкретной модели их установлено сразу две или более, сумма ремонта заметно возрастает.
- Обращайте внимание на пробег и предыдущих владельцев. Зачастую турбоавтомобили берут «гонщики» или амбициозная молодежь. Если первые целенаправленно «укатывают» мощную машину, вторые, как правило, попросту не обслуживают такой автомобиль должным образом и достаточно небрежно его эксплуатируют.
В обоих случаях получается целесообразнее продать машину с пробегом 100-150 тыс. км. другому владельцу по бросовой цене, чем ремонтировать или менять высокотехнологичный турбированный двигатель. То же самое вполне справедливо и для турбированных малолитражек, например, с рабочим объемом 1.2 литра. Моторы данного типа и вовсе считаются «одноразовыми», так как имеют относительно небольшой ресурс около 150-200 тыс. км. и плохо поддаются серьезному ремонту.
Читайте также
чего все боятся и как избежать проблем :: Autonews
Автопроизводители в последние годы все активнее переходят на турбированные двигатели: с одной стороны давят экологи, которые постоянно ужесточают нормы по выбросам, а с другой — конкуренты. Современный автомобиль должен быть не только мощным и быстрым, но еще и экономичным, чего атмосферные двигатели предложить уже не в состоянии.
В России переход на турбированные моторы многими автомобилистами воспринимается болезненно: такие двигатели более требовательны к качеству топлива, их нужно чаще обслуживать и, в конце концов, они сложнее и дороже в ремонте. Особенно это касается малообъемных двигателей с высоким КПД — современные технологии позволяют снять с мотора объемом 1,4-1,5 л до 200 лошадиных сил. У наддувного агрегата, безусловно, есть масса преимуществ, но важно помнить о нюансах его эксплуатации, чтобы избежать проблем.
Почему турбированные моторы считаются менее надежными?
Турбина под капотом уже давно не повод автоматически считать малообъемный мотор ненадежным. Часто наддувные двигатели выхаживают без серьезного ремонта такой же ресурс, что и атмосферники. Проблема — в феномене Low Speed Pre Ignition (LSPI), то есть преждевременном воспламенении смеси в цилиндре. Эффект изучают на разных уровнях более 15 лет — по сути это главный «ограничитель» удельной мощности современных моторов с турбиной.
Чем опасно преждевременное воспламенение?
Чаще всего проблема касается двигателей с непосредственным впрыском топлива, причем она может возникать не только на высоких оборотах, когда мотор фактически работает на пределе, но и в обычных условиях эксплуатации. Инженеры определили три этапа LSPI: предварительное зажигание в цилиндре, последующее распространение пламени и индуцированный суперстук в несгоревшей топливно-воздушной смеси. Все это приводит к повышенным нагрузкам на блок цилиндров и, как следствие, ведет к преждевременному выходу из строя. Чаще всего ломаются поршни — а это долгий и дорогостоящий ремонт.
Как решить проблему?
Советы вроде «не крутите мотор до отсечки» и «переключайтесь на низких оборотах» явно не панацея от LSPI. Эта проблема может возникнуть даже у самых аккуратных и неторопливых автомобилистов: не редки случаи, когда поршни ломались даже на трассе при движении с равномерной скоростью. Над решением феномена преждевременного воспламенения смеси в цилиндре работают инженеры ведущих автопроизводителей по всему миру. Преуспел в этом направлении и концерн General Motors, специалисты которого пришли к выводу, что необходимо экспериментировать в том числе с моторным маслом: именно правильно подобранное масло сможет снизить вероятность возникновения LSPI. В результате после многочисленных тестов GM начал использовать в своих моторах новый стандарт масла Dexos1 — GEN2.
Какое масло подходит под этот стандарт?
Сразу после разработки новой спецификации специалисты компании Motul изменили формулу моторного масла из флагманской линейки продуктов 8100 ECO-lite 5W30 в соответствии с новыми требованиями. Кроме того что масло Motul помогает снизить риск возникновения LSPI, оно еще уменьшает расход топлива и снижает уровень токсичности отработанных газов, что тоже очень важно. Моторное масло Motul ECO-lite 5W30 подходит для всех турбированных бензиновых двигателей.
Плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя
Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.
Казалось бы, так и должно быть, ведь прогресс не стоит на месте, а турбомоторы хорошо известны своей высокой мощностью при сравнительно небольшом рабочем объеме. Однако на деле не все так просто. Водители и автомеханики делают отдельный акцент на том, что при выборе между атмосферным и турбированным двигателем будущему владельцу нужно хорошо подумать и взвесить все «за» и «против».
Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.
Содержание статьи
Развитие турбомоторов
Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.
Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.
Вполне очевидно, что не только покупка, но также обслуживание и содержание этих ДВС получалось слишком дорогим. По этой причине бензиновый турбодвигатель до относительно недавнего времени являлся большой редкостью и обычно устанавливался только на дорогие версии премиальных моделей и спортивные авто.
Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.
Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны
Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.
Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.
Также следует отметить, что если сравнивать турбомотор с атмосферным аналогом, который имеет аналогичную мощность, агрегат с турбиной окажется более экономичным и экологичным по сравнению с безнаддувным вариантом.
- Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя, вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.
В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува). Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.
Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.
Итак, в списке основных плюсов можно выделить:
- Компактность и вес;
- Сниженную токсичность;
- Меньший расход горючего;
- Высокий показатель крутящего момента;
- Ровную «полку» момента в широком диапазоне оборотов;
Минусы турбированных двигателей на бензине
Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС. Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств. Сам турбодвигатель также дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.
Также не следует забывать о некоторых сложностях в эксплуатации данного типа ДВС. Отметим, что бензиновые двигатели с турбиной имеют более высокую склонность к появлению детонации. Это значит, что моторы весьма чувствительны к качеству топлива, особенно если принимать во внимание ситуацию на территории СНГ.То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.). Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.
Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.
Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.
Главным же минусом можно считать срок службы самого турбокомпрессора, причем на бензиновых двигателях ресурс турбины заметно ниже, чем на дизелях. Причина — более высокие температуры отработавших газов. Стоимость качественной турбины составляет, в среднем, от 1000 у.е. и более.Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.
Еще следует отметить, что на многих двигателях с наддувом присутствует эффект так называемой турбоямы. Под турбоямой следует понимать характерный провал, когда машина сначала достаточно «вяло» реагирует на нажатие педали газа и не разгоняется, а потом появляется резкий подхват.
Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.
Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.
Подведем итоги
Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.
Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.
Атмосферный мотор имеет больший ресурс, его проще и дешевле обслуживать, такой агрегат менее требователен к качеству бензина и смазки, не так склонен к детонации и перегревам. Если же говорить о меньшем расходе топлива на моторах с турбокомпрессором, то и в этом случае не все так однозначно.Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.
Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.
При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными. Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т.д.
Читайте также
Атмосферный или турбированный двигатель, что выбрать? | Your car
Прогресс не стоит на месте и доля турбированных моторов в общем числе проданных машин растет довольно стремительно. Многие производители стараются переводить свои модели на менее объемные, наддувные движки. К сожалению, это не всегда означает, что автомобиль станет динамичнее и веселее ехать. Большинство новых бюджетных автомобилей оснащают "пакетиком сока" с небольшой улиткой (турбиной), которая делает машину экологичнее, но не особо быстрее. Так что же на самом деле лучше. Атмосферный мотор оптимального объема или же новый турбированный двигатель? Давайте перечислим все положительные и отрицательные качества двух этих типов ДВС.
Атмосферный мотор
Надежность. Технология производства атмосферных моторов стара как мир, все ошибки при проектировании простых атмосферных моторов давно в прошлом. Турбиной, конечно, уже тоже никого не удивишь, но все же технология применения турбонаддува в системе двигателя гораздо усложняет процесс проектирования мотора, да и турбины сейчас уже не так просты, многие турбины созданы с применением технологии изменяемой геометрии впуска, что конечно, здорово, но не очень надежно.
Легче обслуживать. Турбированные моторы очень привередливы к маслу, да и менять масло в движке с наддувом нужно чаще. Диагностика неисправностей сложнее, а ремонт более дорог. Впрочем, многие производители нашли решения этой проблемы сделав свои турбо-двигатели просто необслуживаемыми. Появилась серьезная проблема с мотором? - Не беда! Выкинь его и купи у нас новый!
Равномерная тяга на всех оборотах. Атмосферные моторы хоть и уступают в плане производительности турбированным, зато у них нет никаких турбоям. Разгон у них стабильный, без провалов на любых оборотах.
Стоимость. Атмо-моторы дешевле в производстве, что разумеется сказывается и на прайсе автомобиля.
Турбированный двигатель
КПД. Без лишних слов, КПД у турбированных моторов на две головы выше, а то и на три. Все мы уже давно знаем, какую невероятную мощность может выдавать всего лишь двухлитровый мотор, оснащенный современной, высокопроизводительной турбиной. Даже десятилетние V12 5-6 литровые моторы оказываются, если и мощнее, то не на много. Кроме того, даже равный по лошадиным силам атмосферному, турбированный двигатель всегда будет обладать большим крутящим моментом, что несомненно покажет его более производительным.
Топливная экономичность. Турбированный двигатель, за счет обогащения смеси кислородом, расходует меньше бензина. Да, КПД выше, а расход меньше. Добро пожаловать в новую эру двигателей (которую скоро сменит эра электрических моторов и гибридов, но это не точно).
Экологичность. Турбо-моторы, за счет того же состава топливной смеси, выделяют гораздо меньше вредных выбросов. На самом деле, это одна из самых веских причин повсеместного перехода на турбированные двигатели.
Что же в итоге
Обычно, в наших статьях, мы говорим о том, что у того или иного устройства масса своих поклонников, которые предпочитают их другим изделиям по вполне объективным причинам. В итоге - каждому свое, кому что нравится, тот тем и пользуется. Это так же можно сказать и в отношении турбированных и атмосферных моторов. Пока еще можно. Дело в том, что в скором времени новый автомобиль с атмосферным двигателем купить будет уже и не так просто. В основном из-за стремления к повсеместному ужесточению экологических норм, производители автомобилей просто перейдут на производство турбированных двигателей, гибридов, или вовсе электрокаров. Конечно, все это произойдет не быстро, но процесс уже запущен и с приходом эко - норм Евро 7 и последующих мы и увидим закат эпохи массовых атмосферных двигателей.
Выбираем двигатель - турбированный или атмосферный
Каждый автолюбитель рано или поздно предстает перед выбором: машину с каким мотором, атмосферным или турбированным, ему приобрести. И у тех, и у других силовых установок есть свои достоинства и недостатки. О них – наш сегодняшний материал.
Плюсы и минусы атмосферного мотора
Прежде всего, поясним, что собой представляет двигатель, который в обиходе называется атмосферным. Это двигатель внутреннего сгорания, в котором подаваемый через карбюратор или инжектор воздух участвует в образовании топливной смеси (1 часть бензина и 14 – воздуха), которая, воспламеняясь, создает энергию, приводящую в движение рабочие части мотора. Не будем вдаваться во все подробности работы таких двигателей – это не цель данного материала. Человеку, который выбирает автомобиль с атмосферным мотором, но все же поглядывает в сторону турбированного агрегата, важно понять, какие преимущества и недостатки есть у того мотора, которым будет оснащена его машина.
Атмосферный двигательНесомненных плюсов у атмосферного двигателя три.
Большой моторесурс. Как показывает практика эксплуатации атмосферных двигателей, неважно, бензиновых или дизельных, срок их ресурсной эксплуатации может исчисляться сотнями тысяч километров пробега. Известны факты, когда некоторые американские атмосферные двигатели «выхаживали» по 300-400, а то и по 500 тысяч километров без капитального ремонта. Причем, были экземпляры моторов-рекордсменов, которые устанавливали на другие автомобили, так как «родной» кузов уже сгнивал, и силовая установка работала до капремонта еще не один десяток тысяч километров пробега.
Надежность и простота эксплуатации. Такие рекордные показатели обусловлены относительной простотой конструкции атмосферных двигателей и их «лояльному» отношению к качеству топлива и моторного масла. Атмосферный двигатель неплохо переваривает даже самый паршивый бензин, которого в наших краях пруд пруди. Конечно, при частой заправке таким горючим и у атмосферника могут наступить перебои в работе, но восстановить его жизнедеятельность будет в разы дешевле, чем у того же турбированного агрегата.
Атмосферный двигатель 1.6 MPIВысокая ремонтопригодность. Упомянутая выше относительная простота конструкции атмосферного двигателя предполагает и его высокую ремонтопригодность. То есть, в случае выхода из строя того или иного узла двигателя его ремонт обойдется в сумму меньшую, чем ушла бы на починку мотора, оснащенного турбонаддувом.
Есть у атмосферных двигателей и свои недостатки. К ним можно отнести большую массу самого агрегата, меньшую, нежели у турбированного двигателя с аналогичным объемом, мощность, неспособность поддерживать высокую мощность при езде в гористой местности с разреженным воздухом. Наконец, автомобиль с атмосферным двигателем проигрывает турбированному в динамике.
Плюсы и минусы турбированного мотора
Первый турбированный двигатель был изобретен еще в 1905 году, а на легковых автомобилях моторы такого типа начали применять в середине ХХ века. Принцип его работы состоит в том, что установленная на двигатель турбина использует выхлопные газы, чтобы создавать принудительное давление воздуха, который поступает в цилиндры, где образуется топливная смесь. Под воздействием давления в цилиндры закачивается большее количество воздуха, чем у атмосферного двигателя, что влечет за собой увеличение мощности двигателя (в среднем до 10%).
Турбина двигателяК преимуществам турбированных моторов можно отнести высокую мощность при одинаковом с атмосферным двигателем рабочем объеме, более высокий крутящий момент – это сказывается на лучшей, чем у «атмосферника» динамике. К тому же турбированный мотор экологичнее (более эффективное сгорание топлива в цилиндрах), и издает меньше шума, чем атмосферный двигатель.
К недостаткам двигателя, оснащенного турбонаддувом, можно отнести сложности в эксплуатации. Такая силовая установка более чувствительна к качеству топлива и моторного масла (для турбированных двигателей рекомендовано к использованию специальное масло). Срок службы масла и масляного фильтра в таком двигателе сокращен, по сравнению с таковым у атмосферного, в полтора – два раза из-за того, что турбине приходится работать при более высоких температурах. Необходимо тщательно следить за состоянием масла и фильтра и менять их с рекомендованной производителем двигателя периодичностью. Также нужно следить за состоянием воздушного фильтра: если он будет забит, это ухудшит работу компрессора.
Двигатель 1.4 TSIЕще один минус турбированного мотора – повышенный, по сравнению с атмосферным, расход топлива. Из-за того, что для приготовления смеси в цилиндрах используется больший объем воздуха, туда подается больший объем горючего. Не следует забывать, что турбина быстрее изнашивается, если сразу же при остановке автомобиля отключать мотор. Поэтому для продления срока эксплуатации турбины нужно давать мотору некоторое время поработать на холостых оборотах, чтобы охладилась турбина, и только затем выключать ее.
Словом, у обоих типов двигателей есть свои положительные и отрицательные стороны. Поэтому перед покупкой автомобиля с атмосферным или турбированным мотором нужно тщательно взвесить все за и против и лишь затем делать обдуманный выбор.
"Наддувательство": опасен ли турбированный мотор современного автомобиля
"Низкие обороты турбонагнетателю не страшны, — считает Дмитрий Парбуков, шеф-тренер "Ауди Центр Варшавка". — Однако, несмотря на инновационные системы охлаждения современных двигателей, не стоит эксплуатировать автомобиль длительное время "под полным газом", это сказывается на ресурсе турбонагнетателя. Резкие ускорения и торможения турбине не навредят, так как современные узлы оснащены клапаном сброса давления для ограничения подачи воздуха и предотвращения детонации, а также перепускным клапаном, позволяющими поддерживать постоянное вращение компрессорного колеса для исключения эффекта турбоямы и последующего быстрого отклика".
По мнению Константина Калиничева, cервис-менеджера "Порше Центра Ясенево" компании "Рольф", чем современнее двигатель, тем эффект турбоямы менее заметен. Для его устранения автопроизводители используют как более современную электронную начинку управления двигателем, так и более сложные узлы, например турбины с переменной производительностью. Либо же ставят несколько турбин: высокого и низкого давления.
"Сразу после запуска любых двигателей внутреннего сгорания (ДВС) нежелательно давать нагрузку на мотор, пока он не прогрелся до 50-60 градусов по Цельсию. При достижении этой температуры все тепловые зазоры приходят в соответствие с заложенными параметрами, прогревается смазка и моторное масло", — добавляет Александр Копытов.
Дмитрий Парбуков утверждает, что если мотор только завелся, жать на газ для быстрого прогрева машины нежелательно. В этом случае горячий поток отработавших газов воздействует на турбинную часть вала, при этом непрогретое масло недостаточно прокачивается в системе, из-за чего возникают перегрев и повышенный износ турбонагнетателя.
Турботаймер
Не так давно владельцы турбированных автомобилей предпочитали комплектовать их так называемыми турботаймерами, которые позволяли двигателю работать на холостых оборотах несколько минут после того, как владелец уже вытащил ключ из замка зажигания и запер машину. По мнению экспертов, современным моделям это устройство больше не нужно.
Турбинный двигатель с детонационной камерой сгорания - Исследовательская сеть Лукасевича
Целью проекта, который разрабатывался в Авиационном институте, было создание нового, уникального решения газотурбинного реактивного двигателя, оснащенного детонационной камерой сгорания. Использование в двигателе детонационной камеры сгорания позволит значительно повысить КПД двигателя, снизить выброс токсичных компонентов отработавших газов и парниковых газов, упростить конструкцию, уменьшить его вес и снизить затраты на его производство.Расчетное увеличение эффективности оценивается более чем в 10%.
Кроме того, благодаря повышенной эффективности потребление топлива будет ниже, а значит, и выбросы парниковых газов, таких как CO2, будут ниже. Использование детонационного горения в двигателе также позволит использовать в качестве моторного топлива метан или водород, что позволит значительно снизить выбросы СО2 при использовании метана и полностью исключить выбросы СО2 при использовании водорода в качестве топлива.Предварительные исследования показывают, что использование метана или водорода в качестве топлива в таком процессе дает очень хорошие результаты.
Проект был направлен на создание модели газотурбинного двигателя с экспериментальной камерой сгорания с использованием эффекта вращающейся детонации, которая уже запатентована в Польше. Концепция предполагала строительство исследовательского стенда, обеспечивающего получение потока оптимальных параметров (за счет воздушного потока, давления или высоких скоростей потока).На этом стенде был изготовлен прототип газотурбинного двигателя с рассматриваемой камерой. Для питания двигателя использовались газообразное и жидкое топливо.
Основные проблемы, с которыми столкнулась исследовательская группа при реализации этого проекта, заключались в том, чтобы изменить масштаб горения в вращающейся детонационной камере с микро на макро и увеличить время работы камеры с миллисекунд до нескольких минут. Параллельно ученые работали над освоением проблемы охлаждения стенок детонационной камеры в процессе ее использования, а также выявления и измерения продуктов сгорания.Все работы финансировались за счет средств Оперативной программы «Инновационная экономика». Руководителем проекта был проф. доктор хаб. англ. Петр Волански.
Инновационная экономика Операционная программа
Приоритет 1. «Исследования и разработка новых технологий»,
Мероприятие 1.3. «Поддержка проектов НИОКР для предпринимателей, осуществляемых исследовательскими подразделениями»,
Подмера 1.3.1. "Девелоперские проекты"
Руководитель проекта: проф. доктор хаб. англ. Петр Волански
E-mail: Петр.wolanski [at] ilot.lukasiewicz.gov.pl
Тел.: (+ 48) 22 846 00 11 доб. 226
Финансовая организация: Центр обработки информации
Номер проекта: ПОИГ.01.03.01-14-071/09-
Подробнее на http://www.ilot.edu.pl/silnik_turbinowy/
Турбинный двигатель с детонационной камерой сгорания - Исследовательская сеть Лукасевича
Целью проекта, который разрабатывается в Авиационном институте, является создание нового, уникального решения газотурбинного реактивного двигателя, оснащенного детонационной камерой сгорания. Использование в двигателе детонационной камеры сгорания позволит значительно повысить КПД двигателя, снизить выброс токсичных компонентов отработавших газов и парниковых газов, упростить конструкцию, уменьшить его вес и снизить затраты на его производство.Расчетное увеличение эффективности оценивается более чем в 10%.
Кроме того, благодаря повышению эффективности расход топлива будет ниже, а значит, и выбросы парниковых газов, таких как CO2, будут ниже. Использование детонационного горения в двигателе также позволит использовать в качестве моторного топлива метан или водород, что позволит значительно снизить выбросы СО2 при использовании метана и полностью исключить выбросы СО2 при использовании водорода в качестве топлива.Предварительные исследования показывают, что использование метана или водорода в качестве топлива в таком процессе дает очень хорошие результаты.
Проект направлен на создание модели газотурбинного двигателя с экспериментальной камерой сгорания с использованием эффекта вращающейся детонации, которая в настоящее время запатентована в Польше. Концепция предполагает строительство исследовательского стенда, обеспечивающего создание потока с оптимальными параметрами (за счет расхода воздуха, давления или высоких скоростей потока). Стенд будет обеспечивать питание прототипа газотурбинного двигателя, оснащенного рассматриваемой камерой.Для питания двигателя будет использоваться газообразное и жидкое топливо.
Основными проблемами, с которыми придется столкнуться исследовательской группе при реализации этого проекта, будут изменение масштаба горения в вращающейся детонационной камере с микро на макро и увеличение времени работы камеры с миллисекунд до нескольких минут. Параллельно ученые будут работать над освоением проблемы охлаждения стенок детонационной камеры в процессе ее использования, а также над идентификацией и измерением продуктов сгорания.Все работы финансируются за счет средств Оперативной программы «Инновационная экономика». Руководитель проекта проф. доктор хаб. англ. Петр Волански.
График работы на 2012 год
Наиболее важными задачами в 2012 году являются:
Освоение процесса спиновой детонации для условий эксплуатации двигателя ГТД-350.
Для этого потребуется разработка формы камеры сгорания, топливных форсунок. Будут протестированы условия горения различных видов топлива для различных значений коэффициента избытка воздуха и различных режимов потока.Важной задачей является обеспечение параметров выхлопных газов (давление и температура) на выходе из камеры сгорания, подходящих для турбины двигателя ГТД-350.
Будет разработана подходящая система охлаждения для «горячей» части двигателя.
Будут проведены параллельные численные расчеты по ранее разработанным программам с целью выбора оптимальных решений.
Операционная программа инновационной экономики
Приоритет 1. «Исследования и разработка современных технологий»,
Мероприятие 1.3. «Поддержка проектов НИОКР для предпринимателей, осуществляемых научными подразделениями»,
, Подмера 1.3.1. "Девелоперские проекты"
Руководитель проекта: проф. доктор хаб. англ. Piotr Wolański
Целью проекта, разрабатываемого в Институте авиации, является создание нового, уникального решения для турбореактивного двигателя, оснащенного детонационной камерой сгорания.
Подробнее на http://www.ilot.edu.pl/silnik_turbinowy/
.90 000 Товаров (турбовинтовые, турбины, шестерни)
Двигатель PZL-10W
PZL-10W — газотурбинный двигатель со свободной турбиной.
Двигатель конструкции и надежности, подтвержденной многолетней эксплуатацией в различных условиях эксплуатации.
Имеет следующие сертификаты:
Сертификат № CC-185 согласно FAR33, сертификат № CB-164 согласно NGLW-1971, сертификат № CC-190 согласно JAR-E, сертификат FAA № E 43 NE согласно FAR, сертификат, выданный LUFTFAHRT -БУНДЕСАМТ № 7001
Двигатель доступен в исполнении: с системой регулирования топлива
ЭУП-10В (базовое исполнение), с системой управления топливом и управления ЭУП-10В с резервированной системой управления АЛРТ-2Э и в исполнении с микропроцессорной системой управления топливом ЭУП-10ВМ типа FADEC.
Дополнительные данные - описание двигателя
Главная передача WR-3; промежуточная шестерня; задняя передача 9000 3
Главная, промежуточная и задняя передача WR-3 вместе с двумя двигателями PZL-10W составляют силовую установку вертолета PZL W-3WA.
Главная передача, промежуточная передача, задняя передача сертифицированы для вертолетов W-3A:
СЕРТИФИКАТ ТИПА № BC-165, согласно NLGW-1, выданный GILC
СЕРТИФИКАТ ТИПА № BC-188, согласно FAR 29, выданный GILC
СЕРТИФИКАТ ТИПА № h25EU, согласно FAR 29, выдан FAA
СЕРТИФИКАТ ТИПА № R.501, согласно FAR 29, выдано EASA
ГТД-350 Турбодвигатель
Газотурбинный двигатель ГТД-350 используется для привода вертолета Ми-2 и также доступен в трех вариантах разработки:
- Базовая версия, 400 км, Версия
- Вт с пробегом 425 км,
- Версия W2 с 435 км
Имеет сертификат типа авиационного оборудования № CC-038/1 согласно BCAR Part C
Двигатель проверенной конструкции и высокой надежности, подтвержденной многолетней эксплуатацией в различных условиях эксплуатации.Всего с 1963 года было выпущено более 19 000 двигателей этого типа.
Дополнительные данные - описание двигателя
Турбовинтовой двигатель TWD-10B / PZL-10S
Двигатель TWD-10B выпускается в двух вариантах; с винтом AW-24AN и винтом Hartzell в качестве двигателя TWD-10B / PZL-10S.
Двигательная установка самолета Ан-28 состоит из двух взаимозаменяемых однотипных двигателей, оснащенных воздушными винтами изменяемого шага с возможностью установки реверса и флажка.
Двигатель допущен к эксплуатации во всех макроклиматических зонах на суше. Это проверенная конструкция с высокой надежностью.
Дополнительные данные - описание двигателя
.Как работает реактивный двигатель | Путешествие с дроном и без него
Реактивные двигатели можно разделить на ракетные и маршевые. Кто не знает, как выглядят стрельбы первого, пусть увидит Аполлон 13 (в районе привода особо не врали). Проходные двигатели подразделяются на бескомпрессорные и компрессорные. Категория без компрессоров была дешевой, но совершенно непрактичной. Импульсный вариант применялся немцами в ракетах V-1 , а реактивный — во вспомогательных двигателях SR-71 Blackbird .Это вообще история техники, хотя реактивные двигатели функционируют как форсажные камеры в двигателях других типов и по сей день.
Реактивные компрессорные двигатели получили наибольшее распространение в авиации. Для исторической достоверности следует упомянуть о мотореактивных двигателях , в которых компрессор приводился в движение поршневым двигателем. Один двигатель приводил в движение другой, так что, как вы можете догадаться, из-за габаритов и веса он был довольно средним для самолета. Турбореактивные двигатели применялись раньше для локомотива, хотя и в Советском Союзе, и в США при испытаниях реактивных поездов.
Конструкция компрессоров может быть осевой или центробежной. В первых трудно обеспечить стабильный поток воздуха, особенно на меньших оборотах, вторые до сих пор создают много проблем на сверхзвуковых скоростях.
В двухконтурных ТРД в начале процесса сжатия поток воздуха разделяется. Часть воздуха направляется внутрь двигателя на последовательные ступени сжатия и участвует в процессе сгорания топлива. Другая часть воздуха направляется вдоль конструкции двигателя прямо к выпускному отверстию.
Принцип работы двигателя
Модель турбовентиляторного двигателя, напечатанная на 3D-принтере, точно показывает, почему отказывается реактивный двигатель.
За вентилятором расположены дополнительные ступени сжатия.
Здесь мы видим, почему засасывание птицы в работающий реактивный двигатель в полете может быть опасным. Есть две причины.
Во-первых, он может механически повредить двигатель, но для этого нужен не только воробей или синица (дикие канадские гуси из чуда на реке Гудзон имели размах крыльев около 2м).
Во-вторых, можно нарушить работу компрессора, который при регулировке обычно работает на пределе стабильности. Свежеприготовленные планки двигателя с перьями могут нарушить циркуляцию воздуха и компрессор начнет захлебываться - т.н. прокачка - и в результате двигатель выключится.
Сжатый воздух направляется в камеры сгорания, куда форсунки подают топливо. Система зажигания поджигала их в момент запуска, а потом стала ненужной. Температура газов в камере сгорания повышается и по мере дальнейшего течения приводит в движение турбину.
Турбина высвобождает энергию, полученную за счет приведения в движение вала компрессора. Сам воздух направляется к выходному отверстию. Турбина и компрессор могут работать на основе общего вала или двух независимых валов.
Тяга создается как воздухом, протекающим в наружных каналах, так и дымовыми газами. Эффективность двигателя зависит от пропорции между количеством воздуха, проходящего через центр двигателя и снаружи. Проще говоря, двухпоточные двигатели обеспечивают большую тягу при меньшей скорости воздушного потока, а значит, сжигают меньше топлива и работают тише.
Если воздух, протекающий снаружи двигателя, намного больше, чем воздух, проходящий через центр, то речь идет о турбовентиляторном двигателе - наиболее популярном типе двигателя, используемом в настоящее время в авиации связи. Эти двигатели отличаются относительно низким расходом топлива и низким уровнем шума.
В современных турбовентиляторных двигателях изношенная форма корпуса выхлопа двигателя также способствует снижению уровня шума.
История расследования авиационных происшествий показывает, насколько важны правильная конструкция и производство авиационных двигателей.Треснувший вал стал причиной крушения самолета «Коперник» 14 марта 1980 года.
Поделись с друзьями:
.Турбинный двигатель
я к
т о д я а
J многие типы турбин - паровые, бывшие в употреблении
был медленнее, чем стандартный винтовой самолет
.на тепловых электростанциях, использующих пар
с таким же двигателем внутреннего сгорания. Японский на-
отапливаемые углем, газом или ядерной энергией;
носились (тоже без особого успеха) как и
вода - на ГЭС, а также комплект
устройства вашей Охи смертников.
в полях - ветер. Отличаются дизайном от
Ключ к правильной работе
в отношении рабочей скорости и плотности рабочей среды -
Реактивный двигательоказался газотурбинным, за-
он их гонит, но принцип их работы
используется для получения энергии для привода компрессора
.то же.
от самого двигателя. Работать на таком "самостоятельном"
начался с поездки по Англии в 1930-х годах.Фрэнк Уит-
Фон, который приводил в действие компрессор
с одноступенчатой турбиной.центробежный. Самостоятельное исследование аналогичного устройства-
ТУРБИННЫЙ ДВИГАТЕЛЬ Модель была начата в 1935 году Гансом фон Охайном в Германии.
М а р е к у т к и н
Anselm Franz с завода Junkers б/у
р у р. Т о м а з П а л е ц н ы й
осевая турбина. Здесь воздух, поступающий из передней части двигателя
.тыс. лет назад, сжато в канале с убывающей силой
г.Газовая турбина является развитием этой идеи, только
разреза последовательными кольцами лопатки и лопатки компрессора -
что в этом случае источник питания сжат
недвижимых портфеля, т.е.рулевые колеса. Моторы с пружинами
газ. Однако газотурбинный двигатель самоходки
Осевые лопастимм имеют значительно меньший диаметр, чем мо-
производит сам себя, сжигая пропан, ga-
дел с центробежным компрессором. Таким же был и Jumo 004,
.из природного газа, керосина или авиационного топлива. Тепловая мощность -
б/у, в том числе у Мессершмидта 262. В принципе
образующийся при сгорании топлива вызывает расширение -
это все выпускаемые в настоящее время ТРД -
не воздух, а приводится в движение,
основаны на Уиттле или Франце, или
приводит в действие турбину, которая, в свою очередь, приводит в действие компрессор, до-
представляют собой их смесь.
достаточное количество сжатого воздуха для хорошего перемешивания
с топливом, горит и т.д... Этот процесс можно сравнить с нормальным циклом четырехтактного двигателя -
Т Р О Ч К Т Е О Р И И
Всасывание, Сжатие, Воспламенение и Выдох - но происходят -
CE СТАЛЬ И ОДНОВРЕМЕННО. Верхние газотурбинные двигатели
Газовые турбины (теоретически) очень просты.
чаще используются для приведения в движение самолетов: реактивный-
Состоит из трех частей:
, турбовинтовые и вертолетные, а также - около
! Компрессоры - сжимают воздух до высокой
Знаниене так распространено - автомобили, подобные
давление.
локомотивы, чартерные катера, танки и даже... самолеты
! Камеры сгорания - в которых сжигается топливо, доходы.
, генерирующий газ высокого давления и температуры.
Поисковик
Связанные страницы:
Аэродинамическая воздушная авиационная турбина
Конструкция вертолетного двигателя со свободной турбиной
Камеры сгорания, 6-й семестр, Авиационные газотурбинные двигатели
Воздухозаборники, 6-й семестр, Авиационные газотурбинные двигатели 144 Вт 9.10 Тепловые двигатели и турбины 90 144 Двигатели постоянного тока 90 144 БАЗЫ УПРАВЛЕНИЯ АИНХРОННЫМИ ДВИГАТЕЛЯМИ 90 144 04 Защита двигателя d 5252 ppt 90 144 ГРАФИЧЕСКИЕ ДВИГАТЕЛИ В КОМПЬЮТЕРНЫХ ИГРАХ 90 144 ДВИГАТЕЛИ 90 144 Презентация OP
DC двигатель, 4ТУРБИНА 9014 4ТУРБИНА 9014 РОТАЦИОННАЯ поршневой двигатель
A3 Кольцевая программа асинхронного двигателя
КОДЫ НЕИСПРАВНОСТЕЙ EOBD ES9J4S (XFX) MOTOR
больше похожих страниц
.Самый маленький газотурбинный двигатель микрокласса в Польше был построен в Жешувском технологическом университете / RZESZOWSKA UNIVERSITY TECHNOLOGY Игнаций Лукасевич
Доктор инж. Михал Чарнецкий с кафедры аэрокосмической техники Факультета машиностроения и авиации сконструировал двигатель GT60A1 - самый маленький газотурбинный двигатель микрокласса в Польше. Двигатель GT60A1 вместе со специальным стендом, разработанным и изготовленным для его нужд, успешно прошел первоначальные испытания, подтвердившие его полезность.
Это версия разработки прототипа двигателя, разработанного в рамках докторской диссертации. Несмотря на то, что с момента начала проектных работ прошло более 10 лет, это по-прежнему самый маленький двигатель, построенный в Польше. Ключевые компоненты, использованные в его конструкции, были изготовлены и не входят в имеющуюся гамму существующих конструкторских решений.
«После действий Курта Шреклинга и Майка Мёрфа я понял, что буду строить газотурбинный двигатель микрокласса. Если они смогут, я тоже приму вызов.Я хотел разработать двигатель, который был бы более современным, чем двигатель Шреклинга, и в то же время следовал бы тенденциям, заданным конструкцией Мерфи, т.е. был бы более компактным. Сегодня я смело могу сказать, что мои конструкции самые маленькие в Польше», — подчеркивает д-р инж. Михал Чарнецкий.
Описание проекта
Первый опытный образец микродвигателя под рабочим названием МСО-1 (микротурбинный реактивный двигатель - 1) д-р инж. М. Чарнецкий построил в рамках своей докторской диссертации.Двигатель удалось запустить, но, к сожалению, культура работы и технические параметры, достигнутые прототипом, были далеки от ожидаемых. После защиты докторской диссертации сотрудник решил построить еще один двигатель — GT60. «Число шестьдесят появилось в названии из-за диаметра турбины двигателя, указанного в миллиметрах. Другой вариант двигателя уменьшен на 6% по отношению к двигателю МСО-1. Второй подход к проблеме имел частичный успех. На низких оборотах двигатель работал как положено, на более высоких оборотах заведомо превышал допустимую рабочую температуру.Появился шанс привести существующую структуру в соответствие с предположениями. К сожалению, он потребовал глубоких доработок, поэтому пришлось построить еще один прототип GT60A1. Его размеры снова уменьшились, на этот раз по отношению к mSO-1 раствор меньше на 7%. Последняя версия с самого начала вела себя как легендарный «автомат Калашникова», что стало большим сюрпризом не только для меня. Могу с уверенностью сказать, что, как и в случае со Шреклингом, только третье решение оправдало надежды и обходных путей нет.Двигатели GT60 и GT60A1 я построил своими силами, при поддержке добрых людей, на базе кафедры технологии машин и технологии производства», — рассказал конструктор.
В дополнение к документации CAD, Dr. Eng. М. Чарнецки выполнил упрощенные расчеты FEM и CFD (во время работы в UNSW в Сиднее). Кроме того, он построил испытательный стенд для микромоторов, который должен был быть доступным и основываться на проверенных компонентах. Кроме того, в двигатель интегрирована система управления ProJET.
.| Это не миниатюрный реактивный двигатель, это скорее макет такого устройства, из-за очень упрощенной конструкции элементов и неадекватного типа материалов из которых они были изготовлены, исходя больше из стадии запуска, а тут отсутствует самостоятельная реакция зажигания и отключения устройства запуска в виде нагнетателя. В общем, сложно определить, что это за устройство, не автономный газотурбинный двигатель, скорее что-то вроде горелки, в любом случае эффекты интересные.я рекомендую видео 01 02 03 04 В случае попыток имитации будьте предельно осторожны, так как устройство может нагреваться до очень низких температур. Когда-то алюминиевые лопатки турбины прототипа высовывались в жидком состоянии из выхлопа двигателя, а само использование газа требует ответственного обращения. Сборка реактивного двигателя: . Конструкция реактивного двигателя состояла из нескольких этапов, диффузор, газопровод и рабочая турбина двигателя были выполнены по необычной технологии. После вырезания диска соответствующего диаметра из алюминиевого листа толщиной 1 мм он был прорезан по окружности с соответствующими интервалами на соответствующую глубину, а полученные лопасти были сформированы в соответствии с потребностями.
Корпус изготовлен из трех медных редукторов ДН-35/28, ДН-32/22, ДН-26/22 . Турбинно-реактивный двигатель - корпус Топливо Изобутан (газ для зажигалок) подается в камеру сгорания по системе от газового воспламенителя
(Добавлено в 2013 г.) Когда в 2009 году я подошел к теме модельных реактивных двигателей, немного наивно надеясь, что любитель сможет построить настоящий миниатюрный реактивный двигатель, потратив 2 недели на поиск документации этого типа конструкции и просмотр десятков роликов на ютубе, показывающих, как начинать заводские постройки, нигде, подчеркиваю, нигде, а материалов собрано много, подхода к изложенному выше вопросу мне не попадалось. На данный момент в сети и на YouTube можно найти десятки последователей, представляющих свои работы по представленному здесь принципу. . Имея в виду вышеизложенное, я чувствую себя отцом идеи и пусть так и остается. |
