Pikap24.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Влияние турбины на работу двигателя

Как турбина влияет на мощность двигателя. Система турбонаддува и как она работает

Опубликовано Master в 7 марта, 2019

Выбор правильного автомобиля как средства передвижения является важным решением. Здесь необходимо учитывать цену, потребление, комфорт, но есть и другие незаменимые факторы. Одним из таких факторов, который привлекает внимание к авто, является двигатель с турбонаддувом (турбина). Данная система помогает повысить мощность двигателя и предлагает экономию потребления топлива. Что такое турбонаддув, как турбина влияет мощность двигателя и общую производительность автомобиля – об этом расскажем в данном посте.

Содержание

Особенности турбин для бензиновых и дизельных ДВС

Современные турбодизели зачастую получают нагнетатели, которые конструктивно предусматривают возможность гибкого управления потоком отработавших газов. Решение называется турбиной с изменяемой геометрией. Такое устройство отличается довольно высокой начальной стоимостью на фоне аналогов. Также стоит добавить, что ремонтопригодность данных турбин достаточно низкая.

На бензиновые турбомоторы повсеместно ставятся турбины, геометрия которых фиксирована. Ремонту нагнетатели данного типа поддаются намного легче и способны прослужить достаточно долго после профессионального восстановления и последующего прохождения процесса балансировки.

Что касается восстановления турбин с изменяемой геометрией, которые повсеместно ставят на дизеля, то ситуация другая. Далеко не каждый сервис принимает турбины с такой конструкцией в работу. Также после ремонта нет никаких гарантий, что турбокомпрессор данного типа будет способен нагнетать должное количество воздуха в строгом соответствии с оборотами мотора.

Каким бензином заправлять турбированный двигатель? Влияет ли сорт бензина на работу турбины

Вопрос: У меня Subaru Forester 2.5XT 2004 года (с турбиной). Первые пару лет я заправлялся бензином только высшего сорта, но потом где-то прочитал, что это переплачивание денег. Я решил попробовать менее качественный бензин, разницы вообще не заметил и последний год так и делал.

Недавно двигатель начал издавать странные звуки. Дилер сказал, что засорился электромагнитный клапан распределительного вала (если я не ошибаюсь), и что масло было очень грязным (я меняю масло каждые 8 000 км).

По-моему, тут есть связь: некачественный бензин – нагар в двигателе – грязное масло – забитый клапан. Я могу ошибаться.

Это моя вина, что я экономил на бензине, или все-таки причина в другом?
Ответ: Сорт бензина не имеет отношения к нагару. Скорее всего, дело в Вашем стиле вождения, учитывая то, что авто оборудовано турбокомпрессором. Если Вы обычно не «вжимаете педаль газа в пол», двигатель не получает полный наддув, и соответственно, нет риска детонации некачественного бензина из-за повышенного сжатия. В этом случае детонация сопровождается стучащими звуками. Но если звуков не слышно при типичной нагрузке на двигатель, то проблем из-за бензина более низкого качества быть не должно. В некоторых авто турбокомпрессоры имеют датчик детонации, который позволяет использовать бензин более низкого сорта. Конечно, мощность двигателя снизится – кто-то заметит это больше, кто-то меньше.

В инструкции для владельца или на крышке бензобака должно быть указано, высший сорт бензина «требуется» или «рекомендуется». Если «требуется» — возвращайтесь к высшему сорту, если «рекомендуется» — Вы не повреждаете двигатель.

Что касается грязного масла. Вашему авто уже несколько лет, и масло загрязняется быстрее, чем раньше. Можно сделать промывку двигателя, чтобы удалить всю грязь. Но в Вашем случае это необязательно, так как засоренный клапан уже указывает на то, что грязь образовывается, и промывка через какое-то время понадобится снова. Турбодвигатели, и в частности турбокомпрессоры сильно нагреваются и требуют хорошей и частой смазки. Используйте только высококачественное масло и меняйте его чаще, чем раньше. Если машина проезжает 8 000 км за, скажем, 12 месяцев, тогда меняйте масло каждые 6 месяцев независимо от количества км.

Читать еще:  Что такое корзинка в двигателе

Похожие посты

Как промыть автокондиционер. Промывка автомобильного кондиционера.

Промывка — обязательная часть планового обслуживания системы А/С , и важная процедура после замены компрессора. Она устраняет вредоносные частицы и загрязнения, понижающие производительность системы, например, металлическую стружку и грязное масло.

Проверка генератора. Диагностика автомобильного генератора

Вам понадобится вольтметр и амперметр, или мультиметр (2 в 1). Проверьте аккумулятор. Это первое, что нужно сделать, чтобы определить, неисправен ли генератор. При выключенном двигателе подключите вольтметр или мультиметр к.

Заправка компрессора автокондиционера маслом. Как правильно заливать масло в компрессор автокондиционера

При установке сменного компрессора автокондиционера очень важно установить в нем нужный уровень масла, при условии, конечно, правильного типа и количества масла. В первую очередь, нужно принять во внимание количество масла.

Турбины устанавливаются практически на все модели транспортных средств последних годов. Основной плюс лопаточного оборудования заключается в том, что небольшой объем силового модуля гарантированно увеличивает мощность авто. С другой стороны, водитель может спокойно ездить и без турбины, это не влияет на комфорт в поездке. В таком случае возникает важный вопрос: влияет ли неисправный агрегат на транспортное средство? Сломанный механизм может привести к заглохнувшему мотору или вынужденной остановке в самый ненужный момент.

Опытные водители рекомендуют изучить все вероятные причины причины лопаточного оборудования во избежание внезапных проблем.

Последствия поездки на авто с неисправной турбиной

Игнорирование неисправности и активное применение автомобиля приводят к негативным результатам:

  • употребляется больше горючего;
  • неисправный турбокомпрессор провоцирует неполное сгорание топлива. В автомобилях на бензине появляются трудности с катализатором и пригорелыми клапанами. Это может испортить сажевый фильтр в дизельном двигателе. Чревато попаданием в выхлопную трубу масла, смешанного с горючим;
  • поврежденные вал и втулки вызывают употребление механизмом гораздо большего количества масла. Для своевременного определения изъянов работы нужно внимательно следить за его уровнем;
  • плохая турбина является причиной быстрого износа форсунки мотора.

Когда известен характер повреждений, следующим шагом определяют источник. Это поможет разобраться со способами сохранения турбины от поломки.

Факторы выхода из строя устройства

1. Трещины

При наличии пробоин часть необходимого воздуха, передаваемого турбокомпрессором в цилиндры, теряется. Сильно перегружается турбонагнеталель, нарушается процесс форсирования, возникают сопутствующие неполадки.

2. Возраст и износ

У каждой автомобильной запчасти есть определенный срок работы. Обычно турбокомпрессор работает на протяжении пробега около 100 000 км. Опять же, каждый случай индивидуален и очень многое зависит от манеры езды владельца турбированного авто.

3. Углеродные месторождения

При прохождении ТО, необходимо производить обязательную замену моторного масла. Без этого внутри могут накопиться отложения углерода.

Методы, сохраняющие турбину исправной

Турбокомпрессор расходуется по мере частоты и активности его эксплуатации. Если придерживаться нескольких правил, это значительно продлит время использования турбоагрегата и поможет избежать многих несвоевременных проблем. Регулярно требуется:

  • охлаждение турбины;
  • при продолжительном давлении на газ, владельцу авто нужно несколько минут постоять на холостом ходу;
  • после длительной стоянки, например, в пробке, нельзя резко ускоряться. Это перегреет турбонагнетатель, интеркулер и двигатель;
  • проверка температуры масла и антифриза. Следует следить за необходимостью замены грязного масла на новое;
  • обслуживать двигатель вовремя;
  • следить, чтобы детали мотора были чистыми.

При обнаружении любой из вышеперечисленных неполадок необходимо обратиться в специализированную точку обслуживания к мастеру. Поездка с механизмом в аварийном состоянии может привести к полной нефункциональности автомобиля. Квалифицированные специалисты сервисного центра помогут выявить место поломки. С помощью специальных датчиков они проанализируют всю конструкцию и исправят найденные недочеты. При необходимости заменят нерабочие составляющие. Лучше раз перестраховаться и проверить систему машины. Из-за самонадеянности можно оказаться без машины на неопределенный период или заплатить за ремонт турбины большую сумму.

Читать еще:  Электрические схемы проверка асинхронных двигателей

Система смазки

Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.

На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.

Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.

Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Турбины бывают:

  • Конденсационные – предназначены для преобразования максимально возможной части тепла пара в механическую энергию. Бывают стационарными и транспортными.
  • Теплофикационные — предназначены для получения электрической и тепловой энергии.
  • Специального назначения — работают на уходящем тепле от предприятий различного вида (пар, выхлопы и т.д.).

Паровые турбины, как и поршневые двигатели, используются в качестве приводов для различных устройств:

  • Стационарные паровые турбины обычно используют как привода турбогенераторов – устанавливаются на одном валу с генераторами. В качестве конечного продукта системы рассматривается, главным образом, электроэнергия. Тепловая энергия используется лишь в небольшой части. Паровые турбины для электростанций имеют назначенный ресурс в 270 тыс. ч. с капитальным ремонтом в период около 4 лет.
  • Теплофикационные паровые турбины предназначены для одновременного получения как электрической, так и тепловой энергии (по аналогии с когенерационными электростанциями, базирующимися на газопоршневых двигателях). Такие системы называются теплоэлектроцентралями (ТЭЦ). Электрическая мощность, развиваемая турбоагрегатом с такой паровой турбиной, зависит от фактической нагрузки производства или его потребности в паре. Поэтому ТЭЦ обычно работает параллельно с электросетью, которые покрывают возникающий дефицит в электроэнергии.
  • Транспортные паровые турбины применяются как главные и дополнительные двигатели на кораблях и судах. В отличие от большинства стационарных турбин, транспортные паровые турбины работают с переменной частотой вращения, зависящей от требуемой скорости судна.

Основные отличия турбины от поршневого двигателя.

Паровые турбины и поршневые двигатели имеют ряд существенных отличий, связанных с конструкционными особенностями. Эти отличия существенно влияют на выбор того или иного принципа работы приводного двигателя в разных системах:

  • Электрический КПД в электростанциях. Наивысший электрический КПД – до 34% у турбины и 42% и более у газопоршневого двигателя – достигается при работе со 100%-ной нагрузкой. При снижении нагрузки до 50 % электрический КПД газовой турбины снижается почти в 2 раза (50%). Для газопоршневого двигателя такое же изменение режима нагрузки приведет к снижению КПД всего на 4-5%.
  • Номинальный выход мощности, и поршневого двигателя, и турбины зависит от высоты площадки над уровнем моря и температуры окружающего воздуха. При повышении температуры от –30 °С до +30 °С электрический КПД у турбины снижается на 15–20 %. В отличие от турбины, поршневой двигатель практически не меняет электрический КПД в данном интервале температур.
  • Количество пусков: турбину, из-за резких изменений термических напряжений, возникающих в наиболее ответственных узлах и деталях горячего тракта при пусках агрегата из холодного состояния, предпочтительнее использовать для покрытия базовой нагрузки, не предусматривающей остановы и пуски, так как каждый пуск ведет к снижению назначенного ресурса.
  • Поршневой двигатель может запускаться и останавливаться неограниченное число раз, что не отражается на его моторесурсе. Поэтому поршневой двигатель лучше приспособлен для покрытия пиковых нагрузок.
  • Ресурс до капитального ремонта у турбины — порядка 30 000 рабочих часов (около 4 лет), у поршневого двигателя этот показатель равен 60 000 рабочих часов (около 8 лет).
  • Стоимость капитального ремонта турбины с учётом затрат на запчасти и материалы несколько выше, чем ремонт поршневой установки — он требует значительно меньше финансовых и людских ресурсов.
  • Капитальный ремонт может проводиться только на специально подготовленном стенде (обычно – на заводе производителе), в отличие от газопоршневого двигателя, который может ремонтироваться на месте.
  • Эксплуатационные затраты на ТЭЦ с поршневыми машинами ниже, чем на ТЭЦ с турбинами. Резкие скачки на графике ГТД — капитальные ремонты двигателя. У эксплуатационных затрат ГПД таких скачков нет.
  • Строительство ТЭЦ на базе поршневых двигателей электрической мощностью до 15 МВт, как правило, ниже чем на базе турбин. Это связано с более сложной монтажной и технологической частью, требующей применение пара.
Читать еще:  Давление есть двигатель стучит

Задел на будущее

Первые отечественные газовые турбины большой и средней мощности «Силовые машины» рассчитывают выпустить уже в 2023 году. А их модифицированные версии с улучшенными характеристиками и повышенной мощностью — к концу 2024-го. К этому времени компания будет располагать производственными возможностями по выпуску до восьми таких энергоустановок в год. Пандемия, приведшая к ряду ограничений и мировому кризису, корректив в этот график не внесла.

«Коронавирус не повлиял на наш проект, конструкторское бюро не простаивало ни одного дня, мы оперативно перевели коллектив на удаленную работу, обеспечив необходимый доступ к рабочим материалам и программам. Конечно, отдельные вопросы возникают, но они оперативно решаются и на планы точно не влияют. Наши предприятия работают, проект реализуется в соответствии с графиком», — пояснил Фокин.

Спрос на отечественные газовые турбины в ближайшие годы обеспечит государственная программа модернизации тепловых электростанций (ТЭС), в рамках которой планируется обновить 41 ГВт мощностей на почти 2 трлн рублей. Но для активного участия отечественных производителей оборудования в программе требуется корректировка нормативной документации. Проекты с газовыми турбинами проигрывают на конкурсном отборе проектов модернизации — как более дорогостоящие в сравнении с проектами по модернизации котлов и паровых турбин. Но следует отметить, что эффективность использования природного газа в проектах парогазовых установок с газовыми турбинами в 1,5-2 раза выше в сравнении с традиционным паровым циклом. А это и более низкая себестоимость электроэнергии, и бережное отношение к ресурсам. Спрос на отечественное оборудование поддержит и четкое исполнение главного условия модернизации — использовать импортозамещенное оборудование при обновлении ТЭС.

«Силовые машины» уже начали переговоры с энергокомпаниями о возможности поставок ГТЭ-65 и ГТЭ-170 для проектов госпрограммы. Но для вывода на рынок проверенного оборудования требуется создание экспериментальных станций с инновационными образцами газовых турбин, на которых установки будут работать длительно с выработкой электроэнергии. По словам Николая Фокина, компания готова инвестировать в строительство собственной экспериментальной станции, чтобы «обкатать» машины в различных конфигурациях. Но для этого требуется понятный механизм возврата инвестиций.

Успешное освоение технологии производства газотурбинных установок российским предприятием снизит зависимость отечественной энергетики от импорта больших газовых турбин и повысит технологическую безопасность государства, уверены в «Силовых машинах».

При этом компания не собирается останавливаться на обозначенных типоразмерах газовых турбин, чтобы соответствовать мировым и российским тенденциям развития энергетического комплекса. Запущен ряд научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ для создания версий ГТЭ-65 и ГТЭ-170, использующих в качестве топлива водород. Кроме того, «Силовые машины» заявляют о намерении создать мощную газовую турбину Н-класса: концептуальный проект и техзадание уже формируются.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector