Все о принципах работы турбонаддува (турбины) > Тормоза и другие детали автомобиля
Тормоза придумал мудрый!    

Все о принципах работы турбонаддува (турбины)


Турбонаддув – это система, позволяющая увеличить максимальную мощность двигателя автомобиля, используя для этого энергию выхлопных газов. Эту систему еще часто называют просто «турбина» – по названию основного агрегата, который под давлением нагнетает отработанные мотором газы в турбокомпрессор, а тот, в свою очередь, подает в цилиндры двигателя большее количество воздуха, чем атмосферный мотор.

История

Многие водители полагают, что турбированные моторы появились относительно недавно — во второй половине ХХ века, когда турбонагнетателями стали оснащать силовые установки автомобилей немецких марок Mercedes-Benz и BMW. На самом деле датой рождения турбированного двигателя считают 1911 год, когда американец Альфред Бюхи получил патент на промышленное изготовление системы, позволявшей в несколько раз увеличить мощность обычного двигателя. Надо отметить, что за 15 лет до этого события двое немцев, Готлиб Даймлер и Рудольф Дизель уже проводили испытание агрегатов, которые помогали более эффективно нагнетать воздух в цилиндры двигателя, но да патентования этой технологии дело так и не дошло.

Впрочем, первые турбины хотя и давали весьма ощутимую прибавку в мощности, но из-за своей громоздкости во много раз увеличивали и без того немаленький вес двигателей автомобилей тех лет. Так что распространение технологии турбонаддува для легковых автомобилей застопорилось на долгие годы, тогда как турбины довольно активно применялись на грузовом и специальном трaнcпорте. В США, фактической и юридической родине турбонагнетательной системы, производители легкового трaнcпорта не спешили применять ее в серийном производстве, сделав ставку на большие по объему и прожорливые атмосферные моторы. Хотя первые серийные модели, на которых устанавливался турбонаддув, появились именно в Соединенных Штатах – это были Chevrolet Corvair Monza и Oldsmobile Jetfire.

Chevrolet Corvair Monza 1961 год

Более экономная Европа, по которой, к тому же, в середине ХХ века ударил бензиновый кризис, начала склоняться к популярной ныне идее дayнсайзинга – уменьшения рабочего объема двигателя с одновременным повышением его мощности. Добиться такого результата помогала система турбонаддува. За прошедшие с момента изобретения системы годы конструкторы усовершенствовали технологию, сделав элементы системы более легковесными, одновременно повысив ее производительность. Но одним из существенных недостатков, который так и не был искоренен по прошествии времени, являлся повышенный расход топлива. И именно поэтому модели, оборудовавшиеся турбированными бензиновыми моторами, не снискали популярности в народе.

Выход из ситуации был найден в 1970-х годах, когда компания Mercedes-Benz выпустила на рынок свою первую модель, оснащенную дизельным двигателем с турбонаддувом – 300 SD.

Mercedes-Benz 300SD

Конструкторам удалось решить одну из главных проблем турбодвигателя – расход топлива, ведь, как известно, дизельный агрегат менее «прожорливый», чем бензиновый. Еще один несомненный плюс дизельного топлива – его отработанные газы имеют температуру ниже, чем бензиновые, стало быть, основные агрегаты системы турбонаддува можно было производить из менее тяжеловесных и жаростойких материалов. А это, в свою очередь, влияло на конечную стоимость автомобиля, что довольно скоро оценили покупатели.

В чем отличия?

Системы турбонаддува для бензинового и дизельного моторов конструктивно пpaктически не имеют отличий. В эту систему входят такие компоненты: турбина, турбокомпрессор и интеркулер (промежуточный охладитель). Некоторые водители ошибочно считают, что между турбонаддувом и турбокомпрессором есть какая-то разница. Ее нет, так как компрессор – лишь составляющий элемент системы наддува.

Турбонаддув

Турбина представляет собой улиткообразный патрубок, в который попадают выхлопные газы. Они вращают крыльчатку находящегося в патрубке ротора, благодаря чему газы идут дальше в турбокомпрессор. Он также представлен в виде улиткообразного патрубка, в котором есть своя крыльчатка. Ротор турбины объединен с ротором турбокомпрессора, следовательно, чем быстрее вращается крыльчатка первого, тем быстрее крутится крыльчатка второго. Попадающая в турбокомпрессор воздушная смесь под давлением, которое создается вращением крыльчатки, подается к цилиндрам двигателя.

Интеркулер

На входе в цилиндры стоит третий основной компонент турбонаддува – интеркулер, который охлаждает поступающий из турбокомпрессора воздух, чтобы повысить его плотность и уменьшить объем – тогда в цилиндры попадет больше воздуха, который, смешиваясь с топливом, сгорает более эффективно. А эффективное сгорание топлива позволяет поднять мощность двигателя, при этом расход топлива, идущий на образование топливовоздушной смеси в цилиндрах уменьшается.

Вот так устроена турбина

Еще один немаловажный компонент системы турбонаддува – приводной нагнетатель (либо малый турбокомпрессор), который создает давление в турбине на малых оборотах и помогает избежать такого явления как турбояма (когда двигатель не может развить мощность на малых оборотах из-за недостаточного поступления в систему турбонаддува выхлопных газов).

Помимо указанных выше основных компонентов турбонаддува, в систему входят еще такие элементы как регулировочный, перепускной и стравливающий клапаны, а также выпускной коллектор, воздушные и масляные патрубки.

Регулировочный клапан помогает поддерживать давление в системе на установленном уровне и при необходимости сбрасывать его в трубу приемки. Функция перепускного клапана состоит в нагнетании воздуха обратно во впускные патрубки, откуда он снова попадает в турбину – это происходит, когда дроссельная заслонка закрыта. Стравливающий клапан отводит избыточный воздух из системы турбонаддува при закрытой дроссельной заслонке. Воздушные патрубки подают воздух в турбину, а по масляным патрубкам подается жидкость для смазки и охлаждения системы турбонаддува.

Разновидности

В настоящее время производится два основных вида турбин: одинарные и двойные. Первые устанавливаются в основном на рядные двигатели: они используют энергию выхлопных газов от всех цилиндров мотора и подают воздух во все цилиндры. Вторыми комплектуются силовые установки с V-образным расположением цилиндров. Они имеют два турбокомпрессора, которые подают воздух в определенные цилиндры. Иногда для повышения мощности двигателя на таких турбинах используют так называемый перекрестный выпускной коллектор, который аккумулирует выхлопные газы из всех цилиндров мотора и направляет этот, более мощный поток к компрессорам, что повышает давление в турбине, и, соответственно, мощность двигателя.

Революционной в деле турбонаддува стала идея применения изменяемой геометрии турбины. Она позволяет регулировать геометрию сопла турбины, создавая более мощные потоки воздуха уже на низких оборотах, вследствие чего многократно повышается мощность двигателя.


Почему вылетают скорости на МКПП


Почему вылетают скорости на МКПП Любая КПП имеет сложное устройство с множеством взаимосвязанных деталей и неисправность даже одной детали сразу же отражается на работоспособности коробки...

04 07 2022 23:27:21

Какие свечи зажигания лучше выбрать?


Какие свечи зажигания лучше выбрать? То, без чего не может функционировать ни один двигатель внутреннего сгорания – свечи зажигания. Эти важные детали служат для поджигания топливно-воздушной...

03 07 2022 6:41:53

Задний, передний или полный привод


Задний, передний или полный привод Рассуждения о том, автомобиль с каким приводом лучше выбрать, задним, передним или полным, относятся к разряду споров о том, какая коробка передач лучше –...

02 07 2022 13:55:36

Датчик положения дроссельной заслонки ДПДЗ: неисправности, проверка, замена.


Датчик положения дроссельной заслонки ДПДЗ: неисправности, проверка, замена. Работой любого инжекторного двигателя управляет электроника в виде ЭБУ (электронный блок управления), работа которого основана на показаниях группы датчико...

01 07 2022 13:57:30

Детонация двигателя – причины и способы борьбы


Детонация двигателя – причины и способы борьбы Водителям старой закалки, которые начинали свой автомобильный путь 15-20 лет назад и ранее, вряд ли нужно рассказывать, что такое детонация. Эту информацию...

30 06 2022 3:34:48

Хруст при повороте руля: причины и способы ремонта


Хруст при повороте руля: причины и способы ремонта Хрустящие звуки при повороте руля не являются частой неисправностью, поэтому могут поставить автовладельцев в тупик – у многих просто нет опыта борьбы с эт...

29 06 2022 18:15:55

Lada Kalina Sport 2 - неожиданные достоинства и недостатки


Lada Kalina Sport 2 - неожиданные достоинства и недостатки В 2013 году компания Lada Sport (дочернее предприятие АВТОВАЗа) начала выпускать спортивные версии автомобилей LADA для дорог общего пользования. Первыми м...

28 06 2022 8:17:29

Как ездить на роботизированной коробке передач, чтобы она не сломалась


Как ездить на роботизированной коробке передач, чтобы она не сломалась Наверняка многие водители заметили в последние годы тенденцию отказа от классических автоматических трaнcмиссий и замену их на «роботы» или вариаторы. В Ро...

27 06 2022 18:22:20

Двигатель глохнет на ходу – самые нетривиальные причины и их устранение

Как правило, когда глохнет на ходу двигатель, автовладельцы начинают проверять топливный фильтр, бензонасос, свечи и т.д. Это правильно, так как причина ча...

26 06 2022 1:40:25

Как поставить авто на учет в ГИБДД, зарегистрировать, получить номера.

Поздравляем вас с приобретением машины! А новоиспеченных водителей еще и с вступлением в эту загадочную жизнь автомобилиста. Причем приготовьтесь - посвяще...

25 06 2022 3:42:18

Какая замена масла в АКПП лучше: частичная или полная?

Долговечность работы АКПП зависит не только от общих правил эксплуатации, но и от качества и регламента замены ГСМ. Масло выполняет одновременно массу разн...

24 06 2022 4:57:50

ТОП-10 б/у автомобилей до 500 000 рублей


ТОП-10 б/у автомобилей до 500 000 рублей После подорожания валюты цены на новые автомобили сильно подскочили. Если Hyundai Solaris в 2011 году стоил около 500 000 рублей в простой комплектации, то...

23 06 2022 6:55:51

Пять главных недостатков Volkswagen Polo седан

В мире бюджетных седанов Volkswagen появился не первым, но выбрал уже проторенный конкурентами путь: взял хэтчбек, растянул базу, приделал багажник и макси...

22 06 2022 6:17:47

Как сделать антикоррозийную обработку кузова, днища, арок


Как сделать антикоррозийную обработку кузова, днища, арок Наносимые на заводах-изготовителях антикоррозионные составы и шумоизоляционные мастики защищают колесные арки, багажник, моторный отсек и другие поверхност...

21 06 2022 20:24:56

ШРУС - устройство и неисправности


ШРУС - устройство и неисправности Аббревиатура ШРУС обозначает – «шарнир равных угловых скоростей», среди автолюбителей больше известного как «граната». Назначение Данный узел предназначен...

20 06 2022 18:42:16

Какое масло заливать в коробку передач: МКПП и АКПП


Какое масло заливать в коробку передач: МКПП и АКПП Один из самых насущных для автолюбителей вопросов - стоит ли менять в коробке переключения передач своего «железного коня» трaнcмиссионную жидкость и когда...

19 06 2022 12:51:42

Холодный запуск двигателя – важные рекомендации


Холодный запуск двигателя – важные рекомендации Как в популярной шутке – зима опять пришла нежданно: в Сибири уже нередки ночи с -30°, да и в европейской части страны температурой -10° уже никого не удив...

18 06 2022 8:48:53

Вибрация на педалях сцепления, тормоза, газа - какие причины?


Вибрация на педалях сцепления, тормоза, газа - какие причины? Любая появившаяся вибрация на педалях управления авто всегда «говорит» о какой-либо неисправности. При этом данная неисправность может появиться как на одн...

17 06 2022 4:41:35

Замена тормозной жидкости своими руками


Замена тормозной жидкости своими руками В современных автомобилях процесс замены отработавшей свой ресурс тормозной жидкости на новую особой сложности не представляет. Способов замены ТЗ два: при...

16 06 2022 7:16:47

BMW X5 E70 - достоинства и недостатки


BMW X5 E70 - достоинства и недостатки E70 это второе поколение X5, которое в 2007 году пришло на смену дебютному Е53. Именно оно, пожалуй, лучше всего подходит под определение машина-мечта. Бав...

15 06 2022 21:54:24

Три главные проблемы Skoda Octavia A7


Три главные проблемы Skoda Octavia A7 Skoda Octavia третьего поколения под индексом A7 является лидером продаж в гольф-классе на российском рынке. Продается лучше, чем Volkswagen Jetta, Toyota...

14 06 2022 21:48:46

"Письма счастья" от ГИБДД: как не платить незаконный штраф


"Письма счастья" от ГИБДД: как не платить незаконный штраф Когда человечество впервые задумалось о замене себя роботами, оно и представить себе не могла, какой ящик Пандоры собирается открыть. С момента создания пе...

13 06 2022 4:18:26

ТОП-10 б/у кроссоверов до 600 000 рублей


ТОП-10 б/у кроссоверов до 600 000 рублей Многим российским автолюбителям хотелось бы иметь кроссовер - автомобиль с увеличенным дорожным просветом, а также с полным подключаемым, либо передним при...

12 06 2022 0:40:47

Прямоточный глушитель: виды, предназначение, плюсы и минусы прямотока


Прямоточный глушитель: виды, предназначение, плюсы и минусы прямотока Начну с теории: система выпуска выхлопных газов выполняет одновременно несколько задач. Во-первых, это отвод выхлопных газов за кузов машины. Во-вторых, вы...

11 06 2022 16:27:29

Вода в салоне автомобиля: откуда и что делать


Вода в салоне автомобиля: откуда и что делать Какая бы погода не была на улице, автомобиль задуман так, что вода в него попадать не должна. Если же водитель после дождя или мойки обнаруживает в салоне...

10 06 2022 23:53:36

Редуктор авто: устройство, типы, неисправности


Редуктор авто: устройство, типы, неисправности Многие автомобилисты знают, что в конструкции трaнcмиссии их машины есть редуктор. Но о том, что это за механизм, как он устроен, какие функции выполняет в...

09 06 2022 13:41:53

Замена масла в ГУР - подробная инструкция

В статье «Масло для гидроусилителя руля: выбираем правильное» мы подробно рассказали о составе и функции гидравлических жидкостей для ГУР. В этом материале...

08 06 2022 21:46:34

За что ГИБДД может задержать автомобиль


За что ГИБДД может задержать автомобиль Большинство автолюбителей привыкло, что в случае нарушений правил дорожного движения их могут наказать штрафом, а также лишить права вождения автомобиля на...

07 06 2022 18:56:36

Как правильно заезжать на эстакаду


Как правильно заезжать на эстакаду Наверняка многие бывалые водители помнят, каким неприятным для них было упражнение по троганию в горку при помощи ручного тормоза. В автошколах это упражне...

06 06 2022 20:21:23

Раздаточная коробка: устройство, неисправности и ремонт


Раздаточная коробка: устройство, неисправности и ремонт Каждый автомобилист, неважно, какой машиной он владеет, хотя бы раз слышал словосочетание «раздаточная коробка». Но что это за агрегат, какие функции он вы...

05 06 2022 0:56:22

Двигатель троит на холодную: причины и способы ремонта


Двигатель троит на холодную: причины и способы ремонта Плохой запуск, нестабильная работа мотора, пропуски зажигания (двигатель троит) чаще всего проявляются на холодном двигателе. Подобные неисправности вызван...

04 06 2022 17:31:56

Температура двигателя: рабочая, высокая и низкая


Температура двигателя: рабочая, высокая и низкая Многие автолюбители задаются вопросом, какова должна быть оптимальная, то есть рабочая температура двигателя. Вопрос далеко не однозначный и здесь многое з...

03 06 2022 19:33:13

Как определить код цвета автомобиля


Как определить код цвета автомобиля Пожалуй, многим автолюбителям знакомо чувство разочарования, когда на совершенно новом автомобиле вдруг обнаруживается царапина или скол. Причем, неважно к...

02 06 2022 13:48:48

Отрицательный развал колес, что это и для чего он нужен?


Отрицательный развал колес, что это и для чего он нужен? После любого вмешательство в ходовую часть автомобиля, когда было затронуто резьбовое соединение, необходимо обратиться в пункт сход-развал для восстановле...

01 06 2022 15:16:48

Как правильно выбрать автомобиль. Советы по покупке авто.


Как правильно выбрать автомобиль. Советы по покупке авто. Правильный выбор автомобиля – это как выбор жены: от того, насколько тщательно вы подойдете к этой процедуре, будет зависеть ваша дальнейшая, счастливая ил...

31 05 2022 22:38:38

Как сделать раскоксовку двигателя – три способа


Как сделать раскоксовку двигателя – три способа Мы уже рассказывали о раскоксовке двигателя, ее плюсах, минусах и особенностях, но остался главный вопрос: как же эту раскоксовку сделать. Всего существует...

30 05 2022 16:13:20

Что такое ОСАГО? Плюсы и минусы обязательного страхования авто.


Что такое ОСАГО? Плюсы и минусы обязательного страхования авто. ОСАГО – это один из двух основных полисов по страхованию, действующих на территории нашей страны. Более того, данный вид страхования является обязательным...

29 05 2022 17:18:15

Украина не Россия: почему на соседнем рынке автоновинки появляются раньше


Украина не Россия: почему на соседнем рынке автоновинки появляются раньше Несмотря на то, что в последние несколько лет крупные автомобильные производители размещают производственные мощности в Российской Федерации, в соседней Ук...

28 05 2022 13:49:17

Высокие обороты холостого хода: причины и решения


Высокие обороты холостого хода: причины и решения Обороты холостого хода один из негласных диагностических показателей нормального функционирования двигателя. Сама технология ДВС не очень оптимальна для ра...

27 05 2022 12:55:44

Какие номера считаются красивыми?


Какие номера считаются красивыми? Очень многие автовладельцы лелеют мечту стать обладателями так называемых «крутых» или блатных номеров. Можно долго рассуждать о том, насколько это разумно...

26 05 2022 12:51:12

Как восстановить ПТС. Схема действий при утере ПТС.

ПТС (паспорт технического средства) – один из самых важных для автовладельца документов, поэтому его утрата является серьезной проблемой. Без ПТС вы не то...

25 05 2022 0:11:38

Неисправности катализатора: стоит ли ставить пламегаситель?

Во время работы ДВС, при сгорании топлива воздушной смеси выделяются несколько вредных веществ, которые с выхлопными газами попадают в атмосферу, нанося су...

24 05 2022 23:17:27

Toyota Camry XV50 – шесть главных недостатков


Toyota Camry XV50 – шесть главных недостатков Седан в России больше чем седан, особенно если это Toyota Camry. Непререкаемый лидер сегмента машин D-класса уже из года в год, популярная и распространенн...

23 05 2022 20:29:34

Пять недостатков Volkswagen Tiguan первого поколения


Пять недостатков Volkswagen Tiguan первого поколенияVolkswagen пришел на рынок кроссоверов класса С поздновато, только в 2006 году, когда у большинства конкурентов подобные машины в модельном ряду уже имелис...

22 05 2022 20:35:12

Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ): неисправности и проверка


Датчик температуры охлаждающей жидкости (ДТОЖ): неисправности и проверка Датчик температуры охлаждающей жидкости — элемент, играющий не последнюю роль в обеспечении должной работы мотора. Он позволяет водителю всегда быть в курс...

21 05 2022 0:56:45

ТОП-5 иномарок за 350 000 рублей на вторичном рынке


ТОП-5 иномарок за 350 000 рублей на вторичном рынке Цены на новые автомобили нынче не самые низкие. Чтобы приобрести новую Lada Granta с кондиционером нужно выложить не меньше 500 000 рублей. А ведь многие н...

20 05 2022 0:56:18

Что лучше: автомат или механика, плюсы и минусы коробок передач


Что лучше: автомат или механика, плюсы и минусы коробок передач Когда приходит пора выбирать новый автомобиль, мы, как правило, думаем о том, с каким типом двигателя и коробки передач будет наша будущая машина. Если ран...

19 05 2022 9:43:57

Toyota Camry XV70 - шесть главных недостатков


Toyota Camry XV70 - шесть главных недостатков В Россию Camry в кузове XV70 пришла в 2017 году, с опозданием по сравнению со всем остальным миром. Сказать, что машину у нас ждали, не сказать ничего. Еще...

18 05 2022 19:20:57

Разварки на авто.

Разварки - это колесные диски, сделанные при помощи сварочного аппарата из стандартных штампованных дисков автомобиля, для возможности использования более...

17 05 2022 4:18:30

ТОП-5 вариантов тюнинга и доработок Renault Duster


ТОП-5 вариантов тюнинга и доработок Renault Duster Не считая двух Нив Duster самый дешевый полноприводный кроссовер на российском рынке. Из-за своей относительно невысокой цены он привлекает внимание многих...

16 05 2022 1:53:53

Еще:
Устройство автомобиля -1 :: Устройство автомобиля -2 :: Устройство автомобиля -3 ::