Авто турбина

Более двадцати лет турбина представляла собой неотъемлемую часть дизелей - трудно переоценить ее преимущества в динамике, расходе и чистоте отработавших газов. У бензиновых же моторов наддув был самым выгодным путем повышения мощности: не секрет, что покупатели смотрят в первую очередь на количество «лошадок», нередко забывая о ньютон-метрах. Однако на деле им чаще нужен именно хороший запас крутящего момента. И логично, что производители переходят от турбин мощности к турбинам тяги. Первые используют наддув для повышения отдачи на высоких оборотах, а вторые улучшают отклик мотора на средних оборотах, иногда вовсе не увеличивая мощность.

Вопрос диаметра
Геометрия и размеры влияют на характер турбины: если диаметр велик, больше воздуха выдается на высоких оборотах, но расплачиваться приходится меньшей эффективностью на низких режимах и большей инерцией (медленнее раскручивается при нажатии на педаль газа).




Турбина небольшого диаметра с лопатками с иной газодинамикой быстрее реагирует на нажатие педали газа и дает большой крутящий момент на низких и средних оборотах (в ущерб эффективности на высоких). Можно и суммировать преимущества обоих типов - то есть установить и большую, и маленькую турбины. Но самое продвинутое решение - турбина с электромотором, раскручивающим лопатки за мгновение. Как до этого додумались?

Что произойдет с турбодизелями?
Моторы с турбинами с изменяемой геометрией останутся почти на всех моторах FIAT. Компания продолжит развивать логику даунспидинга для снижения расхода и получения большой тяги на низких оборотах. Что позволит удлинить передаточные числа трансмиссии и увеличить таким образом скорость автомобиля при равных оборотах.

Митсуру Камаяси из японской компании IHI (49% принадлежит Daimler) говорит, что в последние годы турбокомпрессоры улучшились настолько, что вслед за моторами сами стали объектом даунсайзинга. Возросла эффективность аэродинамического профиля лопаток, как следствие - выросло количество подаваемого воздуха и его давление. Помимо этого, поток выхлопных газов на лопатки турбины не только радиальный: теперь есть и аксиальная составляющая (mixed flow). А широкое применение легких сплавов помогло сократить инерцию. При этом энергия отработавших газов используется эффективнее благодаря входу twin scroll в турбине.




Внимание, масло
Турбины IHI диаметром 30 мм развивают 230 ООО об/мин, в то время как более крупные, диаметром 55 мм, раскручиваются выше 150 000 об/мин. Балансировка на производственной базе становится операцией абсолютной точности, да еще вдобавок автопроизводители требуют максимально снизить шум. В таких условиях особую роль играет смазка: держать масло под контролем просто необходимо. Особенно на дизельных модификациях, у которых в отличие от бензиновых моторов зона подшипников турбины почти никогда не охлаждается жидкостью, а выключения двигателя по команде системы Start&Stop провоцируют температурные пики в зоне вкладышей, на которых вращается валик. Поэтому масло может закоксоваться, а вкладыши рискуют повредиться.

Экономии ради
Если в цилиндр не доставлять больше воздуха, не выйдет сжечь больше топлива и получить максимальную отдачу. В двигателях, всасывающих воздух во время такта впуска (когда поршень идет вниз), главный способ получить больше кислорода в камерах сгорания - увеличить частоту вращения коленвала. При наличии наддува мотор освобождается от ограничения по оборотам, поскольку в цилиндры воздух закачивает компрессор. Его турбину могут вращать отработавшие газы или же механический нагнетатель с приводом от двигателя.

В первом случае работа турбины практически «бесплатна» - ее раскручивают отработавшие газы и потери не так велики. Механический нагнетатель же отбирает мощность у двигателя (иногда до 10%), для производства которой также тратится топливо.

В любом случае, если использовать больше крутящего момента для трансмиссии и не требовать особой прибавки динамики, можно снизить расход по сравнению с атмосферными двигателями такой же мощности. Но если двигатель слишком маленький по отношению к габаритам автомобиля, реальный расход будет намного выше сертифицированного. Бензиновые моторы с наддувом потребляют мало топлива, только если их сильно не крутить: в противном случае, чтобы температура сгорания сильно не повышалась, приходится впрыскивать много топлива.

Двигатель с наддувом стоит больше, но блок одного объема, например 1,4-литрового, разной мощности, может заменить целую линейку атмосферных моторов объемом от 1,6 до 2,4 л. В том числе и по этой причине бензиновые турбомоторы будут и дальше распространяться, не встречая препятствий.

Вашему авто Vin проверка любому желающему в кратчайшие сроки