Mineral турбины: описание конструкции, принцип действия, преимущества и недостатки

Опубликованно 07.05.2019 01:25

Основным недостатком двигателей с турбонаддувом, в сравнении с вариантами, небольшая реактивность обусловлена тем, что для раскрутки турбины требуется время. С развитием турбокомпрессоров, производители разрабатывают различные способы повышения их оперативности, производительности и эффективности. Лучший выбор минеральной воды. Общие характеристики

Под этим термином понимают турбокомпрессоров двойной вход и двойной турбины. С момента появления первых турбин (около 30 лет), они были дифференцированы по параметрам и доля ввода. Эти современные аналоги минеральной турбокомпрессоров. Лучшие параметры определяют их использование в толкнул и автоспорта. Кроме того, некоторые производители используют их на производстве спортивных автомобилей, таких как Mitsubishi Evo, Subaru Impreza WRX STI, Pontiac Solstice GXP и др.

Конструкция и принцип работы

Традиционных турбин минеральной отличаются двойной турбинного колеса и разделить на две части, вход участника. Ротор имеет монолитную конструкцию, но размер, форма и изгиб лопастей варьируется в зависимости от диаметра. Часть рассчитана на высокую нагрузку, другой-на большой.

Принцип работы минеральной турбин на основе разделения подачи выхлопных газов под разными углами зрения на турбину в соответствии с порядком цилиндров.

Затем более подробно конструктивные особенности и как работает mineral турбины. Выпускной коллектор

База mineral турбокомпрессоров дизайн выпускного коллектора. Она основана на концепции ограничения цилиндров гонки и датчиков определяется количеством цилиндров и порядок их работы. Почти все 4-цилиндры работают в порядке 1-3-4-2. В этом случае, канал сочетает в себе 1 и 4 цилиндров, а другой-2 и 3. На большинстве 6-цилиндровых двигателей с потоком выхлопных газов выполняется отдельно от 1, 3, 5 и 2, 4, 6 цилиндров. В качестве исключения, следует отметить, RB26 и 2JZ. Они работают в порядке 1-5-3-6-2-4.

Таким образом, для данных двигателей 1, 2, 3 цилиндры, сортируют, чтобы колесо, 4, 5, 6 для второго (в канализацию, в том же порядке, организованная команда турбин). Таким образом, названные двигатели отличаются упрощенной конструкцией выпускной коллектор, соединяющий два канала, первые три и последние три цилиндра.

Кроме того, соединение цилиндров в определенном порядке, очень важны и другие характеристики коллектора. Во-первых, оба канала должны иметь равную длину и одинаковое количество очков. Это связано с необходимостью обеспечения одинакового давления подаваемых газов. Кроме того, важно соблюдение фланца турбины на коллектор на форму и размер входных. Наконец, для лучшей производительности, вы должны точный дизайн коллектора значение A/R турбины.

Необходимость применения для минеральной турбины, выпускного коллектора, конструкции определяется тем, что в случае нормального использования коллектора с такой турбокомпрессор будет работать, как если бы солнце. То же самое будет наблюдаться при совмещении если солнце турбины с коллектором minerals. Импульс взаимодействия цилиндров

Одним из больших достоинств минеральной турбокомпрессора, определяют их преимущества перед если солнце, заметно снижение или устранения взаимного влияния цилиндров импульсы выхлопных газов.

Известно, что для прохождения каждого цилиндра всех четырех тактов коленчатого вала должны быть сняты в 720°. Это верно для 4 - 12-цилиндровый. Тем не менее, если при частоте вращения коленчатого вала 720° на первые цилиндры завершить цикл часов, это 12-цилиндровый двигатель – все quanta. Таким образом, с увеличением числа цилиндров, снижает вращения коленчатого вала между теми же циклов для каждого цилиндра. Так, на 4-цилиндровых двигателей происходит каждые 180° в различных цилиндров. Это верно для тактов впуска, сжатия и выпуска. На 6-цилиндровых двигателей в 2 оборота коленчатого вала происходит больше событий, тем же тактов между цилиндрами, с интервалом в 120°. Для 8-цилиндровых двигателей, интервал равен 90°, 12-цилиндров – 60°.

Известно, что валы могут иметь фаза 256 312° и более. Например, вы можете взять двигатель с фазами 280° с вход и выход. При выходе выхлопных газов, этот 4-цилиндровый двигатель каждые 180° клапаны цилиндра будут открыты уже более 100°. Это необходимо для подъема поршня вниз от верхней мертвой точки во время выпуска этого цилиндра. При порядок работы 1-3-2-4 для третьего цилиндра клапаны начинают открываться при конце хода поршня. В это время в первом цилиндре начинается такт впуска, и будут закрыты выпускные клапаны. В течение первых 50° открытия выпускных клапанов третьего цилиндра будут открыты клапаны первого, и начинают раскрывать его клапанов. Таким образом, существует перекрытие клапанов между цилиндрами.

После удаления отработавших газов из первого цилиндра закрываются выпускные клапаны, и начинают открываться впускной. В то же время, открываются выпускные клапана третьего цилиндра, освобождая купил выхлопных газов. Значительную долю давления и энергии, используется для привода турбины, и меньшая часть ищет путь наименьшего сопротивления. Учитывая низкое давление закрытия выпускных клапанов первого цилиндра в сравнении с цельный вход турбины часть выхлопных газов третьего цилиндра направлен в первую очередь.

Учитывая тот факт, что в первом цилиндре начинается такт впуска, входной нагрузки разбавляется выхлоп, потеря мощности. В завершение клапаны первого цилиндра закрыты, и поршень третьего монте. Последний продает, и повторяется рассмотрены для цилиндра 1, ситуация, момент открытия клапанов второго цилиндра. Таким образом, наблюдается смесь. Эта проблема становится еще более очевидной, на 6 и 8-цилиндровых двигателей при периодичности гонки выхлопных газов между цилиндрами, 120° и 90 ° соответственно. В этом случае наблюдаются еще более длинный перекрытие клапанов двух цилиндров.

Из-за невозможности изменения количества цилиндров, решить проблему, увеличив интервал между аналогичных обращений от применения турбокомпрессора. В случае использования двух турбин 6 и 8-цилиндровых двигателей, вы можете объединить цилиндров, для тренировки каждого из них. В этом случае интервалы между аналогичными событиями выпускных клапанов на подкладке. Например, для RB26, вы можете комбинировать цилиндров от 1 до 3 до турбины и от 4 до 6 для задней части. Таким образом, исключено последовательное срабатывание блока цилиндров для турбины. Таким образом, интервал между событиями выхлопных газов из цилиндров турбокомпрессор увеличивается от 120 до 240°.

Потому что минерального турбина отделена от выпускного коллектора, в этом смысле, она является аналогом системы с двумя турбокомпрессорами. Так, 4-цилиндровый с двумя турбинами или минеральной турбокомпрессор имеют интервал до 360° между событиями. 8-цилиндровые двигатели с аналогичными системами наддува, имеют тот же интервал. Очень длинный период, превышающий продолжительность подъема клапанов, устраняет перекрытия для цилиндров турбины.

Таким образом, двигатель засасывает больше воздуха и вытягивает остатки выхлопных газов низкого давления, наполнения цилиндров более плотным и чистым от нагрузки, что обеспечивает более интенсивное сгорание, повышает производительность. Даже большой объемный кпд и лучшей очистки позволяют использовать большую удержания воспаление, поддерживает пик температуры в цилиндрах. Благодаря этому, эффективность минеральной турбины выше 7-8%, по сравнению с если солнце в лучшие 5% энергоэффективности.

В зависимости от Full-Race, минеральной турбокомпрессоров по сравнению с если солнце характеризуются большими среднего давления в цилиндре и эффективности, но меньше, чем максимальное давление в цилиндре и привилегия до выхода. Минеральной системы имеют более высокое давление на низких оборотах (способствует не видел) и ниже (повышает производительность). Наконец, двигатель с системой наддува менее чувствительна к негативным последствиям поискал распредвала. Производительности

Выше были перечислены теоретические положения работы mineral турбин. Что это дает на практике, установленной меры. Такие испытания, по сравнению с если бы школа вариант был проведенный журналом DSPORT на Project КА 240SX. Его KA24DET развивает до 700 л. с на колесах E85. Двигатель оснащен даже выхлопной коллектор Wisecraft Производство и турбокомпрессор Garrett GTX. В процессе тестирования, изменился только корпус турбины, одно и то же значение A/R. Помимо изменения мощности и крутящего момента, тестеры оценили реактивность путем измерения времени для достижения определенной скорости и давления наддува на третьей скорости в тех же условиях запуска.

Результаты показали лучшую производительность minerals турбины во всем диапазоне оборотов. Самым большим превосходством силы, она проявляется в интервале от 3 500 до 6 000 об/мин, Лучшие результаты объясняются большим давлением наддува, режим питания. Даже большее давление оказало увеличение крутящего момента, сопоставимого с эффектом от повышения объема двигателя. Наиболее ярко он проявляется также и на средних оборотах. В ускорение от 45 до 80 м/ч (3100-5600 об/мин) минеральной турбины синглскрольную 0,49 (2,93 против 3,42), что дает разницу в три тела. Это когда машина с сигналом турбокомпрессора до 80 м/ч, минерального вариант ездить на 3 длины автомобиля вперед со скорость 95 м/ч В диапазоне скоростей от 60 до 100 м/ч (4200-7000 об/мин) превосходство minerals турбины оказался меньше и составил 0,23 (против 1,75 1,98) и 5 м/ч (105 против 100 м/ч). По скорости достижения определенного давления, минеральной турбокомпрессор впереди, если солнце около 0,6 в. Таким образом, когда 30 фунтов на квадратный дюйм разница в 400 об/мин (5500 против 5100 об/мин).

Другое сравнение, проведенное Full-Race Motorsports 2,3-литровый двигатель Ford EcoBoost с турбиной BorgWarner EFR. В этом случае, путем моделирования была сопоставлена скорость потока выхлопных газов в каждом канале. Для minerals турбины дисперсии этой величины составила 4%, а если солнце – 15%. Повышения согласованности скоростей потока свидетельствует меньше потерь при смешивании и большую энергию импульса для минеральной турбокомпрессоров. Преимущества и недостатки

Минеральной турбины характеризуются множеством преимуществ перед если солнце варианты. К ним относятся: повышение производительности во всем диапазоне оборотов; лучший реактивности; потери в случае смеси; увеличение энергии импульса на колесо турбины; лучшая эффективность наддува; больший крутящий момент на низких как двойная система turbo; снижение ослабление приема нагрузки при перекрытии клапанов между цилиндрами; снижение температуры отработавших газов; сокращение импульс потери двигателя; снижение потребления топлива.

Основным недостатком является большая сложность конструкции, обуславливающую большую ценность. Кроме того, большое давление на высокой скорости, разделение потоков газа не позволит получить ту же производительность, что если бы солнце турбины.

Структурно минеральной турбины представляют собой системы с двумя турбонагнетателями (твин-турбо и твин-турбо). По сравнению с турбинами, наоборот, имеют преимущества в стоимости и простоте конструкции. Этим пользуются некоторые производители, как, например, BMW, которые заменила система twin-turbo на N54B30 1-Series M Coupe минеральной турбокомпрессор N55B30 М2.

Следует отметить, что есть еще более технический аспект варианты турбин, представляющих высокий уровень их развития - турбокомпрессоры с переменной геометрией. В целом они имеют те же преимущества перед обычными турбинами, что минеральной, но в большей степени. Тем не менее, эти турбокомпрессоры имеют гораздо более сложный. Даже трудно настроить, чтобы не предназначены для таких двигателей, так как они управляются блоком управления двигателя. Наконец, главным фактором, который обусловливает очень худой применение данных турбин на бензиновых двигателях, является очень высокая стоимость моделей для таких двигателей. Таким образом, как в серийном производстве, и в тюнинге они крайне редки, но широко распространены на дизельных двигателях грузовых автомобилей.

На SEMA 2015 BorgWarner была представлена разработка, совмещающая mineral технологии и дизайна с переменной геометрией - минеральной турбины с переменной геометрией. В ее двойной входной части устанавливается панель, которая в зависимости от нагрузки распределяет поток тебе. На низких оборотах, провел в секторе газа идут на небольшую часть ротора, и большой, закрытой для движения транспорта, что обеспечивает еще более быстрое продвижение по службе, что minerals турбины. С ростом нагрузки, клапан постепенно превращается в среднее положение и равномерно поток с высоких оборотах стандартный minerals конструкции. Таким образом, эта технология, как и технологии, с переменной геометрией, позволяет изменить отношение A/R в зависимости от нагрузки, регулировать турбину под режим работы двигателя, что увеличивает диапазон работы. При этом, рассматривая конструкция значительно проще и дешевле, потому что здесь используется цельный mobile, работающий алгоритм, простой, и не требует использования материалов, устойчивых к нагреванию. Следует отметить, что такие решения встречались в прошлом (например, quick spool valve), но эта технология почему-то не нашла распространения.

Применение

Как было отмечено выше, минерального турбины, часто используется в производстве упаковки. Однако, когда толкнул их использования на многих поисковых системах если солнце системами трудно в ограниченном пространстве. Это связано, во-первых, конструкция коллектора: при одной и той же длины, что вы должны держать приемлемый радиальные изгибы и особенности течения. Кроме того, вопрос оптимальной длины и изгиба, а также материала и толщины стенки. В зависимости от Full-Race, из-за более высокой эффективности минеральной турбин может быть использование каналов меньшего диаметра. Тем не менее, из-за их сложной формы и двойного входного отверстия коллектора в любом случае, больше, тяжелее и сложнее, чем обычно, из-за большого количества деталей. Таким образом, он может не поместиться на стандартное место, из-за которой надо менять картер. На этой же минеральной турбин, которые являются аналогичными, если бы школа. Кроме того, это потребует дополнительных поддержку и чемодан. Кроме того, для лучшей производительности внешних твое для минеральной системы используют два в твоем (по одному на колесо) вместо Y-образная труба.

В любом случае, это возможно и установка minerals турбины на ВАЗ, и замена ему, если бы солнце турбокомпрессор Porsche. Разница в цене и объеме работ по подготовке двигателя: если серия турбомоторах, если у вас есть места, как правило, достаточно заменить выпускной коллектор и некоторые другие детали и выполнять установку, и атмосферные двигатели требуют для городов гораздо более серьезное вмешательство. Однако, во втором случае, разница в сложности установки (но не в цене) minerals и если солнце системы незначительны.

Выводы

Минеральной турбины, за счет распределения подачи газа двойной выхлоп турбины и ликвидации взаимного импульсов воздействия цилиндров, обеспечивают наилучшую производительность, оперативность и эффективность по сравнению с если солнце варианты. Тем не менее, создание такой системы может оказаться весьма дорогостоящим. В целом, это лучшее решение для повышения оперативности без потери производительности в торонто.

Владислав Боев

Категория: Автотехника