Турбонаддув — ювелирные аспекты установки
Сразу хочется отдать должное великой славянской смекалке и умелым рукам любителей, удивляющих обывателей техническими шедеврами, но, как обычно, есть одно «но». И оно, как всегда, кроется в мелочах. Вот о них-то я и хотел бы поведать.
Во-первых, если читаете эту статью, значит, вы уже прошли «курс молодого бойца» по части тюнинга двигателя своего авто. В сети множество статей описывающих типы, конструкцию, и параметры агрегатов и комплектующих систем наддува, поэтому подробно на их конструкции мы останавливаться не будем.
Итак. Первое, на что нужно обратить внимание при выборе агрегата наддува, помимо собственно давления наддува, – производительность. При этом турбина от двигателя такого же литража не подойдет. Это обусловлено и разной мощностью двигателей с одинаковым литражом, и особенностями системы питания свежим зарядом, и отличающимися параметрами выпускной системы и т.д. Из тахеометрии известно, что для сгорания 1 кг топлива, необходимо 14,7 кг воздуха. В этом объеме всего 21% кислорода и, следовательно, используется всего пятая часть поданного в цилиндр воздуха. Для улучшения параметров процесса сгорания вам необходим компрессор, который будет подать определенное количество воздуха.
Помимо этого, нужно учесть, что увеличивая количество выделяемой энергии в цилиндре двигателя, увеличивается доля энергии, отведенная охлаждающей жидкостью, поэтому нужно перенастроить систему охлаждения для соблюдения теплового баланса, а именно, увеличить кратность системы, т.е. количество полных оборотов объема охлаждающей жидкости за единицу времени. Для выполнения этой задачи, придется либо заменить помпу, либо увеличить частоту оборотов крыльчатки заменив привод насоса на электрический.
Также нужно определиться с типом наддува, а именно, будет ли он изобарным, т.е. с постоянным давлением перед турбиной, либо импульсным. Нужно учитывать, что при импульсном наддуве 6 цилиндрового двигателя, к примеру, необходимо 2 коллектора обслуживающих по 3 цилиндра каждый. Здесь требуется лирическое отступление: оба эти типа наддува используют энергию отработанных газов, но при этом, используя наддув, дорабатывается не только термическая энергия газа, но и еще и кинетическая энергия движения газового потока, разные типы схема наддува, влияют на приемистость двигателя и, как следствие, конфигурацию системы отвода отработанных газов.
Нужно ответственно подойти к вопросу тюнинга компоновки выпускного тракта, так как то, что на обычном двигателе называют выхлопной трубой, на турбоагрегате представляет собой дорогостоящую и сложную систему. Особенно термически нагружен фланец крепления агрегата к коллектору, а пара коллектор-турбина требует параллельного термического согласования.
Следующим «узким» местом системы, является место установки клапана бай-паса необходимого для улучшения характеристик рабочего процесса.
Учитывая обороты ротора компрессора (около ста тысяч с-1) и значения зазоров, можно с уверенность сказать, что для установки турбонаддува не подходят слова «маленькая» или «большая» турбина потому, что малейшая погрешность в расчетах приведет к снижению ресурса двигателя, и выходу из строя его агрегатов. Конструктору нужно помнить, что увеличение мощности и улучшения характеристик двигателя, ограничены физическими силами и процессами, обойти которые не удастся.
Но, если вы все-таки решились сделать тюнинг двигателя вашего авто, установить систему свободного турбонаддува, то вам понадобятся квалифицированные специалисты, серьезный подход к технически сложной задаче, комплектующие, специальные материалы, конструкторская смекалка и долгие тестовые часы для идеального согласования турбокомпрессора и силового агрегата.
Это далеко не все тонкости этого вопроса, есть еще много других нюансов, но их необходимо учитывать, лишь в каждом конкретном случаи.
