Турбина и компрессор разница: Турбина или компрессор что лучше. И в чем между ними разница? Простыми словами + видео — SJRacing — тюнинг комплектующие для вашего автомобиля

Содержание

В чем разница между турбо и компрессором?

Если вы хотите увеличить мощность двигателя вашего автомобиля, то, наверное, вам интересно, стоит ли делать ставку на компрессор или турбо.

Мы были бы очень рады, если бы мы могли дать вам однозначный и определенный ответ, какую из двух систем выбрать, но правда в том, что ее нет, и дебаты по этому вопросу продолжаются годами и по-прежнему очень актуальны не только в нашей стране, но и по всему миру.

ТУРБО И КОМПРЕССОР

Поэтому мы не будем принимать участие в дебатах, но мы постараемся представить вам обе механические системы совершенно беспристрастно, и мы оставим решение, на какую из них делать ставку на вас.

Давайте начнем со сходства
И турбокомпрессоры, и компрессоры называются системами принудительной индукции. Они называются так потому, что обе системы предназначены для повышения производительности двигателя за счет нагнетания камеры сгорания воздухом.

Обе системы сжимают воздух, поступающий в двигатель. Таким образом, больше воздуха поступает в камеру сгорания двигателя, что на практике приводит к увеличению мощности двигателя.

В чем разница между турбокомпрессором и компрессором?

Хотя они имеют одинаковое назначение, компрессор и турбонагнетатель отличаются как по конструкции, так и по расположению, и по способу их работы.

Давайте разберемся, что такое компрессор и в чем его плюсы и минусы
Проще говоря, компрессор представляет собой тип довольно простого механического устройства, которое сжимает воздух, который поступает в камеру сгорания двигателя транспортного средства. Устройство приводится в движение самим двигателем, а мощность передается фрикционным ремнем, прикрепленным к коленчатому валу.

Энергия, генерируемая приводом, используется компрессором для сжатия воздуха и последующей подачи сжатого воздуха в двигатель. Это делается с помощью всасывающего коллектора.

Компрессоры, которые используются для увеличения мощности двигателя, делятся на три основных типа:

центробежный
ротационный
винтовой

Мы не будем обращать особого внимания на типы компрессоров, отметим лишь, что тип компрессорных систем можно использовать для определения требований к давлению и доступного места для установки.

Преимущества компрессора

Эффективный впрыск воздуха, который увеличивает мощность от 10 до 30%
Очень надежная и прочная конструкция, которая часто превышает срок службы двигателя машины
Это никак не влияет на работу двигателя, так как компрессор является полностью автономным устройством, хотя и находится близко к нему.
Во время его работы рабочая температура резко не увеличивается
Не использует много масла и не требует постоянного долива
Требует минимального обслуживания
Может быть установлен дома механиком-любителем.
Здесь нет так называемого «лага» или «ямы». Это означает, что мощность может быть увеличена мгновенно (без каких-либо задержек), как только компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя.
Эффективно работает даже на низких скоростях

Минусы компрессора

Низкая производительность. Поскольку компрессор приводится в движение ремнем от коленчатого вала двигателя, его производительность напрямую зависит от скорости

Что такое турбо и каковы его плюсы и минусы?

Турбокомпрессор, как мы отмечали в начале, выполняет ту же функцию, что и компрессор. Однако, в отличие от компрессора, турбонагнетатель представляет собой несколько более сложное устройство, состоящее из турбины и компрессора. Другое важное различие между двумя системами принудительной индукции состоит в том, что, хотя компрессор получает энергию от двигателя, турбонагнетатель получает свою мощность от выхлопных газов.

Работа турбины относительно проста: при работающем двигателе, как уже упоминалось, выделяются газы, которые вместо выпускаются непосредственно в атмосферу, проходят через специальный канал и приводят турбину в движение. Он в свою очередь сжимает воздух и подает его в камеру сгорания двигателя, чтобы увеличить его мощность.

Плюсы турбо

Высокая производительность, которая может в несколько раз превышать производительность компрессора
Использует энергию выхлопных газов

Минусы турбо

Эффективно работает только на высоких скоростях
Существует так называемая «турбо-задержка» или задержка между нажатием педали акселератора и временем увеличения мощности двигателя.
Он имеет короткий срок службы (в лучшем случае при хорошем обслуживании он может проехать до 200 000 км.)
Поскольку оно использует моторное масло для снижения рабочей температуры, масло меняется на 30-40% больше, чем в компрессорном двигателе.
Высокий расход масла, который требует гораздо более частого долива
Его ремонт и обслуживание довольно дороги
Для того, чтобы быть установленным, необходимо посетить сервисный центр, поскольку установка довольно сложна, и почти невозможно сделать это в домашнем гараже неквалифицированным механиком.
Чтобы получить еще более четкое представление о разнице между компрессором и турбонаддувом, давайте сделаем быстрое сравнение между этими двумя устройствами.

Турбо против компрессора

Метод привода
Компрессор приводится в движение коленчатым валом двигателя транспортного средства, а турбонагнетатель приводится в действие за счет генерируемой энергии выхлопных газов.

Задержка привода
Там нет задержки с компрессором. Его мощность прямо пропорциональна мощности двигателя. В турбо есть задержка или так называемая «турбо задержка». Поскольку турбина приводится в действие выхлопными газами, требуется полное вращение, прежде чем она начнет впрыскивать воздух.

Потребляемая мощность двигателя
Компрессор потребляет до 30% мощности двигателя. Энергопотребление Turbo равно нулю или минимально.

Мность
Работа турбины зависит от скорости автомобиля, в то время как компрессор имеет фиксированную мощность и не зависит от скорости машины.

Потребление топлива
Работа компрессора увеличивает расход топлива, в то время как работа турбокомпрессора снижает его.

Расход масла
Для снижения рабочей температуры турбокомпрессору требуется много масла (один литр на каждые 100 000 км). Компрессору не нужно масло, поскольку оно не генерирует высокую рабочую температуру.

КПД
Компрессор менее эффективен, так как требует дополнительной мощности. Турбокомпрессор более эффективен, потому что он получает энергию из выхлопных газов.

Двигатели
Компрессоры подходят для двигателей с меньшим рабочим объемом, а турбины больше подходят для автомобильных двигателей с большим рабочим объемом.

Обслуивание
Турбо требует частого и более дорогого обслуживания, в то время как компрессоры не делают.

Цена
Цена компрессора зависит от его типа, в то время как цена турбо зависит в основном от двигателя.

Установка
Компрессоры являются простыми устройствами и могут быть установлены в домашнем гараже, в то время как установка турбонагнетателя требует не только больше времени, но и специальных знаний. Поэтому установка турбо должна выполняться авторизованным сервисным центром.

Турбо или компрессор — лучший выбор?

Как мы отмечали в начале, никто не может сказать вам правильный ответ на этот вопрос. Вы можете убедиться, что оба устройства имеют как преимущества, так и недостатки. Поэтому, выбирая систему принудительной индукции, вы должны руководствоваться главным образом тем, какого эффекта вы хотите добиться при установке.

Например, компрессоры предпочитают больше водителей, которые не стремятся к значительному увеличению мощности двигателя. Если вы не ищете это, но просто хотите увеличить мощность примерно на 10%, если вы ищете устройство, которое не требует большого обслуживания и легко устанавливается, то, возможно, лучшим выбором для вас будет установка компрессора. Техническое обслуживание и обслуживание компрессоров обходятся дешевле, но если вы остановитесь на этом типе устройства, вам придется подготовиться к повышенному расходу топлива, которое, безусловно, ждет вас.

Однако, если вы любите высокие скорости и гонки и ищете способ увеличить мощность своего двигателя до 30-40%, то турбина — ваш мощный и очень производительный агрегат. В этом случае, однако, вы должны быть готовы к частой диагностике турбонагнетателя, тратить больше денег на дорогостоящий ремонт и регулярно добавлять масло.

Вопросы и ответы:

Что эффективнее компрессор или турбина? Турбина добавляет мощности мотору, но она имеет некоторую задержку: срабатывает только с определенных оборотов. Компрессор имеет независимый привод, поэтому вступает в работу сразу после запуска мотора.
Чем отличается нагнетатель от компрессора? Нагнетатель, или турбина, работает за счет силы потока выхлопных газов (они раскручивают крыльчатку). У компрессора постоянный привод, соединенный с коленвалом.
Сколько лошадиных сил добавляет турбина? Это зависит от особенностей устройства турбины. Например, в болидах Формулы-1 турбина увеличивает мощность мотора до 300 л.с.

Турбокомпрессор или механический нагнетатель?

Многие автолюбители очень часто задаются вопросом касательно того, какое решение окажется в итоге лучшим-турбина или компрессор? Такой вопрос может возникнуть как при выборе нового автомобиля, так и при покупке машины б/у. Не менее часто с задачей такого выбора сталкиваются и любители тюнинга.

Рекомендуем также прочесть статью о тюнинге топливной системы. Из этой статьи вы узнаете об устройстве системы, выборе форсунок и топливного насоса для форсированных двигателей.

Стоит отметить в самом начале, что оба устройства одновременно имеют как ряд определенных преимуществ, так и недостатков. Все это однозначно влияет на конечный выбор. Отличия указанных систем заключаются не только во внешнем виде, форме, весе, способе крепления на двигателе и габаритах, но и в главных принципах работы. Не всегда однозначно просто выявить все главные критерии при выборе того или иного устройства. Давайте разбираться в этом вопросе более подробно.

Содержание статьи

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Турбина представляет собой ротационный двигатель, особенностью которого является его постоянная и беспрерывная работа. Ранние попытки создать турбину предпринимались еще на заре развития человечества, но качественная реализация стала возможна только в 19 веке. Эпоха развития машиностроения позволила создать первые турбины, которые были паровыми. Турбина осуществляет преобразование кинетической энергии пара, газов или воды в полезную механическую работу. Турбины нашли свое применение во многих устройствах, а также стали неотъемлемой частью различных видов транспорта. Это касается как наземных средств передвижения, так и морских судов наряду с воздушными летательными аппаратами.

Если говорить о компрессоре, то конструктивно устройство может иметь разные модификации и успешно применяется во многих промышленных областях. Главной его задачей становится сжатие и подача газа под давлением.

Дальнейшее развитие технологий привело к появлению своеобразного симбиоза турбины и компрессора. Разработка турбокомпрессора позволила значительно повысить КПД и мощность двигателей.

Как известно, получить максимальную мощность мотора без увеличения его объема можно при помощи принудительного нагнетания в камеру сгорания большего количества воздуха. Остается только подать больше топлива и мощность силового агрегата существенно возрастет. Как показывают приведенные в различных источниках данные, в среднем компрессор обеспечивает прибавку мощности до 50% и обеспечивает около 30% прироста крутящего момента.

Сейчас механические и турбокомпрессоры устанавливаются отдельно и даже в совокупности для увеличения мощности двигателя легковых и грузовых автомобилей. Их ставят на бензиновые и дизельные агрегаты. Данные решения являются оптимальным и наиболее экономичным вариантом прибавки «лошадей» в том случае, если нужно качественно увеличить мощность ДВС без увеличения объема цилиндров.

С этой задачей успешно и по отдельности может справиться как полностью механический, так и турбокомпрессор. Но какое из этих решений лучше? Давайте сравним механический компрессор и турбокомпрессор.

Компрессор VS турбина

Разница между турбиной и компрессором наглядно продемонстрирована в тех отличиях, которые имеются у ряда устройств подобного типа.

К основным преимуществам компрессора заслуженно относят бесперебойное и равномерное сгорание рабочей смеси. Это качественно влияет на правильность работы всего двигателя и исключает ряд неисправностей, которые могут потенциально возникнуть в процессе эксплуатации такого мотора.

Основным преимуществом турбины является то, что она не имеет привода от двигателя и питается от энергии выхлопных газов. Это не вызывает потери мощности. Компрессор же берет энергию от двигателя, отнимая при этом до 30% его мощности. Справедливости ради стоит добавить, что эта потеря наиболее проявляется в режиме максимальных нагрузок на ДВС.
Процесс установки турбины на двигатель является крайне сложным и трудоемким. Не менее сложна и настройка турбокомпрессора, которая потребует существенных финансовых затрат, установки многочисленного дополнительного оборудования и большого количества времени. Еще одним нюансом является то, что перед установкой турбокомпрессора как сам двигатель, так и в ряде случаев трансмиссию нужно существенно и основательно доработать, подготовить к таким сильно возросшим нагрузкам. Если говорить о механическом компрессоре, то двигатель и КПП также дорабатывают, но делается это далеко не всегда, а сама доработка может быть поверхностной.
Установить компрессор в подкапотное пространство и далее качественно его настроить намного проще, а еще легче произвести последующий правильный подбор параметров необходимой для нормальной работы мотора топливовоздушной рабочей смеси. Установка компрессора облегчена еще и тем, что имеются уже готовые комплекты для решения этой задачи.
Если турбину в автомобиле нужно настраивать только при помощи квалифицированного специалиста или самостоятельно обладать специальными знаниями, то компрессор не потребует специального оборудования, знаний и навыков. Такие особенности еще более упрощают процесс установки механического наддува.
Автомобильный турбокомпрессор излишне требователен к смазке и качеству ГСМ. Необходимо реализовать подвод масла под давлением, намного чаще менять указанное масло, организовать слив масла в поддон.
Все это увеличивает расходы на последующее содержание авто и на работы по установке турбонаддува. Межсервисные интервалы по замене масла заметно сокращаются. Если не обслуживать турбомотор с завидной регулярностью, тогда машина относительно быстро ответит неисправностями и дополнительными проблемами. Компрессор в этом плане намного менее требователен к качеству топлива и ГСМ.
За турбиной требуется особый уход. Решение подразумевает целый список периодических процедур по обслуживанию. Механическому компрессору же главное обеспечить только чистоту поступающего воздуха, да и то применительно к кулачковым и шнековым решениям.
Турбина демонстрирует негативный эффект на низких оборотах, который называется «турбояма». При низком количестве оборотов от турбины ожидать чудес вовсе не стоит. Только средние и максимальные обороты позволяют добиться полной отдачи от силовой установки. В режиме повседневной эксплуатации в городе это не всегда удобно.

Автовладелец вполне может приобрести турбины новейшего поколения, которые лишены в большей мере такого недостатка и не так сильно зависят от оборотов ДВС, но и сумма итоговых затрат после покупки и доработок будет внушительной. Компрессор по своей производительности не зависит от оборотов машины и выходит на наддув при низких оборотах, обеспечивая при этом прогнозируемую мощность при любой скорости.

Компрессор представляет собой отдельное и независимое устройство в конструкции всего ДВС, что упрощает процесс его демонтажа, обслуживания и проведения ремонтных работ. Обслуживать компрессор относительно просто, так что намного более доступно получить качественный, менее затратный и квалифицированный ремонт элемента в случае необходимости.

К плюсам турбины можно заслуженно отнести более высокие обороты сравнительно с компрессором. Но и уровень нагрева турбонаддува намного выше, а перегревается турбина заметно быстрее. Это негативно сказывается на всей работе и состоянии двигателя. Износ мотора при повышенных температурных режимах повышается, а также существенно возрастают требования к системе охлаждения ДВС.
Компрессор выходит на эффективный показатель практически сразу же после момента запуска двигателя. В этом заключается его безусловное преимущество. Турбина же на низких оборотах работать не будет. При этом не стоит забывать о том, что компрессор отнимает мощность у двигателя, а вот турбина не снимает с мотора часть мощности от дополнительной нагрузки.
К минусам компрессора однозначно относится повышенный расход топлива по сравнению с турбинами. КПД компрессора также заметно меньше. В плане топливной экономичности турбина в автомобиле представляется лучшим вариантом.

От двигателя компрессор приводится в действие приводным ремнем или цепью, что требует периодического обслуживания элемента. Если говорить о турбине, то затраты на её обслуживание по сравнению с уходом за компрессором все равно намного больше.
Подобрать компрессор или готовый комплект установки в свободной продаже однозначно проще и легче. На современном рынке представлен широкий выбор компрессоров различного типа. Выбор турбин сильно ограничен по сравнению с аналогичным выбором компрессоров.
Высококачественная современная турбина в ряде случаев стоит дороже механического компрессора. Несмотря на это, большинство автомобилей оснащаются именно турбонаддувом, так как турбина намного качественнее повышает производительность ДВС.

Что получается в итоге

Компрессор обеспечивает более правильную и стабильную работу двигателя во всех режимах работы, продлевается долговечность мотора;
Турбина не отнимает процент общей мощности ДВС;
Компрессор проще установить и настроить;
Турбина потребует организации подвода и слива масла;
Компрессор имеет постоянную отдачу, а турбина зависит от оборотов ДВС;
Турбина потребует регулярной диагностики и обслуживания, компрессор проще обслуживать;
Компрессор потребляет больше топлива и демонстрирует меньший показатель КПД сравнительно с турбиной;
Турбина устанавливается в двигатель с доработками, компрессор же представлен полностью отдельным устройством и обеспечивает простоту при монтаже;
Турбина предоставляет лучшие показатели на высоких и максимальных оборотах и пиковых скоростных режимах; Компрессор выделяется подхватом в самом «низу»;

Компрессор можно свободно подобрать и приобрести, причем сделать это можно практически под любую модель авто, а вот выбор турбин заметно ограничен;
Стоимость компрессора и его установки получается более доступной по сравнению с турбиной;

Как вы уже поняли из всего вышесказанного, установка любого типа компрессора является не самой простой задачей. Перед установкой стоит тщательно взвесить все «за» и «против» относительно каждого из доступных решений по обеспечению наддува, а также просчитать необходимые итоговые показатели мощности в соответствии с поставленной задачей.

Сегодня же оптимальным можно считать систему двойного наддува, когда на одном моторе задействованы механический компрессор и турбонаддув одновременно. При этом устройства работают на разных оборотах, обеспечивая максимум эластичности и комфорта в широком диапазоне оборотов двигателя.

Разница между компрессором и турбиной

В жизни каждого автовладельца наступает момент, когда ему не хватает мощности своего автомобиля. Классический и менее трудоемкий способ решения этой проблемы — установка нагнетателя воздуха. Но, если Вы решили увеличить мощность, перед Вами встанет выбор, а что же установить, турбину (турбокомпрессор) или компрессор? Это значит, что Вам необходимо разобраться, в чем разница между компрессором и турбиной?

В чем разница между компрессором и турбиной

И турбины и компрессоры называются системами с принудительной индукцией. Это связано с тем, что обе они предназначены для повышения производительности двигателя за счет принудительного заполнения камеры сгорания воздухом. Обе системы нагнетают воздух поступающий в двигатель обогащая топливовоздушную смесь в камере сгорания. Это в результате приводит к увеличению мощности.

Несмотря на то, что они имеют одинаковое назначение — повышение мощности, компрессор и турбонагнетатель отличаются по конструкции и принципу работы. Так или иначе, общее правило такое:

«Турбокомпрессор начинает работать на высоких оборотах, компрессор выдает мощность сразу.»

Компрессор представляет собой механическое устройство. Оно приводится в движение самим двигателем посредством ременной передачи прикрепленный к коленчатому валу. Компрессоры, используемые для увеличения мощности двигателя бывают трех основных типов:

— центробежный
— ротационный
— винтовой

К преимуществам компрессора относят эффективный впрыск воздуха, который увеличивает мощность от 10 до 30%; очень надежную и прочную конструкцию; является полностью автономным устройством; во время его работы рабочая температура не увеличивается. Такие системы требует минимального обслуживания и могут быть установлены без привлечения специалистов.

Самым важным моментом является исключение эффекта «турбоямы». Компрессор моментально повышает мощность автомобиля, при работе ДВС на низких оборотах.

Что такое турбина машины

Работа турбокомпрессора (также «улитка» или турбонагнетатель) выполняет аналогичную функцию. Однако, разница между компрессором и турбиной в том, что она представляет собой более сложное устройство состоящее из самой турбины и компрессора. Другое существенное различие между двумя системами принудительной индукции состоит в том, что турбокомпрессор получает энергию не от ременной передачи, а от выхлопных газов мотора.
Принцип работы турбины относительно прост: при работающем двигателе он выделяет отработавшие газы которые вместо того, чтобы выходить прямо в атмосферу (через выхлопную трубу) проходят через специальный канал приводя турбину (вращающуюся крыльчатку) в движение. Она, свою очередь, нагнетает воздух и подавая его в камеру сгорания двигателя для обогащения топливно-воздушной смеси.

Из-за высоких рабочих температур она имеет короткий срок службы (в идеале при хорошем обслуживании пройдет до 200 000 км.). Поскольку турбина использует моторное масло для снижения рабочей температуры его необходимо менять на 30-40% раньше, чем в двигателе оснащенным компрессором, при чем использовать специально предназначенное для таких систем масло. Установка довольно сложна и почти невозможна без квалифицированной помощи. Итог — дорогое обслуживание.

Что такое турбояма

Помимо выше перечисленного, у турбокомпрессора есть существенный недостаток — он работает только на высоких оборотах, т.к. чтобы «раскрутить» крыльчатку на нее необходимо подать мощный поток выхлопных газов. Этот эффект носит название «турбо-яма» — задержка между нажатием на педаль газа и раскруткой турбины.

«В попытке устранить такой эффект, современные автопроизводители часто устанавливают обе системы: компрессор дает моментальную прибавку мощности на старте, благодаря чему мотор раскручивает турбину. Затем в работу вступает турбина. Вместе компрессор и турбокомпрессор дают существенную прибавку к мощности мотора.»

Чем отличаются компрессор от турбины на ниве. Разница между турбиной и компрессором. Недостатки компрессора и турбины

Увеличение мощности автомобиля — тема не новая, но всегда актуальная. Чтобы решить эту проблему у автовладельца есть два варианта — установить компрессор или турбину. Оба устройства призваны увеличить продуктивность работы двигателя, но каждое имеет свою нюансы и особенности. Ниже рассмотрим, чем отличается турбина от компрессора и установка какого именно устройства будет нужна в конкретных случаях.

Для начала стоит разобраться, каким именно способом увеличивается мощность силового агрегата. Сперва банальное описание, как функционирует ДВС: работает он на воздушно-топливной смеси, которая воспламеняется и сгорает в цилиндрах, обеспечивая мотор необходимой энергией для работы. Смесь состоит из двух компонентов — воздуха и топлива (дизель или бензин).

Для эффективного сгорания топливо-воздушной смеси в цилиндрах требуется определенное количество топлива и определенное количество воздуха. И если с подачей большего количества топлива особых проблем нет, то загнать в цилиндр больше воздуха уже не так просто.

Для решения этой задачи может использоваться турбина или компрессор, которые мы и рассматриваем в данной статье. И хотя оба этих устройства нагнетают воздух в двигатель, работают они по совершенно разным принципам.

Компрессор

Это устройство нагнетания воздуха механического типа, оно появилось раньше турбин, но до сих пор используется как производителями автомобилей, так и тюнинговыми автосервисами. Компрессор монтируется, можно сказать, «рядом с мотором» и напрямую не вмешивается в его конструкцию.

Существует три типа компрессоров: центробежный, роторный и винтовой. Основное отличие между ними заключается в способе сжатия воздуха и его подаче на впуск двигателя.

Принцип работы центробежного, роторного и винтового компрессора

Центробежный компрессор — это крыльчатка, которая вращается с большой скоростью и нагнетает воздух в корпус компрессора. Скорость вращения может достигать 50-60 тысяч оборотов в минуту. При этом воздух, который попадает в центральную часть крыльчатки, смещается к ее краю под действием центробежной силы. В результате воздух выходит из крыльчатки с высокой скоростью, но под низким давлением. Дальше, для повышения давления воздуха используется диффузор, который состоит из расположенных вокруг крыльчатки лопаток. Эти лопатки преобразуют быстрый поток воздуха с низким давлением в медленный поток воздуха, но большим давлением. Данный тип компрессора является самым распространенным и самым эффективным.

Роторный компрессор состоит из двух кулачковых валов, которые вращаются и нагнетают воздух во впускной коллектор. Роторные компрессоры, отличаются большими размерами и располагаются непосредственно над двигателем.

Винтовой компрессор состоит из двух роторов, похожих на набор червячных передач. В результате их движения воздух оказывается между лопастями, таким образом он сжимается и подается на впуск двигателя. Винтовой ротор требует высокой точности при производстве, поэтому он достаточно дорогой.

Какой бы не была конструкция компрессора, он всегда навешивается на ременную передачу коленчатого вала, а значит для сжатия воздуха он использует энергию самого двигателя.

Плюсы компрессора:

требует минимального сервисного обслуживания;
долгий срок службы, чаще всего хватает на весь период пользования автомобилем;
нет вмешательства в строение двигателя;
не требует моторного масла для смазки;
эффективно работает на низких оборотах;

Минусы компрессора:

мощность заметно ниже, чем у турбины;

Турбина

Принцип работы турбины

В отличие от компрессора, турбина «встраивается» в двигатель, использует его масло и функционирует от выхлопных газов, то есть происходит «вмешательство» в систему выпуска.

Принцип работы турбины следующий: газы поступают на выпуск двигателя, далее идут на горячее колесо турбины (раскручивая его), энергия вращения передаётся на холодное колесо, которое начинает быстро вращаться и нагнетать воздух на впуск двигателя.

Плюсы турбины:

более высокая эффективность работы;
использует энергию выхлопных газов;

Минусы турбины:

эффективно работает на высоких оборотах;
присутствует так называемый турболаг или задержка между нажатием на педаль газа и увеличением мощности двигателя;
использует моторное масло для смазки, а потому двигатель требует более частой его замены;
повышенный расход масла;
недолгий срок эксплуатации, в лучшем случае — до 200 тыс. километров;
высокая стоимость ремонта;
сложности в установке;

Фактически, главный и единственный плюс турбины — это внушительное увеличение мощности двигателя, дальше идут одни минусы.

Что лучше турбина или компрессор?

На самом деле всё зависит от того, какой именно эффект нужен автовладельцу, а это всегда строго индивидуально. Можно подвести следующие итоги.

Турбина. Даёт огромный прирост мощности двигателя, вплоть до 40%. Актуально для ралли-заездов или для поклонников стритрейсинга. Правда, придётся серьёзно потратится, как на покупку самого устройства, так и на его монтаж, настройку и техобслуживание. Плюс нужно мириться с большим расходом масла, туролагом и частыми ремонтами.

Компрессор . Подходит водителям, которым не нужна такое внушительное повышение мощности двигателя. При этом автовладелец не хочет иметь проблем с обслуживанием оборудования, поскольку компрессор используется по принципу «поставил, настроил и забыл» — его срока эксплуатации хватит на весь период пользования машиной. Да и стоимость самого устройства в разы ниже.

Еще будучи на школьной скамье, Вам рассказывали о том, что мощность устройства зависит от его габаритов – чем меньше по размеру механизм, чем меньшую мощность он будет выдавать. Но как же сделать так, чтобы этот принцип работал наоборот? Именно эта проблема долгое время не давала спать инженерам. Выходом из сложившейся ситуации стала установка в двигатель дополнительного устройства – компрессора. Благодаря компрессору в камеру сгорания поступало больше кислорода, от чего росло давление в поршне, а от этого увеличивалась мощность. Так же активно, как и компрессоры, стали использовать турбину, главной целью которой было обогащение горючего. Выходит, что цели у обеих устройств одинаковы, но все же разница между ними есть. Какая же?

Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора

Для того, чтобы ответить на вопрос что же лучше – компрессор или , нужно полностью разобраться в том, как устроены эти два приспособления. С конструкторской точки зрения, турбина является двигателем, который постоянно пребывает в движении за счет того, что энергия пара или жидкости преобразуется в энергию механическую. Выхлопы, которые образуются после сгорания топлива, заставляют колесо турбины вращаться по валу, на противоположном конце которого расположен центробежный насос, нагнетающий еще большое воздуха в цилиндры.

Для охлаждения сжатого турбиной воздуха необходимо использовать еще один радиатор – интеркулер. Турбины сегодня очень активно используются как основной элемент привода самых разнообразных транспортных средств (как наземных, так и воздушных, и морских). К сожалению, турбина является достаточно дорогим удовольствием, к тому же устроена она не самым простым образом, если брать во внимание два аспекта – установку в движок и подвод маслопроводов. Также к недостаткам данного механизма можно отнести и необходимость полной привязки к движку, так как турбина – устройство стационарное. К тому же на низких оборах турбина практически незаметна, результат ее работы можно заметить только на больших оборотах.

Компрессоры бывают разными, от чего могут применяться в разных областях. Прежде всего, компрессор нужен для того, чтобы сжимать и подавать воздух и другие газы под давлением. Главной целью разработки такого устройства было повышение отметки максимальной мощности двигателя за счет нагнетания большего количества воздуха в камеру сгорания. Благодаря этому в цилиндр поступает больший объем топлива, то есть двигатель будет работать с большей мощностью.

Различают компрессоры внешнего и внутреннего сжатия. Устройства первого типа отлично подходят для нагнетания большого объема воздуха на низких оборотах. Минусом такого механизма является тот факт, что подобный компрессор самостоятельно не нагнетает давление, отчего может возникнуть обратный поток. Компрессор внешнего сжатия воздействует на газ со сравнительно низким КПД.

В случае использования компрессоров внутреннего сжатия обратные потоки возникают достаточно редко. Подобные механизмы крайне эффективны при высоких оборотах, но могут заклинивать при перегревании. И компрессор, и турбина могут повысить максимальную мощность двигателя на 15 – 25%.

Сравнение турбины и компрессора

Чтобы определить, в чем заключается разница между этими двумя устройствами, нужно перечистить главные отличительные свойства как турбины, так и компрессора:

— Одно из наиболее весомых преимуществ компрессоров является непрерывность процесса сгорания топливно-воздушной смеси. От этого сильно зависит правильной работы автомобильного двигателя, а вероятность возникновения различного рода поломок сводится к минимуму;

— У турбины также есть ответный плюс – ее наличие никак не влияет на утерю лошадиных сил, а вот компрессор на подобное явление может повлиять. Но имеет смысл упомянуть в том, что это касается общей исходной мощности движка – если в машине стоит компрессор, то мощность упадет на 20%;

Чтобы установить и настроить турбину, Вам потребуется помощь специалиста. Самостоятельно Вы не справитесь с этим достаточно сложным и требующим определенных знаний и навыков процессом. А вот чтобы установить компрессор, потратить много сил не нужно будет;

У турбины есть один очень существенный минус – к ней необходимо часто подводить масло под давлением, а это влечет за собой дополнительные расходы на содержание машины. Если не соблюдать периодичность в проведении данной процедуры, то авто быстро сломается , от чего денег на восстановление нужно будет потратить еще больше. Подобную процедуру с компрессором проводить не нужно;

В вопросе ухода за турбиной требуется особый подход. Дабы ее работа была правильной, придется раз в месяц ездить к специалисту, чтобы он провел диагностику;

— Турбина полностью привязана к двигателю в плане питания. Если машина дает малые обороты, то толку от турбины нет никакого. Только если выжать из машины максимум, то турбина «покажет» свою мощь. Сегодня на рынке есть такие турбины, работа которых не зависит от того, с какой скоростью двигается машина. Но такое устройство будет стоить приличную сумму;

Компрессор работает вне зависимости от того, сколько оборотов выдает движок, его мощность фиксирована;

Обслуживать и ремонтировать компрессор легче, так как это устройство независимо. Починить устройство сможет даже автовладелец без опыта;

Развиваемые турбиной обороты выше, чем у компрессора. Но нагревается турбина быстрее и сильнее, поэтому под ударом оказывается двигатель автомобиля. Из-за такого явления движок может быстрее износиться;

Компрессор начинает работать, как только запускается двигатель. В этом заключается огромное преимущество компрессора над турбиной, не работающая в случае, если машина стоит. Но вот с запуском компрессора запускается и движок, а вот под действием турбины на двигатель, наоборот, освобождается от дополнительных нагрузок;

— На работу компрессора уйдет больше горючего, нежели на работу турбины . Также коэффициент полезного действия у компрессора ниже, чем у турбины. Если говорить простым языком, то турбина работает на полную мощность, а бензин при этом не растрачивается;

Компрессор начинает работать под воздействием механического нагнетателя – ремня. На турбину же действуют выхлопные газы, под действием которых начинают крутиться две крыльчатки, которые соединяются между собой с помощью вала;

Количество моделей компрессоров на рынке очень велико, а вот турбин не так-то уж и много;

Колоссальная разница в цене. За турбину придется выложить значительно больше, чем за компрессор. Именно поэтому второе устройство гораздо популярней, нежели первое.

Разница оборотов турбины и компрессора

Ранее уже упоминалось о том, что для работы компрессора достаточно минимальных оборотов, а вот турбина в таких условиях работать не будет. Зачастую, турбине нужно не менее 3500 оборотов в минуту для того, чтобы нагнать давление. Компрессор же не может расходовать горючее экономно. Когда Вы разгоняете машину, то компрессор будет работать эффективно слишком непродолжительное время.

Турбина запускается спустя немного времени, сначала будет ощущаться «яма», но через время она исчезнет. В итоге: если Вы предпочитаете быстро ездить, а Ваша машина ездит на бензине, то можете смело устанавливать компрессор и радоваться жизни. В случае дизельного движка, необходимо устанавливать турбину. Благодаря компрессору топливно-воздушная смесь будет подаваться непрерывно, но ощутимыми будут потери в мощности. При турбине такого явления не будет.

Чтобы турбина оставалась работоспособной, нужно проводить диагностику устройства у специалистов. Иначе можно получить вышедшую из строя систему. Турбине нужен дополнительный охладитель – интеркулер, так как воздушный поток нагрет очень сильно. Устанавливать еще один радиатор – вопрос достаточно сложный, так как найти место для монтажа проблематично. КПД у компрессора немного меньше, нежели у турбины. Сегодня люди отдают предпочтение не громоздким и прожорливым внедорожникам, а небольшим и экономичным автомобилям. Потому, как цена на бензин и дизельное горючее растет очень быстро, очень популярными среди автомобилистов становятся силовые устройствами с турбинной установкой. Так можно сэкономить на горючем, но никак не на содержании машины.

И первое, и второе устройство имеет как плюсы, как и минусы. Сделать выбор предстоит Вам. от этого будет зависеть то, чем Вы пожертвуете – мощностью или деньгами.

Читайте в этой статье

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Турбина представляет собойротационный двигатель, особенностью которого является его постоянная и беспрерывная работа. Ранние попытки создать турбину предпринимались еще на заре развития человечества, но качественная реализация стала возможна только в 19 веке. Эпоха развития машиностроения позволила создать первые турбины, которые были паровыми. Турбина осуществляет преобразование кинетической энергии пара, газов или воды в полезную механическую работу. Турбины нашли свое применение во многих устройствах, а также стали неотъемлемой частью различных видов транспорта. Это касается как наземных средств передвижения, так и морских судов наряду с воздушными летательными аппаратами.

Если говорить о компрессоре, то конструктивно устройствоможет иметь разные модификации и успешно применяется во многих промышленных областях. Главной его задачей становится сжатие и подача газа под давлением.

Дальнейшее развитие технологий привело к появлению своеобразного симбиоза турбины и компрессора. Разработка позволила значительно повысить КПД и мощность двигателей.

Сейчас механические и турбокомпрессоры устанавливаются отдельно и даже в совокупности для увеличения мощности двигателя легковых и грузовых автомобилей. Их ставят на бензиновые и дизельные агрегаты. Данные решения являются оптимальным и наиболее экономичным вариантом прибавки «лошадей» в том случае, если нужно качественно увеличить мощность без увеличения объема цилиндров.

С этой задачей успешно и по отдельности может справиться как полностью механический, так и турбокомпрессор. Но какое из этих решений лучше? Давайте сравним и турбокомпрессор.

Компрессор VS турбина

К основным преимуществам компрессора заслуженно относят бесперебойное и равномерное сгорание рабочей смеси. Это качественно влияет на правильность работы всего двигателя и исключает ряд неисправностей, которые могут потенциально возникнуть в процессе эксплуатации такого мотора.
Основным преимуществом турбины является то, что она не имеет привода от двигателя и питается от энергии выхлопных газов. Это не вызывает потери мощности. Компрессор же берет энергию от двигателя, отнимая при этом до 30% его мощности. Справедливости ради стоит добавить, что эта потеря наиболее проявляется в режиме максимальных нагрузок на ДВС.
Процесс установки турбины на двигатель является крайне сложным и трудоемким. Не менее сложна и настройка турбокомпрессора, которая потребует существенных финансовых затрат, установки многочисленного дополнительного оборудования и большого количества времени. Еще одним нюансом является то, что перед установкой турбокомпрессора как сам двигатель, так и в ряде случаев трансмиссию нужно существенно и основательно доработать, подготовить к таким сильно возросшим нагрузкам. Если говорить о механическом компрессоре, то двигатель и КПП также дорабатывают, но делается это далеко не всегда, а сама доработка может быть поверхностной.
Установить компрессор в подкапотное пространство и далее качественно его настроить намного проще, а еще легче произвести последующий правильный подбор параметров необходимой для нормальной работы мотора топливовоздушной рабочей смеси. Установка компрессора облегчена еще и тем, что имеются уже готовые комплекты для решения этой задачи.
Если турбину в автомобиле нужно настраивать только при помощи квалифицированного специалиста или самостоятельно обладать специальными знаниями, то компрессор не потребует специального оборудования, знаний и навыков. Такие особенности еще более упрощают процесс установки механического наддува.
Автомобильный турбокомпрессор излишне требователен к смазке и качеству ГСМ. Необходимо реализовать подвод масла под давлением, намного чаще менять указанное масло, организовать слив масла в поддон. Все это увеличивает расходы на последующее содержание авто и на работы по установке турбонаддува. Межсервисные интервалы по замене масла заметно сокращаются. Если не обслуживать турбомотор с завидной регулярностью, тогда машина относительно быстро ответит неисправностями и дополнительными проблемами. Компрессор в этом плане намного менее требователен к качеству топлива и ГСМ.
За турбиной требуется особый уход. Решение подразумевает целый список периодических процедур по обслуживанию. Механическому компрессору же главное обеспечить только чистоту поступающего воздуха, да и то применительно к кулачковым и шнековым решениям.
Турбина демонстрирует негативный эффект на низких оборотах, который называется «турбояма». При низком количестве оборотов от турбины ожидать чудес вовсе не стоит. Только средние и максимальные обороты позволяют добиться полной отдачи от силовой установки. В режиме повседневной эксплуатации в городе это не всегда удобно.

Компрессор представляет собой отдельное и независимое устройство в конструкции всего ДВС, что упрощает процесс его демонтажа, обслуживания и проведения ремонтных работ. Обслуживать компрессор относительно просто, так что намного более доступно получить качественный, менее затратный и квалифицированный ремонт элемента в случае необходимости.
К плюсам турбины можно заслуженно отнести более высокие обороты сравнительно с компрессором. Но и уровень нагрева турбонаддува намного выше, а перегревается турбина заметно быстрее. Это негативно сказывается на всей работе и состоянии двигателя. Износ мотора при повышенных температурных режимах повышается, а также существенно возрастают требования к системе охлаждения ДВС.
Компрессор выходит на эффективный показатель практически сразу же после момента запуска двигателя. В этом заключается его безусловное преимущество. Турбина же на низких оборотах работать не будет. При этом не стоит забывать о том, что компрессор отнимает мощность у двигателя, а вот турбина не снимает с мотора часть мощности от дополнительной нагрузки.
К минусам компрессора однозначно относится повышенный расход топлива по сравнению с турбинами. КПД компрессора также заметно меньше. В плане топливной экономичности турбина в автомобиле представляется лучшим вариантом.
От двигателя компрессор приводится в действие приводным ремнем или цепью, что требует периодического обслуживания элемента. Если говорить о турбине, то затраты на её обслуживание по сравнению с уходом за компрессором все равно намного больше.
Подобрать компрессор или готовый комплект установки в свободной продаже однозначно проще и легче. На современном рынке представлен широкий выбор компрессоров различного типа. Выбор турбин сильно ограничен по сравнению с аналогичным выбором компрессоров.
Высококачественная современная турбина в ряде случаев стоит дороже механического компрессора. Несмотря на это, большинство автомобилей оснащаются именно турбонаддувом, так как турбина намного качественнее повышает производительность ДВС.

Что получается в итоге

Компрессор обеспечивает более правильную и стабильную работу двигателя во всех режимах работы, продлевается долговечность мотора;
Турбина не отнимает процент общей мощности ДВС;
Компрессор проще установить и настроить;
Турбина потребует организации подвода и слива масла;
Компрессор имеет постоянную отдачу, а турбина зависит от оборотов ДВС;
Турбина потребует регулярной диагностики и обслуживания, компрессор проще обслуживать;
Компрессор потребляет больше топлива и демонстрирует меньший показатель КПД сравнительно с турбиной;
Турбина устанавливается в двигатель с доработками, компрессор же представлен полностью отдельным устройством и обеспечивает простоту при монтаже;
Турбина предоставляет лучшие показатели на высоких и максимальных оборотах и пиковых скоростных режимах; Компрессор выделяется подхватом в самом «низу»;
Компрессор можно свободно подобрать и приобрести, причем сделать это можно практически под любую модель авто, а вот выбор турбин заметно ограничен;
Стоимость компрессора и его установки получается более доступной по сравнению с турбиной;

В чем основное отличие турбины от компрессора?

Главное отличие турбины от компрессора в том, что в этих устройствах используются разные источники привода. Компрессор работает от вала двигателя и представляет собой отдельную, самостоятельную механическую единицу, а турбина приводится в работу энергией выхлопных газов и жестко привязана к двигателю.

Турбина, весьма эффективна для обогащения топливной смеси кислородом, но в ней, есть существенные неудобство — она стационарное устройство, требующее плотной привязки к двигателю (подвода масла под давлением). Турбина — сложное и дорогое устройство.

Компрессор гораздо проще в эксплуатации, требует минимальных усилий по обслуживанию — он независимый агрегат и этим все сказано.

Турбонаддув, весьма заманчив, но не стоит забывать, что любые турбины дорогие, из-за своих технологических характеристик: устройство сделано так, что требует дополнительных механизмов, например выпускной коллектор. В настройке она под силу только специалисту высокого уровня, который в состоянии чутко настроить работу для обеспечения оптимального состава топливной смеси.

Компрессор же удобен тем, что его настройка по силам любому человеку мало-мальски разбирающемуся в карбюраторах. Он достаточно легко настраивается посредством топливных жиклеров.

Для сравнения ещё один пункт: турбина вместе с установкой в двигатель Вам обойдётся не меньше 500 условных единиц, когда как компрессор стоит всего 150 условных единиц. Прирост мощности от такого тюнинга составляет в районе 20-30 % от начальной мощности двигателя.

Есть и еще одна очень существенная разница в работе этих устройств, которая так же может оказать влияние на выбор, что установить на автомобиль, турбину или компрессор…

Эта разница в том, в каком диапазоне оборотов двигателя работает устройство. И тут очевидно, что в этом компоненте компрессор будет выигрывать у турбины, поскольку компрессор может выполнять свою функцию даже на низких оборотах двигателя.

Турбине же требуется высокое давление выхлопных газов, которые образовываются только после достижения двигателем определенных оборотов. Раньше турбины начинали свою работу только с 4000 об/мин, но современные турбины значительно эффективнее и могут работать эффективно при более низких оборотах.

Что означает эта разница в работе компрессора и турбины? Автомобиль с компрессором будет значительно эффективнее разгоняться с самого старта. Автомобиль же с турбиной начинает разгон не очень шустро (наблюдается эффект турбоямы), но при достижении определенных оборотов следует резкий подхват и ускорение.

Какие из всего этого можно сделать выводы? Если Вы большой любитель скорости — а, вероятно, таких авто владельцев большинство, — смело устанавливайте компрессор в двигатель вашего авто, если у вас бензиновый двигатель. Если же у вас дизель, то, пожалуй, лучше использовать турбину.

Давайте вместе разберемся, что лучше турбина или компрессор? Еще со школы нам знакомо, что чем меньше агрегат, тем меньшую мощность он способен выдать (в силу своих характеристик). Но как сделать обратное? Вот эта вот проблема длительное время изнуряла инженеров.

Выход нашелся спустя многие годы в виде установки дополнительного «гаджета» в мотор, который назывался компрессор. Теперь можно было «заливать» в камеру сгорания большее кислорода и тем самым повышая давление в поршне, что ведет к увеличению мощности.

Наряду с компрессором, начали активно использовать и турбину, назначение которой сводилось к обогащению топлива. Получается и то и другое имеют одну и ту же цель?! Да, но есть небольшая разница, о которой немного позже.

Сфера применения и особенности эксплуатации

Что лучше турбина или компрессор? Для полноценного ответа давайте разберем оба устройства по частям.

Конструктивно турбина – это двигатель, который находится постоянно в движении за счет преобразования энергии жидкости или пара в механическую. Сразу необходимо сказать, что механизмы привода у обоих совсем разные.

Компрессор питается от коленвала движка и имеет автономную единицу, а турбина газами от выхлопного коллектора и не имеет автономности.

Турбина сама по себе устройство дорогое и конструктивно очень сложна в виду подвода маслопроводов и необходимости устанавливать в двигатель. Компрессор же полностью автономен и не имеет привязки к движку.

Турбину может настроить только специально обученный высококвалифицированный специалист, а для компрессора достаточно человека разбирающегося . Так как весь процесс настройки связан с жиклерами.

Разница в цене ощутима: за турбину хорошего качества выложите около 550 баксов, а компрессор всего лишь 200, а мощность в процентном соотношении одинаковая, от 15 до 25% максимально. Дополнительно необходимы будут затраты на установку и налаживание агрегата в автосервисе.

Разница оборотов

Одно важное отличие от остальных это, то что компрессор может работать на низких и минимальных оборотах, а турбина вовсе нет. Как правило, для нее необходимы обороты от 3500 об/мин. для создания давления. Но компрессор не способен экономно расходовать топливо. При разгоне эффективность компрессора будет видна не так долго как хотелось бы. Турбина начинает работать немного позже, так как замечается «яма» при старте, но после небольшого разгона все исчезает.

Итог: если вы приверженец скорости и у вас бензиновый двигатель – смело ставьте компрессор и радуйтесь жизни, если дизель – то только турбину.

Компрессор призван постоянно подавать смесь для воспламенения , но влияет на потерю мощности, чего не скажешь о «сестре». Для поддержания работоспособности турбины, необходимо раз или два появляться в автосервисе для диагностики, в противном случае получите неработающую систему.

Для турбины необходима установка дополнительного охладителя – интеркулера (см. статью — » «), так как поток воздуха имеет высокую температуру.

Установка дополнительного радиатора также приносит сложности в плане поиска места для монтажа. КПД компрессора несколько меньше, чем у турбины.

Сейчас преимущественное большинство владельцев переходят от прожорливых и громоздких авто к миниатюрным и экономичным (см.

Турбокомпрессоры | Все о турбинах

Основные элементы турбокомпрессора:

Корпус турбины (горячая улитка) – в основном изготавливается из сфероидного чугуна для того чтобы выдерживать высокую температуру.
Колесо турбины (крыльчатка) – покрывается никелевым сплавом и соединяется валом с колесом компрессора.
Вал.
Корпус подшипников.
Корпус компрессора (холодная улитка) – к данной детали не предъявляются ни каких особых требований эксплуатации, поэтому ее производят в основном из алюминия для экономии средств.
Колесо компрессора (воздушная крыльчатка) – в основном изготавливается из алюминия и лишь в редких случаях (когда нужно, чтобы компрессор проработал длительный срок под высокой нагрузкой) его делают из титана.
Масляные каналы.

Производительность турбокомпрессора интуитивно можно определить на глаз. Чем больше его размер, тем больше давление он может выдержать. Большая турбина вмещает больший объем и давление и как следствие обеспечивает больший прирост к мощности двигателя. При этом на малых оборотах все большие турбокомпрессоры страдают от турбозадержки. В то время как их малые менее производительные собратья быстрее набирают номинальную мощность.

За регулировку давления наддува внутри корпуса турбины отвечает перепускной клапан (анг. wastegate). Он работает на пневмо приводе и управляется системой управления мотора.

Основным функциональным элементов турбокомпрессора является средний (центральный) корпус (картридж). По сути это весь турбокомпрессор без улиток. Через него проходит ротор (турбинное и компрессорное колесо соединенные валом). Вал вращается при минимальном трении в масленой ванне под давлением с максимальной скоростью продетый во втулки (подшипники или реже в шарикоподшипники) картриджа.

Система смазки двигателя отвечает за подачу смазки в турбокомпрессор. Она не только смазывает, но и охлаждает детали, которые нагреваются. Качество масла является одним из наиболее значимых факторов в эксплуатации турбины. От него зависит то насколько долго вам прослужит турбонагнетатель. Перед установкой нового или заменой старого турбокомпрессора обязательно стоит провести полную замену масла. Турбированные двигатели с икорным зажиганием имеют более лучшее охлаждение поскольку средний корпус изначально включен в систему охлаждения мотора.

Центробежный компрессор является прекрасным примером создания дополнительного давления внутри впускной камеры. Его конструкция почти полностью аналогична механическому нагнетателю. Воздух поступает в центр колеса, а потом по нисходящей в периферию корпуса создавая крутящий момент. Диффузор в свою очередь преобразует кинетическую энергию воздуха для повышения давления при резком снижении скорости движения потока. Во впускной коллектор поступает сжатый воздух.

Для экономии средств корпус и колесо компрессора изготавливают из алюминия.

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

КАК ИДЕНТИФИЦИРОВАТЬ ВАШ ТУРБОКОМПРЕССОР

Для идентификации Вашего турбокомпрессора нужно знать его оригинальный номер.
Чаще всего он находится на гравированной пластине или просто выбит на корпусе компрессорной части.

ШАГ ПЕРВЫЙ: Очистите пластину или корпус. Номер увидеть очень трудно, поэтому площадь нужно промыть или почистить мягким материалом используя очиститель. Используя шуршоватый материал — можно повредить поверхность.

ШАГ ВТОРОЙ: Определите оригинальный номер турбокомпрессора. Каждый «Брэнд» турбокомпрессора имеет свой номер. Здесь несколько примеров (выберите производителя Вашего турбокомпрессора):

Garrett

BorgKKK (или BorgWarner)

Номер детали KKK содержит 11 символов, начинаясь с 5 или K. Например: 5303-970-0057; 5303-988-0023; 5435-988-0125; K14-7805; K16-7805; KP35-7805; KP39-7805; K03-05.
Если OEM номер Вашего KKK турбокомпрессора начинается с K, конвертируйте номер в 11-значный код, используя этот пример:
K14-7805 идентичен 5314-970-7805
KP35-0054 идентичен 5435-970-0054
KP39-0037 идентичен 5439-970-0037
Если KP39-0022 значит 5439-970-0022

Mitsubishi

Schwitzer

IHI

Toyota

ШАГ ТРЕТИЙ: Введите оригинальный номер Вашего турбокомпрессора в окно поиска нашего сайта — получите полный список деталей для Вашего турбокомпрессора. Или воспользуйтесь фильтром по товарам сайта, выбрав нужную Марку-производителя или Тип оборудования.

ШАГ ЧЕТВЁРТЫЙ: Свяжитесь с нашим отделом продаж для дальнейшего обслуживания.

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

Установка и запуск турбины

При замене неисправного турбокомпрессора на новый, или отремонтированный необходимо, прежде всего, выяснить причину неисправности и устранить ее до установки ТКР.
Замените масло и масляный, воздушный фильтры, согласно с требованиями завода изготовителя автомобиля.
Промойте и продуйте воздушную магистраль между турбиной и воздушным фильтром. Убедитесь в ее герметичности.
Промойте и продуйте воздушную магистраль между турбиной и двигателем. Проверьте соединения на герметичность.
Проверьте впускной и выпускной коллекторы, на предмет отсутствия посторонних предметов.
Перед установкой, с помощью шприца, залейте чистое масло в отверстие подачи масла в турбокомпрессор и проворачивайте ротор пальцем до появления масла с отверстия слива масла.
Использование герметиков на подаче и сливе масла категорически запрещено. Используйте прокладки.
После установки турбокомпрессора на двигатель проверьте герметичность соединений.
Перед запуском двигателя необходимо прокрутить его стартером (не заводя) до тех пор, пока система смазки не заполнится маслом (не погаснет контрольная лампа).
Запустить и прогреть двигатель.
Перед началом эксплуатации следует повторно проверить все соединения на герметичность.
Обкатать турбокомпрессор. Не давать максимальных нагрузок первые 500 км.

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДВИГАТЕЛЕЙ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

Компрессор или турбина: Что лучше выбрать для автомобиля? | Преимущества и недостатки этих агрегатов

В наше время очень актуально увеличивать скоростные показатели своего автомобиля. Наиболее распространённые варианты это установка компрессора или турбины: что лучше пробуем разобраться в этой статье.

Принцип работы турбо-наддува мы рассматривали выше.

Далее разберёмся с принципами работы, плюсами и минусами данных улучшений для двигателя.

Принцип работы компрессора

Существуют объёмные нагнетатели, они подают воздух в двигатель равными порциями независимо от скорости, что даёт преимущества на низких оборотах.

Механический компрессор — Нагнетатель

Компрессоры внешнего сжатия, очень хорошо подходят там, где требуется много воздуха на низких оборотах. Минус, это то, что давления он сам не создаёт и может создать обратный поток. Его сжатие имеет довольно низкий КПД.

Компрессоры внутреннего сжатия довольно хороши на высоких оборотах и имеет намного меньший эффект обратного потока. Из-за высоких требований к изготовлению имеют высокую цену, а при перегреве имеют шанс заклинивания.

Динамические нагнетатели работают при достижении, определённых оборотов, но зато с большой эффективностью.

Компрессоры работают от коленчатого вала двигателя с помощью дополнительного привода. И поэтому обороты компрессора зависят от оборотов двигателя.

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДВИГАТЕЛЕЙ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

Недостатки компрессора и турбины

Турбина хорошо подходит для обогащения кислородом топливной смеси. Но всё же имеет свои минусы:

турбина — это стационарное устройство и требует полную привязку к двигателю;
на малых оборотах она не даёт большой мощности, а только на больших способна показать всю свою мощь;
переход с малых оборотов до высоких называется турбо — ямой, чем большую мощность имеет турбина, тем больше будет эффект турбо — ямы.

В наше время уже имеются турбины, отлично работающие на высоких и на низких оборотах двигателя, но и цена у них соответственно приличная. При выборе компрессора или турбины, многие отдают предпочтение турбо-наддуву, независимо от цены.

Основные функциональные недостатки, присущие всем турбокомпрессорам, появляются в связи с инерционностью действия устройства. Иначе говоря, в процессе работы возникает задержка между нажатием на акселератор (педаль газа), ростом давление выхлопных газов и увеличением мощности двигателя. Эта последовательность называется турбояма и появляется из-за силы трения. Ее провотиположность — турбозадержка является прямым следствием турбоямы и проявляется в резком скачке мощности двигателя на короткий срок.

Для снижения негативных эффектов этих функциональных недостатков и повышения производительности компании-изготовители турбокомпрессоров постоянно совершенствуют свои изделия. Применяют следующие технические решения:

Разработки и установка новых блоков подшипников, снижающих потери из-за силы трения.
Уменьшение массы турбины, путем обточки деталей и замены деталей на другие изготовленые из более легких материалов (в том числе керамики).
Турбокомпрессор с изменяющейся геометрией (анг. VNT-турбина).
Разделительный турбокомпрессор (анг. twin-scroll).

С компрессором намного проще при установке и эксплуатации. Работает он на низких и на высоких оборотах. Также он не требует больших усилий или затрат при ремонте, так как, в отличие от турбины, компрессор — независимый агрегат.

Компрессор работает напрямую от коленчатого вала и ему не нужно ждать пока подымится давление выхлопных газов.

Чтобы настроить турбину, понадобится хороший специалист для настройки под топливную смесь. А чтобы настроить компрессор — не нужно больших усилий или каких либо профессиональных знаний, всё настраивается топливными жиклёрами.

Помимо всего, турбо-наддув довольно сильно нагревается, из-за своей особенности — развивать очень высокие обороты.

У приводных нагнетателей (компрессоров), давление не зависит от оборотов и поэтому автомобиль очень чётко реагирует на нажатие педали газа, а это довольно ценное качество, когда машина разгоняется. Ещё они очень просты в своей конструкции.

Но есть недостатки и у компрессоров: моторы, оборудованные нагнетателями с механическим приводом, имеют большой расход топлива и меньший КПД, в сравнении с турбиной.

Также имеются большие различия в цене. Любая мощная турбина популярного производителя будет иметь большую стоимость и будет дорога в обслуживании. И к тому же — требуется для её установки немало дополнительного оборудования. Компрессору же — нужен только дополнительный привод.

В любом случае решать Вам, что лучше: компрессор или турбина, взвесьте все положительные и отрицательные качества и сделайте правильное решение!

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДВИГАТЕЛЕЙ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

Виды турбонаддува

Раздельный турбокомпрессор – это турбокомпрессор у которого имеются два входа для выхлопных газов и два сопла для каждой пары цилиндров. Данная конструкция обеспечивает максимальную производительность и препятствует попаданию отработаных газов обратно в цилиндыры. Первое сопло отвечает за максимально бысьрое реагирование, а второе повышеную производительность и увеличение КПД.

Помимо, этого ТКР с двойной улиткой имеет разделенные выпускные каналы, предотвращающие перекрытие во время выпуска выхлопных газов.

Турбина с изменяющейся геометрией (или турбина с переменным соплом) – наиболее широко применяется в производстве дизельных двигателей. Основное ее техническое отличие от других видов турбин – это наличие внутри подвижных лопастей с приводом регулирующих поток газов в самой турбине. В зависимости от угла наклона лопастей меняется скорость выхлопных газов тем самым согласовывая давление и обороты двигателя.

В некоторых конструкциях турбонаддува применяются по два (автомобили КамАЗ) и более турбокомпрессоров (тройной наддув для дизелей «BMW») подключенные параллельно или последовательно для увеличения производительности (или для того, что бы один работал на больших оборотах, а второй на малых).

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

Обслуживание авто с турбиной

Турбокомпрессор является частью двигателя. Любые неисправности систем двигателя напрямую отражаются на работе турбины и приводят к преждевременному выходу ее из строя.

Чтобы этого избежать необходимо:

периодически проверять и устранять неисправности топливной системы
своевременно менять масло, масляный и воздушный фильтры
использовать масла и фильтры, рекомендованные заводом-изготовителем
перед остановкой двигателя после интенсивной езды необходимо охлаждать турбину. Для этого необходимо дать двигателю поработать на оборотах холостого хода не менее 3 мин
не эксплуатировать двигатель до его прогрева
не эксплуатация автомобиль без воздушного фильтра или с не герметичными патрубками
не эксплуатировать автомобиль с низким уровнем масла в поддоне двигателя
не эксплуатировать автомобиль с неисправной системой выпуска (забитыми сажным фильтром, катализатором, глушителем).

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДВИГАТЕЛЕЙ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

Неисправности

Когда в двигателе с принудительным наддувом выходит из строя турбокомпрессор, не стоит сразу обвинять в этом саму «турбину». Практикой установлено, что в большинстве случаев отказ турбокомпрессора вызывается «внешними» причинами.

Дело в том, что турбокомпрессор – наиболее высоко-нагруженный агрегат двигателя. Условия, в которых работает турбокомпрессор, характеризуются огромным перепадом температур. В то время как его турбинная часть подвергается воздействию отработавших газов с температурой порядка 1000°С, со стороны компрессора температура в два раза ниже. Температурный фактор усугубляется высокими динамическими нагрузками, возникающими вследствие огромной частоты вращения ротора, которая может достигать величины 250 000 мин-1. Номинальные режимы работы турбокомпрессора, определяющиеся требованиями разработчиков двигателей и зависящие от заявленных параметров мотора, близки к предельным. Поэтому любые отклонения характеристик двигателя, даже на первый взгляд незначительные, оказывают губительное влияние на работоспособность турбокомпрессора и могут привести к его отказу. С этой точки зрения турбину можно рассматривать как своего рода индикатор состояния двигателя. Ситуация усугубляется тем, что турбокомпрессору, по определению, суждено работать «на перекрестке» многих систем двигателя: системы впуска и выпуска отработавших газов, системы смазки и охлаждения, вакуумной системы и системы вентиляции, а также системы управления двигателем. Неисправность каждой из них оборачивается нарушением нормального (расчетного) режима работы турбокомпрессора. Так что надежность турбокомпрессора зависит от многочисленных внешних факторов.

Прежде чем ставить новый турбокомпрессор, вместо вышедшего из строя, нужно обязательно выявить и устранить причину его отказа. Если этого не сделать, то с большой долей вероятности и новая турбина вскоре будет повреждена. Чтобы отсрочить замену турбокомпрессора или вовсе исключить ее, нужно иметь четкое представление о причинах, провоцирующих отказ турбокомпрессора, и принимать действенные меры по их устранению.

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДВИГАТЕЛЕЙ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

История наддува и нагнетателей (компрессоров)

Нагнетатель (компрессор) – механизм для сжатия и подачи воздуха под давлением.Готтлиб Даймлер

Наддув – процесс повышения давления воздуха или некой смеси на впуск двигателя для увеличения количества горючей смеси в цилиндре и как следствие увеличение мощности получаемой от единицы объема двигателя.

Механический нагнетатель – это компрессор, предназначенный для сжатия воздуха или же смеси топлива и воздуха, которые направляются в цилиндры двигателя внутреннего сгорания для повышения массового заряда горючей смеси. Из-за этого растёт калорийности смеси поступающей в цилиндры и увеличивается мощность двигателя. Он приводится в движение коленчатым валом или ремнем.

Довольно давно инженеры и конструкторы установили главную цель в развитии автомобилестроения: увеличение удельной мощности при меньших габаритах двигателя.

— Первое свидетельство о применении механического нагнетателя приписывают братьям Рутс (анг. Roots), они создали Альфред Бюшинагнетатель с аналогичным названием «Roots».

— Чуть позже в 1885 году Готтлиб Даймлер запатентовал свой механический нагнетатель работающий по аналогу Рутс.

— Спустя 7 лет в 1902 году Луис Рено запатентовал свою собственную конструкцию центробежного нагнетателя.

— А в 1911 году швейцарскому инженеру Альфреду Бюши в голову пришла гениальная мысль использовать энергию выхлопных газов для нагнетания давления. Он стал первым человеком догадавшимся что можно использовать отработанные газы.

Быстрой рост развития нагнеталей сдерживался отсутствием подходящих материалов. Из-за большой температуры отработанных газов уменьшился срок службы выпускных клапанов, поршней систем охлаждения. При этом литровая мощность действительно увеличилась, но это не имело значение, поскольку двигатель чаще приходил в неисправность. Эйфория от изобретения постепенно сходила на нет.

— Нагнетатели в авиации. Истребитель «SPAD» S.XIII»Как и ожидалось следующий шаг в развитии нагнетателей был сделан вверх в авиационную отрасль. Самым первым авиа двигателем на который установили механический наддув принадлежат самолету «Мюррей-Вильята», который в 1910 г. установил рекордную высоту в 5200. В 1918 году на один из французский истребитель «SPAD» S.XIIIC» инженером Огюстом Рато был установлен турбокомпрессор с аналогичным названием «Рато». Целесообразность этого действия была нулевой и не давала двигателю абсолютно никаких преимуществ. У мотора не было достаточно мощности для привода турбины. Через два года Рато смог реабилитироваться установив свой турбокомпрессор на двигатель «Либерти L-12» в биплане «Lepere», которому удалось побить рекорд высоты ( 10092 метра) и на долго остаться на пьедестале не побежденным. Совместная работа металлургов, ученных, авиаконструкторов и машиностроителей позволила создать новые поршни, клапаны и подшипники способные выдержать гораздо большую нагрузку чем их предшественники, что позволило наддуву закрепится и пустить корни в авиации.

— Нагнетатели в судоходстве. С небес наддувы сразу перекачивали на воду. В 1923 году в Германии начали выпускать пассажирские лайнеры Preussen и Danzig. Установка турбокомпрессора на 10-и цилиндровые двигатели этих гигантов увеличили их мощность в полтора раза.

— Нагнетатели в машиностроении. Появлением и активным распространением на наземной технике нагнетатели обязаны Второй Мировой Войне и автогонщикам. История вклада автоспорта в развитие наддувов начинается с двигателей «Daimler», «FIAT» и «Sunbeam» в 1921 году. Второй, между прочим, выиграл Большой приз Европы в 1923 году. Через год болиды «Daimler» и «Alfa Romeo» выиграли Танга Флорио и Большой приз Франции соответственно. Автомобильный спорт внес не только необходимые финансы в развитие наддувов, но поселил любовь в сердце всех мужчин, обеспечив тем самым его будущие развитие. Первые нагнетатели установленные на спортивных авто сумели показать себя с самой лучшей стороны, давая двигателю от 50-70% дополнительной мощности. В военной отрасли изначально наддувы планировали ставить на танки и грузовики, но из-за отсутствия должных знаний и материальных средств от установки надувов на танки пришлось отказаться на время. Первая массовая серия наддув была произведена и установлена на грузовики Saurer произведённые в Швейцарии в 1938 году.

Предпосылки к созданию наддувов

Для того чтобы ответить на то что же стало движущей силой для изобретения и создания наддува давайте обратив внимание на устройство двигателя. Поскольку подача необходимого объема топлива затруднений не вызывает, главной задачей для увеличения производительности становится обеспечение должной массы воздуха за единицу времени. Этот же показатель на прямую связан с частотой вращения коленчатого вала. Его пределом является допустимое значение средней скорости работы поршня. Данный показатель в основном имеет значение лишь для механических наддувов и рабочим объемом мотора. Из выше сказанного, что при заданных параметрах есть потолочное значение, выше которого можно подняться только, в том случае если установить наддув. Без особых проблем на сегодняшний день можно поднять мощность двигателя на 25% просто установив наддув, но если к нему добавить интеркулер мощность вырастит вдвое.

Точность балансировки наддува очень важна. Высокое давление и температура воздуха подаваемого в цилиндры может привести к очень серьезным негативным последствия и быстрому износу. Под конец такта сжатия в момент когда поршень прессует и без того уже сжатую смесь ее давление и температура могут оказаться на столько высокими что произойдет преждевременная детонация. Дабы это не происходило принято переходить на использование более высокооктановых сортов топлива или проводить декомпрессию – снижающую степень сжатия.

Стоить учитывать, что снижение степени сжатия также отрицательно влияет на экономичность и КПД.

70-80-е годы стали для механических нагнетателей временем затухания, а их более продвинутые собратья — турбонагнетатели (турбокомпрессоры) отвоевывали рынок. Самой продвинутой системой принудительного нагнетания установленной на серийных автомобилях сейчас считается «Mercedes-Benz» класс C, E, при этом они почти полностью копируют образцы 20-30 годов (Рутс и Eaton), что свидетельствует о том что данная ветка развития нагнетателей отмирает. Ею пользуются в тех случаях, когда нужно добиться разной мощности не сильно меняя конструкции двигателя.

Практика в нашей стране не показала особого внимания к данной технологии, из-за чего она почти не используется. Исключение составляют автогонки 60-70 годов и сельскохозяйственная отрасль.

Гораздо более широкое применение во всем мире получил наддув приводимый в действие силой отработанных газов — турбо наддув.

Классификация наддува ДВС по видам

Агрегатный наддув

Подразумевает использование нагнетателя (агрегата). Делится на:

1. Механический наддув – отличительной особенностью этого компрессора является использование для привода энергии коленчатого вала.

2. Турбонаддув (он же турбокомпрессор) – это компрессор (обычно центробежный) привод которого осуществляется турбиной, лопасти которого вращаются благодаря кинетической энергии выхлопных газов.

3. Наддув «Comprex» — использует давления отработавших газов, непосредственно на поток воздуха поступаемого в мотор.

4. Электро наддув – его отличительной особенностью является то, что привод осуществляется электрическим мотором.

5. Комбинированный наддув – это смесь нескольких видов наддува, работающих в зависимости от нагрузки. Чаще всего это комбинация турбонаддува и механического. Первый работает на высоких оборотах, а второй на низких.

Безагрегатный наддув

Делится на:

1. Резонансный наддув (он же акустический или инерционный) работает, используя колебательные явления внутри трубопровода.

2. Динамический наддув (он же пассивный или скоростной) рост давления осуществляется воздухозаборниками специальной формы исключительно на высокой скорости. На низких скоростях этот вид наддува совершенно бесполезен.
Пометка: В этой статье понятие «динамический наддув» применяется исключительно для наддува с воздухозаборниками особой формы и не относится к «резонансному».

3. Рефрижерационный наддув использует энергию испаряющегося топлива в воздухе. Характеризуется наличием жидкости с низкой температурой кипения и большим высокой температурой пара. Не применяется в автомобилях.

Компрессоры прошли долгий и широкий путь в развитии авто, авиа и судостроения. За это время их конструкция менялась до неузнаваемости, появлялись новые виды, а старые и не прижившиеся забывались.

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ТУРБОКОМПРЕССОРОВ И ИХ ДЕТАЛЕЙ

КАТАЛОГ ТУРБИН

КАТАЛОГ ТЕХНИЧЕСКИХ ХАРАКТЕРИСТИК ДВИГАТЕЛЕЙ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДЕТАЛЕЙ ДВИГАТЕЛЯ

ПЕРЕЙТИ К ВЫБОРУ ДВИГАТЕЛЕЙ

ОЗНАКОМИТЬСЯ С БРЕНДАМИ

ПОЛЕЗНАЯ ИНФОРМАЦИЯ ОТ ТЕХНОАКТИВ ИНВЕСТ

НОВОСТИ В МИРЕ СПЕЦТЕХНИКИ

СПРОСИТЬ У МЕНЕДЖЕРА

Автомобильная электротурбина / Хабр

Наиболее действенным способом увеличения мощности двигателя автомобиля является турбина. Однако она имеет ряд существенных недостатков таких как: наличие турбоямы, оптимальная работа в небольшом диапазоне оборотов двигателя, невысокий ресурс, сложность установки в неподготовленный для этого двигатель.

Многие из этих проблем способна решить электротурбина. С электротурбиной необходимое давление наддува можно создать в любой момент и можно сбавлять обороты не боясь, что давление понизится. В электротурбине нет горячей части разогреваемой до тысячи градусов. Это положительно сказывается на её ресурсе, цене и простоте установки.

Данная статья будет посвящена нашей разработке в этом направлении.

Разработка и конструктивные особенности

На данный момент в Китае можно купить множество электротурбин, которые ставятся прямо на вход перед воздушным фильтром. Однако они оказываются на 100% бесполезны. Для обеспечения необходимого давления и большого объема подаваемого воздуха мощность электродвигателя должна составлять около 4КВт. У китайских турбин от силы несколько сот ватт.

Для данной задачи нами специально был разработан бесколлекторный электромотор способный выдать до 5КВт мощности и который может раскрутить турбину до 50000RPM. Мотор был специально спроектирован так, чтобы на полной мощности он давал своё максимальный КПД в 93%, тогда он будет выделять 350Вт тепла, которые вполне реально отводить и в теории наш мотор может выдавать полный наддув постоянно. Подробнее с характеристиками нашего мотора можно ознакомиться по ссылке.

Для питания данного мотора нами было решено использовать два автомобильных аккумулятора. Это сильно упростит процесс эксплуатации и цену установки. Один аккумулятор используется штатный, второй подключается к нему последовательно. Для подзарядки второго аккумулятора, он переподключается к первому через высокоточные реле контакторы. Литиевые аккумуляторы стоили бы на порядок дороже, при этом для них понадобилась бы специальная зарядка и очень бережная эксплуатация с соблюдением правильного температурного режима.

Однако у данного решения есть и минус. Для питания мотора на полной мощности нужен ток в районе 250А, свинцовые аккумуляторы способны выдать такой, но не продолжительно(секунд на 10-30). Затем аккумуляторам нужно будет немного “отдохнуть”. Однако нам кажется этого вполне достаточно, редко от двигателя требуется полная мощность на более длительный срок.

В качестве самой турбины нами использовалась данная турбина (её характеристики также доступны по ссылке).

Мы удалили из неё всё лишнее и расточили под крепление мотора. Все подшипники находятся непосредственно в моторе и крыльчатка одевается на его вал, что автоматически даёт соосность вала мотора и крыльчатки. Поскольку турбина будет вращаться на очень больших оборотах мы подобрали в мотор высокоскоростные подшипники SKF итальянского производства.

Для работы бесколлекторного мотора нужен контроллер и на такой большой ток он достаточно дорогой. Однако мы специально подбирали токи и напряжения так, чтобы для этой задачи подошёл наиболее мощный из дешевых контроллер стоимостью 1500р. Данного контроллера хватает на грани на полную мощность и ему при этом требуется обеспечить очень хорошее охлаждение. Более мощные контроллеры стоят уже дороже 10000р.

Результат

Замеры нашего мотора на мощности до 1000Вт показали, что характеристики нашего мотора (потребление, обороты, Kv) достаточно близки к рассчитанным при моделировании. Большой объем статора и медной проволоки смогли обеспечить высокий КПД и низкий нагрев. При должном питании турбина с ним разгоняется до нужных оборотов. Но к сожалению мы пока не смогли провести полноценные испытания на полной мощности. При питании от двух аккумуляторов, через 2 секунды после набора полных оборотов контроллер сгорел, из-за отсутствия должного охлаждения. Мы заказали новый контроллер и планируем поместить его в ёмкость с трансформаторным маслом, что должно обеспечить его наилучшим охлаждением.

Видео тестов работы турбины с питанием 600 и 1000 ватт

Вывод

В итоге нам удалось создать рабочую электротурбину, которая обладает не высокой стоимостью и достаточно проста в установке. Далее будут проходить испытания уже на реальном автомобиле.

Примерная стоимость необходимых компонентов:

Мотор -17000р
Турбина -20000р
Аккумулятор -3000р
4 реле -3000р
Дополнительная электроника, пайпы, воздуховоды -5000р

Итого стоимость комплекта турбины выйдет в районе 50000р.

P.S.
Автором данной идеи является Frimen3 ([email protected]). Он уже давно занимается проработкой этого вопроса geektimes.ru/post/252076 и он как раз и заказал у нас разработку мотора под данную задачу.

Что такое газотурбинные двигатели, почему они не прижились в обычных машинах и как их будут использовать в гибридах

На проходящем в Женеве автосалоне сразу два автопроизводителя представили концептуальные машины с гибридными силовыми установками, в которых батареи заряжаются миниатюрными газотурбинными двигателями. Обе машины, к слову, китайские. Это седан Hybrid Kinetic H600 с элегантным дизайном от Pininfarina и суперкар Techrules Ren с футуристичной внешностью работы Джорджетто Джуджаро.

Не надо думать, что в данном техническом направлении трудятся лишь китайцы. Несколько лет назад никто иной как Jaguar показал гибридный концепт C-X75 с теми же микротурбинами. Так что же это за технология?

Газотурбинные двигатели впервые нашли серийное применение в конце Второй мировой войны, но… в авиации, на немецких истребителях Messerschmitt. В последующие 20 лет они фактически полностью вытеснили поршневые ДВС в военной и гражданской авиации, в прямом смысле спустив их с небес на землю. Моторы отечественных Ту и Superjet, европейских Airbus и американских Boeing — все это газотурбинные двигатели.

Их принцип действия прост. В камере сгорания воспламеняется топливо, газы под давлением подаются на лопасти турбины, турбина вращается. На одном валу с турбиной расположены лопасти компрессора, который, будучи приводим в движение от турбины, нагнетает воздух в камеру сгорания.

Газотурбинный двигатель

В авиации на том же валу спереди может располагаться винт (как, например, на самолетах Ан-24), а может более мощный компрессор, который прогоняет воздух через весь двигатель, создавая воздушную струю и тягу для самолета. При этом к валу газотурбинного двигателя можно прицепить не только винт или тяговый компрессор, но и что-то другое. Например, электрогенератор или коробку передач, а через нее соединить такой мотор с колесами автомобиля.

Как видите, все выглядит гораздо проще, чем в поршневом ДВС. Так и есть — проще. Меньше деталей, меньше трущихся частей — это одно из преимуществ газотурбинных двигателей. Второе неоспоримое преимущество — это высокая удельная мощность. Иными словами при равной отдаче газотурбинные моторы в несколько раз легче и компактнее поршневых. Именно этот факт определил их доминирование в авиастроении.

Есть, однако, и существенные недостатки. Именно с ними столкнулись автомобильные конструкторы при попытке установить такой мотор под капот автомобиля. Попыток было много: в США, в Европе и даже в СССР — наши инженеры, в частности, экспериментировали с автобусами.

Выяснилось, что такой мотор потребляет очень много топлива в переходных режимах: на холостом ходу и при наборе скорости. Конструкцию попытались усложнить, применив не один вал, а два: на первом располагался компрессор и малая турбина, которой хватало для вращения компрессора и обеспечения холостого хода. А на втором — основная турбина и отбор мощности на автоматическую коробку передач. На холостом ходу газы на вторую турбину не подавались. А при старте с места открывались заслонки, поток газа направлялся на лопасти тяговой турбины и машина ехала. Такая конструкция, к слову, позволила отказаться от механизма сцепления или гидротрансформатора — поскольку два вала не имели механической связи друг с другом автомобиль не мог заглохнуть.

Techrules Ren

Тем ни менее, расход топлива все равно был выше, чем у поршневых двигателей во всех режимах кроме равномерного движения по трассе. Всплыли и другие недостатки, но о них — позже.

Так или иначе, где-то с 70-х годов XX века от идеи отказались. До тех пор, пока не началась нынешняя гибридно-электрическая революция.

Дело было в далеком 2011 году. Компания Opel тогда пригласила журналистов из России в Нидерланды на тест-драйв подзаряжаемого гибрида Ampera (он же Chevrolet Volt), который в General Motors почему-то называли электрокаром.

После поездки у журналистов, в том числе у меня, накопилось много вопросов относительно устройства машины. Отвечать на них пришлось тогдашнему главе электрического подразделения Opel Кристиану Кунстману. Меня интересовало в частности, почему конструкторы выбрали в качестве ДВС для гибрида наиболее архаичный и неэффективный бензиновый атмосферный мотор объемом 1,4 литра.

Jaguar C-X75

Поскольку концепт Jaguar C-X75 тогда уже представили, я спросил у доктора Кунстмана, что он думает насчет того, чтобы установить под капот Opel Ampera микротурбину вместо поршневого ДВС. Ответ меня удивил.

«Это был бы лучший вариант», — признался инженер. «Однако главная проблема заключается в том, что у нас нет таких двигателей. Для их производства пришлось бы полностью перестроить все заводы. Это огромные инвестиции. Но если бы нам пришлось строить моторный завод с нуля, то мы бы крепко задумались над тем, какие двигатели для гибридов там выпускать — поршневые или газотурбинные».

Действительно, если микротурбина не связана ни с колесами, ни с коробкой передач, а лишь вращает генератор, работая в режиме постоянной тяги — значит все проблемы с высоким расходом топлива в переходных режимах отпадают сами собой? Все так. Вот почему китайцы, у которых в отличие от Opel нет заводов поршневых двигателей, и строить предстоит с нуля, сейчас уцепились за эту идею. Увы, расход топлива — не единственный недостаток.

Первый нерешенный минус газотурбинного двигателя — очень высокая температура газов, попадающих на лопасти турбины. В авиации с этим борются за счет использования дорогих термостойких сплавов, но в массовом автомобилестроении это не применимо из-за высокой стоимости.

Hybrid Kinetic H600

Решить проблему еще в 50-е годы пытались за счет теплообменников, которые нагревают входящий воздух и охлаждают газы, выходящие из камеры сгорания. Это повышает КПД и бережет турбину, но заметно усложняет конструкцию двигателя. И китайцам надо иметь это в виду.

Есть и другие сложности. В частности, газотурбинным моторам надо значительно больше воздуха, чем поршневым двигателям. Причем воздуха чистого. У самолетов нет с этим проблем. А у машин — есть. Необходимые воздушные фильтры достигают такого размера, что преимущество микротурбин компактности полностью сводится на нет.

Вы, возможно, в курсе, что газотурбинные моторы пробовали применять на серийных танках: советском Т80 и американском «Абрамсе». Военных привлекло сочетание мощности и компактности мотора. Увы, простые танкисты жаловались на необходимость постоянно чистить огромные воздушные фильтры. И на колоссальный расход топлива — тоже.

Наконец, последний недостаток — токсичность. Опять же, это следствие повышенного расхода топлива в промежуточных режимах. Создатели концептов Techrules и особенно Hybrid Kinetic H600 уверяют, что их микротурбины экологичнее поршневых ДВС. Но точных данных пока не приводят.

В любом случае, все показанные гибридные автомобили, использующие подобную технологию — пока лишь концепты и их серийное будущее покрыто туманом. Но согласитесь, звучит заманчиво!

Разница между насосом и компрессором

Разница между насосом и компрессором связана с типом жидкости, которую эти две машины используют для передачи из одной точки в другую. И насосы, и компрессоры являются компонентами гидравлических систем передачи. Насосы — это устройства, в которых внешняя механическая энергия (работа приводной машины) преобразуется в энергию рабочего тела. С другой стороны, в компрессорах механическая энергия преобразуется в энергию сжатого воздуха.

В этой статье проводится полное сравнение работы, конструкции, характеристик и типов насосов и компрессоров.

Различия между насосом и турбиной в определениях

Для перекачки жидкости через систему необходим насос или компрессор. Эти машины достигают этой цели, но с помощью различных операций. Насосы могут перемещать жидкости или газы, в то время как компрессоры перемещают только газ из-за его способности сжиматься. Общей особенностью насоса и турбины является то, что они увеличивают давление жидкости.

Насос

Насос — это гидравлическая машина, которая передает механическую энергию от двигателя к жидкости, которая проходит через него. Насосы используются для перемещения несжимаемых жидкостей различной плотности и температуры, которые могут быть чистыми или смешанными с твердыми веществами, с различными химическими свойствами, от нейтральных до агрессивных.

mechstudies.com

Электродвигатели обычно используются для запуска насоса, а в случае мобильной гидравлики могут применяться двигатели внутреннего сгорания.Насосы делятся на две основные категории: поршневые насосы прямого вытеснения и динамические насосы, такие как центробежные турбонасосы. Насосы прямого вытеснения увеличивают давление и перемещают жидкость за счет уменьшения объема камеры в насосе. Насосы прямого вытеснения используются почти при малых расходах. Однако турбонасосы обеспечивают мощность жидкости в роторе, создавая силу давления жидкости с помощью движущихся лопастей. Турбонасосы используются при относительно высоких расходах.

Компрессор

Компрессор — это механическое устройство, которое увеличивает давление газа за счет уменьшения его объема.Некоторые компрессоры могут иметь ступенчатую структуру, а это означает, что жидкость можно сжимать несколько раз в последовательных ступенях для увеличения давления на выходе. Часто вторая ступень меньше по размеру, чем первая ступень, поэтому она может удерживать сжатый газ без снижения его давления. Каждая ступень дополнительно сжимает газ и увеличивает его давление, а также его температуру, если система промежуточного охлаждения не используется между ступенями.

Компрессоры можно разделить на компрессоры прямого вытеснения и динамические компрессоры.Первый тип используется почти исключительно в пневматической промышленности. Они работают на основе рабочей камеры переменного объема, такой как система цилиндр с поршнем. Уменьшение объема камеры уменьшает объем воздуха внутри нее и, как следствие, вызывает повышение давления воздуха. Далее динамические компрессоры делятся на центробежные и осевые.

Разница между насосом и компрессором в рабочих параметрах

Насосы и компрессоры, как два технических узла, обладают широкими характеристиками.Однако ряд из них можно выделить как базовые. Эти значения определяют область применения агрегата и являются основой для расчетов и выбора оборудования для конкретной цели. Остальные характеристики вторичны и больше зависят от основных ценностей. Вторичные характеристики также влияют на конструкцию, работу и эффективность машины, но в гораздо меньшей степени.

Первичные параметры определяют условия работы насоса или компрессора.Какой агрегат подойдет, можно подобрать исходя из ограниченного набора параметров. Выбор может быть сделан на основе одного первичного параметра или набора параметров в зависимости от потребностей.

Насос

Основные рабочие параметры насосов:

Расход

Расход выражается двумя способами: объемный расход в кубических метрах в секунду (м ³ / с) или массовый расход в килограммы в секунду (кг / с).

Напор

Напор насоса (в метрах) — это высота, которую он может доставить.Его значение показывает, какое давление насос может добавить к жидкости.

blog.comet-spa.com

Напор насоса определяется следующим образом.

H = H_g + Y

H_g = H_a + H_m

H _г — это геодезический напор как разница уровней между напорным резервуаром и линией всасывания. H _a (геодезическая высота всасывания) — разница между уровнем оси насоса и поверхностью всасываемой жидкости.Кроме того, H _м (геодезическая высота подачи) представляет собой разницу между высотой оси насоса и уровнем резервуара, на который подается жидкость. Y показывает потерю напора из-за трения и наличия сужающихся кривых и т. Д.

Удельная скорость

Удельная скорость — это индикатор, используемый для прогнозирования производительности турбонасоса. Он прогнозирует общую форму рабочих колес насоса, чтобы определить характеристики потока и напора, чтобы выбрать наиболее подходящий насос для конкретного применения.Зная определенную скорость, можно легко рассчитать основные размеры компонентов агрегата.

Удельная скорость насоса — это безразмерное число, определяемое следующим соотношением:

N_s = \ frac {n \ sqrt {Q}} {\ left (gH \ right) 3/4}

Здесь n, Q и H — скорость вращения насоса (в радианах в секунду), расход и гидравлический напор насоса соответственно.

Особые работы

Насос передает энергию жидкости, выполняя работу.Удельная работа насоса определяется как работа на единицу веса жидкости в Джоулях на килограмм (Дж / кг), которую можно выразить следующим уравнением:

w = \ frac {p_2-p_1} { \ rho}

p и ρ — давление жидкости (Н / м ²) и плотность (кг / м ³), соответственно.

Выходная мощность

Выходная мощность насоса (в ваттах) определяется как полезная работа, выполняемая насосом. Его можно выразить следующим уравнением:

P_ {out} = \ rho gHQ

КПД

КПД насоса (%) — это отношение выходной мощности насоса к входной мощности.Входная мощность насоса (в ваттах) — это механическая мощность, потребляемая валом.

\ eta = \ frac {P_ {out}} {P_ {in}}

Компрессор

На использование компрессора обычно влияют следующие характеристики:

intech-gmbh.com

Рабочее давление

Давление, создаваемое компрессором, часто измеряется в паскалях (Па), барах (бар) или атмосферах (атм).Рабочее давление делится на избыточное давление (P _{, манометр}) и абсолютное давление (P _abs), которые связаны следующим уравнением:

P_ {abs} = P_ {gage} + P_ {atm}

P _атм. — атмосферное давление.

В зависимости от давления, создаваемого компрессорами, они подразделяются на следующие единицы:

Вакуум (0,05 МПа)
Низкое давление (от 0,15 МПа до 1,2 МПа)
Среднее давление (1.От 2 МПа до 10 МПа)
Высокое давление (от 10 МПа до 100 МПа)
Сверхвысокое давление (более 100 МПа)

Расход или производительность

Расход компрессора — это объем газа, подаваемого на единицу времени. Он измеряется в м³ / мин, литр / мин, м³ / ч или в других аналогичных единицах. Расход компрессора определяется как для всасывающего, так и для нагнетательного трубопроводов, которые не равны из-за изменения объема шестерен в процессе горения. Для входящего потока обычно рассматриваются стандартные условия, включая атмосферное давление и температуру 20 ° C.В зависимости от расхода компрессоры подразделяются на следующие три категории:

Установки с низким расходом (до 10 м³ / мин)
Установки со средним расходом (от 10 м³ / мин до 100 м³ / мин)
Высокий единицы расхода (более 100 м³ / мин)

Мощность компрессора

Мощность компрессора является произведением расхода газа на энергию сжатия. Это называется теоретической мощностью и рассчитывается по следующему уравнению:

N_t = \ frac {Q \ rho A} {1000}

где N _t, Q, ρ и A — теоретическая мощность ( кВт), расход (м³ / мин), плотность газа (кг / м ³) и теоретическая энергия сжатия газа (Дж / кг) соответственно.

Некоторые системы уравнений могут применяться для расчета энергии сжатия газа для различных типов компрессоров. Обычно для одноступенчатого компрессора это выражается следующим соотношением:

A = h_2-h_1

h ₁ и h ₂ — энтальпия газа (Дж / кг) до и после компрессия соответственно. Если сжатие осуществляется в несколько этапов, то значение (h ₂ -h ₁) в формуле необходимо заменить суммой каждой дельты для разных этапов.Если энергия сжатия идентична для каждой ступени, уравнение для n-ступенчатого компрессора выглядит следующим образом:

N_t = \ frac {Q \ rho n \ left (h_2-h_1 \ right)} {1000}

КПД

Не вся мощность, подаваемая на компрессор, преобразуется в полезную мощность, и ее часть тратится впустую по разным причинам. Гидравлические потери, потери от утечки и механические потери, например, связанные с вращением вала в центробежных компрессорах, снижают эффективность компрессора.Следовательно, КПД компрессора рассчитывается следующим образом:

\ eta = {\ eta} _h {\ eta} _v {\ eta} _m

Члены η _h, η _v и η _м — гидравлический, объемный и механический КПД соответственно. При более внимательном рассмотрении мы имеем:

{\ eta} _h = \ frac {N_i} {N_t}

, в котором N _i называется индикативной мощностью.

{\ eta} _v = \ frac {N_u} {N_i}

где,

N_u = Q_aVp

Q _a, V и p являются фактическим расходом, напором , и среднее давление до и после сжатия соответственно.

{\ eta} _m = \ frac {N_s} {N_u}

N _s — выходная мощность компрессора, которая прикладывается к валу центробежных компрессоров.

Различия между насосом и компрессором в классификациях

Насосы и компрессоры классифицируются следующим образом в зависимости от конструкции машины и способа обмена энергией с жидкостью.

Насос

Два основных типа насосов — это поршневые насосы прямого вытеснения и центробежные насосы.

chemicalengineeringworld.com

Насос прямого вытеснения

Насосы прямого вытеснения перекачивают жидкость, вытесняя и нагнетая определенное количество жидкости в напорную трубу. Независимо от давления нагнетания, которое делает их машинами с постоянным потоком, они могут обеспечивать одинаковый поток с определенной скоростью. Поршневые насосы обычно имеют сбросной или предохранительный клапан на стороне нагнетания, чтобы предотвратить разрыв линии.

Предположим, поршневой насос прямого действия работает против закрытого нагнетательного клапана. В этом случае давление внутри нагнетания возрастет, что приведет к разрыву линии и повреждению насоса. Насосы прямого вытеснения подразделяются на поршневые (поршневые, плунжерные, диафрагменные и роторные насосы, включая шестеренчатые, кулачковые, винтовые, регенеративные или периферийные, с прогрессивной полостью и лопастями) и динамические насосы, такие как центробежные насосы.

Поршневой насос

Поршневой насос состоит из цилиндра и плунжера, в котором ход втягивания заставляет всасывающие клапаны втягивать жидкость в цилиндр.Прямой ход заставляет жидкость течь в нагнетательный клапан.

Если используется только один цилиндр, поток жидкости изменяется от максимального уровня в среднем положении до нулевого уровня в конечных положениях. Использование двух или более противофазных цилиндров вместе позволяет преодолеть значительные потери энергии. Напротив, мембранные насосы, которые обычно используются для опасных и токсичных жидкостей, создают давление в гидравлическом масле через плунжер, который изгибает диафрагму в насосном цилиндре.

Ротационный насос

В роторном шестеренчатом насосе пространство между зубьями шестерни и насосом, движущимся на всасывающей стороне, улавливает жидкость. Когда два зубца шестерни вращаются друг относительно друга, жидкость под давлением выходит со стороны нагнетания. Обычно шестеренчатые насосы используются на химических установках. Обычно они используются для перекачивания жидкостей с высокой вязкостью.

Лопастные насосы работают как шестеренчатые, за исключением того, что два кулачка, приводимые в действие внешними синхронизирующими шестернями, управляются таким образом, что они никогда не соприкасаются.

В поршневом насосе с поступательным движением используется металлический ротор, который вращается внутри упругого статора. По мере вращения ротора между ротором и статором от конца всасывания до конца нагнетания образуются прогрессивные камеры, поэтому жидкость движется.

Dynamic Pump

Центробежный насос преобразует входную мощность в кинетическую, ускоряя жидкость с помощью крыльчаток. Центробежные насосы — это машины с постоянным напором. Насос со спиральным корпусом — это наиболее типичный центробежный насос, в котором жидкость поступает в насос через проушину рабочего колеса, вращающегося с высокой скоростью вращения.

По мере того, как жидкость ускоряется наружу вслед за насосом в радиальном направлении, в ушке рабочего колеса создается разрежение. Этот вакуум вызывает большее всасывание и попадание большего количества жидкости в насос. Максимальный напор определяется внешним диаметром рабочего колеса насоса и частотой вращения вала.

Для оценки кинетической энергии центробежного насоса используется термин напор. Напор — это высота столба жидкости, которую насос может производить за счет энергии насоса. Поскольку давление может изменяться с изменением удельного веса, для измерения энергии используется головка, а не давление.

Если вал вращается с одинаковой скоростью (в об / мин), насос переместится на одинаковую высоту независимо от типа жидкости. Единственная разница — это мощность, необходимая для перекачивания различных типов жидкостей. Обычно, чем выше удельный вес, тем больше требуется мощности.

Соотношение между развитым общим напором и перепадом давления в насосе, а также скоростью на выходе из насоса определяется следующим образом:

\ mathit {\ Delta} h = \ frac {p_2-p_1} {\ rho g} + \ frac {v ^ 2_2} {2g}

Компрессор

Существуют различные типы компрессоров, передающих воздух в камеру. Большинство компрессоров являются компрессорами объемного типа, в которых за счет нагнетания воздуха в камеру объем уменьшается для сжатия воздуха. Поршневые или поршневые компрессоры перемещают воздух в камеру цилиндра с помощью поршней и односторонних клапанов.

chemicalengineeringworld.com

Большинство доступных на рынке компрессоров являются одно- или двухступенчатыми. Одноступенчатые компрессоры работают в диапазоне давлений от 70 до 100 фунтов на квадратный дюйм. Для более высоких давлений от 100 до 250 фунтов на квадратный дюйм используются двухступенчатые компрессоры.Компрессоры одностороннего действия работают только с одной стороной поршня, а компрессоры двойного действия используют обе стороны. Компрессоры имеют пределы давления, которые отключаются при достижении давления. Воздух хранится до тех пор, пока не будет использован для приложения кинетической энергии.

Компрессоры преобразуют мощность, получаемую от электрического или газового двигателя, в потенциальную энергию в виде сжатого воздуха. Компрессор накапливает воздух в резервуарах, увеличивая давление.

Винтовые компрессоры оснащены винтовыми винтами для подачи воздуха в камеру.Характеристики винта такие же, как у поршня, за счет вытеснения и сжатия воздуха. Наиболее известные винтовые компрессоры представляют собой одноступенчатые винтовые или винтовые маслозаполненные винтовые компрессоры. Эти компрессоры работают без клапанов и имеют масляное охлаждение. Масло используется для герметизации внутренних зазоров. Поскольку охлаждение происходит внутри компрессора, рабочая температура не достигает экстремальных значений.

Винтовые компрессоры вызывают тепловые повреждения из-за трения.Эффективное использование винтовых компрессоров требует регулярного компрессорного охлаждения.

Динамические компрессоры — это обычно центробежные компрессоры. При применении вращающейся крыльчатки создается центробежная сила, ускоряющая или замедляющая забираемый воздух, что создает в нем давление. Для регулирования производительности центробежного компрессора его входные направляющие лопатки регулируются. Объемный поток уменьшается при закрытии направляющих лопаток, как и производительность.

Различия между насосом и компрессором в компонентах

Нелегко описать все конструктивные различия между насосами и компрессорами, потому что в каждой машине существует огромное разнообразие.Оба делятся на категории в зависимости от принципов работы, применения, типов жидкости и т. Д.

Насос

Основные компоненты насоса обычно включают корпус или корпус, рабочее колесо, спиральную камеру, двигатель и вал.

Nuclear-power.net

Компрессор

Компрессоры обычно состоят из двигателя, накопительного бака, клапанов, дренажа, всасывающего фильтра и т. Д.

thepipingtalk.com

Различия между насосом и компрессором в приложениях

Насосы и компрессоры являются одними из наиболее широко используемых машин в различных отраслях промышленности, технологических сооружениях, фабриках, крупных предприятиях и почти в каждом домашнем хозяйстве.

Насос

Чаще всего бытовые насосы используются в моечных системах, где они работают для слива воды из устройства в канализацию. В автомобилях, самолетах и кораблях также используются насосы в системах охлаждения, масла и топлива.

Многие промышленные предприятия имеют насосы для различных целей, таких как орошение, горнодобывающая промышленность, кондиционирование воздуха, охлаждение и т. Д.

Компрессор

Компрессоры часто используются в холодильной технике (холодильники, кондиционеры и витрины). Кроме того, они находят применение в перерабатывающей промышленности, например, на нефтеперерабатывающих заводах, заводах по производству технических газов (O ₂, N ₂ бутылок), а также в пневматических инструментах и автоматике, в том числе в судостроении, строительстве, транспортных средствах (тормоза и двери).

Разница между насосом и компрессором в физических изменениях жидкости

Поскольку изменения энергии жидкости производятся насосом или компрессором, также могут происходить изменения их физических свойств.

Насос

Объем жидкости не изменяется от входа к выходу насоса. Кроме того, изменение давления не обязательно.

Компрессор

Работает в зависимости от изменения давления, а значит, и объема газа.

Разница между насосом и турбиной

30 сентября 2012 г. Автор: Admin

Насос против турбины

Насос и турбина — два устройства, которые широко используются во многих отраслях промышленности. Турбина — это устройство, способное собирать энергию и преобразовывать ее в работу. Насос — это устройство, которое используется для перемещения жидкостей. Оба этих устройства очень важны в таких областях, как электротехника, машиностроение, гражданское строительство, строительство, производство электроэнергии, автомобилестроение и многих других областях.В этой статье мы собираемся обсудить, что такое турбина и насос, принципы работы турбины и насоса, типы и варианты турбин и насосов и, наконец, разница между турбиной и насосом.

Насос

Насос — это устройство, которое используется для перемещения жидкостей. Насосы используют механическую энергию для передачи этих жидкостей. Самый распространенный пример насоса — воздушный компрессор. Он забирает воздух снаружи и переносит его внутрь, преодолевая давление газа внутри.Насос — это устройство, которое выполняет работу с жидкостью, чтобы перевести ее в более высокое энергетическое или энтропийное состояние. Большинство механических насосов основаны на вращательном движении. Есть насосы, которые тоже работают с поступательным движением. Большинство насосов приводится в действие электродвигателями или топливными двигателями. Насос не преобразует энергию в разные формы; он скорее направляет энергию в желаемом направлении. Некоторая энергия всегда теряется в виде звука, вибрации и тепла; следовательно, насос не эффективен на 100%. Три основных типа насосов известны как насосы прямого подъема, поршневые насосы и гравитационные насосы.

Турбина

Турбина — это устройство, способное поглощать энергию из заданного потока жидкости и преобразовывать ее в полезную работу. Турбина состоит из вала или оси, которая может вращаться вокруг своей центральной цилиндрической оси, и прикрепленных к ней лопаток. Лопатки турбины имеют форму лопастей вентилятора. Поступающий поток жидкости заставляет ось поворачиваться. Это обратный процесс вентилятора. Это движение дает равномерное круговое движение на конце турбины.Этот конец можно подключить к динамо-машине для производства энергии. Его можно подключить к насосу, чтобы перекачивать воду из глубокого колодца в резервуар. Ветряные мельницы и водяные колеса — одни из самых старых турбин. Турбина теряет энергию в виде трения, звука, тепла и вибраций. Это означает, что турбина не на 100% эффективна.

В чем разница между турбиной и насосом?

• Насос поглощает полезную энергию, преобразует ее в кинетическую энергию и передает ее потоку жидкости.

• Турбина делает прямо противоположное, поскольку она поглощает энергию из потока жидкости и преобразует ее в работу.

• Насос увеличивает энергию потока жидкости, тогда как турбина снижает энергию.

Компрессоры

Эта страница предназначена для учащихся колледжей, старших и средних школ. Для младших школьников более простое объяснение информации на этой странице: доступно на Детская страница.

Большинство современных пассажирских и военных самолетов оснащены двигателями газотурбинные двигатели, также называемые реактивными двигатели. Есть несколько разных типы газотурбинных двигателей, но все газотурбинные двигатели имеют некоторые общие детали. Все турбины двигатели имеют компрессор для повышения давления поступающий воздух до того, как он попадет в камеру сгорания. Производительность компрессора имеет большое влияние на двигатель в целом представление.

Как показано на рисунке выше, существует два основных типа компрессоры: осевой и центробежный . На картинке компрессор слева называется осевым компрессором, потому что поток через компрессор проходит параллельно оси вращения. В компрессор справа называется центробежным компрессор, потому что поток через этот компрессор повернут перпендикулярно оси вращения. Центробежные компрессоры, которые использовались в первых реактивных двигателях, до сих пор используются на малых турбореактивных двигателях и турбовальный двигателей и как насосы на ракета двигатели.Современные большие турбореактивный и турбовентилятор в двигателях обычно используются осевые компрессоры.

Почему переход на осевые компрессоры? Средняя, одноступенчатая, центробежный компрессор может увеличить давление в 4 раза. аналогичный средний, одноступенчатый осевой компрессор увеличивает давление только на коэффициент 1,2. Но связать вместе несколько ступеней и изготовить многоступенчатый осевой компрессор . в многоступенчатый компрессор, давление перемножается из ряда в ряд (8 ступеней на 1.2 на ступень дает коэффициент 4,3). Это намного больше сложно изготовить эффективный многоступенчатый центробежный компрессор потому что на каждом этапе поток должен возвращаться к оси. Поскольку поток направлен перпендикулярно оси, двигатель с центробежный компрессор, как правило, шире, имеет большее поперечное сечение площадь, чем соответствующая осевая. Это создает дополнительные нежелательные сопротивление самолета. По этим причинам наиболее высокая производительность, высокое сжатие В турбинных двигателях используются многоступенчатые осевые компрессоры.Но если бы только требуется умеренная степень сжатия, центробежный компрессор намного проще в использовании.

Деятельности:

Экскурсии с гидом

Навигация . .

Руководство для начинающих Домашняя страница

Сопряжение компрессора и турбины

Самые современные пассажирские и военные самолеты оснащены двигателями газотурбинные двигатели, также называемые реактивными двигатели.Первый и самый простой вид газовая турбина — турбореактивный. в турбореактивный двигатель, большое количество окружающего воздуха подводится в двигатель через впуск. Воздух давление и температура увеличиваются компрессором, который выполняет работу над потоком. В горелке воздух смешивается с небольшим количеством топлива и воспламеняется. Горячий выхлоп затем проходит через турбину. Турбина забирает немного энергии из горячего выхлопа, чтобы повернуть вал, приводящий в действие компрессор.Но есть достаточно энергии, чтобы обеспечить тягу реактивного двигателя за счет увеличение скорости через сопло.

На отдельных страницах описываются аспекты термодинамики и производительности. впуска, компрессора, горелка, турбина, и насадка. ((gam — 1) / gam) — 1) / nc

Где cp — это коэффициент удельной теплоемкости при постоянном давлении, gam — это отношение удельных теплоемкостей, а nc — это КПД компрессора.((гамма -1) / гамма) — 1) / (nc * nt * Tt4)

Мы можем использовать это уравнение двумя способами. Мы можем указать давление увеличения компрессора, чтобы определить потерю давления через турбина. Или, если мы знаем потерю давления в турбине, мы может решить проблему повышения давления через компрессор. Первое использование уравнения используется в предварительном проектировании двигателя, в то время как второе использование используется для определения характеристик «вне конструкции».

Каждый двигатель разработан с учетом определенного набора желаемых условий.Те условия могут включать размер двигателя, тягу на взлет, или максимальная тяга на некоторой заданной высоте. На расчетного условия, мы можем выбрать значения важных термодинамических переменные: максимальная температура горелки, CPR и форсунка площадь. Все остальные условия полета, скорость и высота, а также дроссельная заслонка. установка будет «не по дизайну». Для существующего двигателя давление потери через турбину можно определить по потоку воздуха через форсунка и дроссельная заслонка Tt4 , как показано на отдельной горка.Из приведенного выше уравнения мы можем определить компрессор степень сжатия.

Деятельности:

Экскурсии с гидом

EngineSim — Симулятор двигателя:

Навигация ..

Руководство для начинающих Домашняя страница

Газовые турбины для выработки электроэнергии

Термодинамический процесс, используемый в газовых турбинах, — это цикл Брайтона. Двумя важными рабочими параметрами являются степень сжатия и температура обжига.Соотношение количества топлива к мощности двигателя оптимизируется за счет увеличения разницы (или соотношения) между давлением нагнетания компрессора и давлением воздуха на входе. Эта степень сжатия зависит от конструкции. Газовые турбины для выработки электроэнергии могут быть как промышленного (тяжелого каркаса), так и авиационного исполнения. Промышленные газовые турбины предназначены для стационарного применения и имеют более низкие отношения давлений — обычно до 18: 1. Авиационные газовые турбины — это более легкие компактные двигатели, адаптированные к конструкции авиационных реактивных двигателей, которые работают при более высоких степенях сжатия — до 30: 1.Они предлагают более высокую топливную эффективность и меньшие выбросы, но меньше по размеру и имеют более высокие начальные (капитальные) затраты. Авиационные газовые турбины более чувствительны к температуре на входе в компрессор.

Температура, при которой работает турбина (температура горения), также влияет на КПД, при этом более высокие температуры приводят к более высокому КПД. Однако температура на входе в турбину ограничена тепловыми условиями, которые допускаются металлическим сплавом лопаток турбины. Температура газа на входе в турбину может составлять от 1200 ° C до 1400 ° C, но некоторые производители повысили температуру на входе до 1600 ° C, разработав покрытия для лопаток и системы охлаждения для защиты металлургических компонентов от теплового повреждения.

Из-за мощности, необходимой для привода компрессора, эффективность преобразования энергии для газотурбинной электростанции простого цикла обычно составляет около 30 процентов, даже при самых эффективных конструкциях — около 40 процентов. Большое количество тепла остается в выхлопных газах, температура которых составляет около 600 ° C, на выходе из турбины. За счет рекуперации этого отходящего тепла для производства более полезной работы в конфигурации с комбинированным циклом КПД газотурбинной электростанции может достигать 55-60 процентов. Однако существуют эксплуатационные ограничения, связанные с работой газовых турбин в режиме комбинированного цикла, в том числе более длительное время запуска, требования к продувке для предотвращения пожаров или взрывов и скорость нарастания до полной нагрузки.

газотурбинный двигатель | Британника

газотурбинный двигатель , любой двигатель внутреннего сгорания, использующий газ в качестве рабочего тела, используемого для вращения турбины. Этот термин также обычно используется для описания полного двигателя внутреннего сгорания, состоящего, по меньшей мере, из компрессора, камеры сгорания и турбины.

Общие характеристики

Полезная работа или тяга может быть получена от газотурбинного двигателя. Он может приводить в действие генератор, насос или воздушный винт или, в случае чисто реактивного авиационного двигателя, развивать тягу, ускоряя поток выхлопных газов турбины через сопло.Такой двигатель, который при той же мощности намного меньше и легче поршневого двигателя внутреннего сгорания, может производить большую мощность. Возвратно-поступательные двигатели зависят от движения поршня вверх и вниз, которое затем должно быть преобразовано во вращательное движение с помощью механизма коленчатого вала, тогда как газовая турбина передает мощность вращающегося вала напрямую. Хотя концептуально газотурбинный двигатель представляет собой простое устройство, компоненты для эффективного агрегата должны быть тщательно спроектированы и изготовлены из дорогостоящих материалов из-за высоких температур и напряжений, возникающих во время работы.Таким образом, установки газотурбинных двигателей обычно ограничиваются крупными установками, где они становятся рентабельными.

Британская викторина

Энергия и ископаемое топливо

От ископаемого топлива и солнечной энергии до электрических чудес Томаса Эдисона и Никола Тесла — мир работает на энергии. Используйте свои природные ресурсы и проверьте свои знания об энергии в этой викторине.

Циклы газотурбинного двигателя

Большинство газовых турбин работают в открытом цикле, в котором воздух забирается из атмосферы, сжимается в центробежном или осевом компрессоре, а затем подается в камеру сгорания. Здесь топливо добавляется и сжигается при практически постоянном давлении с частью воздуха. Дополнительный сжатый воздух, который обходится вокруг секции горения и затем смешивается с очень горячими газами сгорания, необходим для поддержания температуры на выходе из камеры сгорания (фактически, на входе турбины) на достаточно низком уровне, чтобы турбина могла работать непрерывно.Если установка должна производить мощность на валу, продукты сгорания (в основном воздух) расширяются в турбине до атмосферного давления. Большая часть мощности турбины требуется для работы компрессора; только остальная часть доступна для обеспечения работы вала генератора, насоса или другого устройства. В реактивном двигателе турбина предназначена для обеспечения мощности, достаточной для привода компрессора и вспомогательных устройств. Затем поток газа выходит из турбины с промежуточным давлением (выше местного атмосферного давления) и проходит через сопло для создания тяги.

В первую очередь рассматривается идеализированный газотурбинный двигатель, работающий без потерь по этому простому циклу Брайтона. Если, например, воздух поступает в компрессор при температуре 15 ° C и атмосферном давлении и сжимается до одного мегапаскаль, он затем поглощает тепло от топлива при постоянном давлении до тех пор, пока температура не достигнет 1100 ° C, прежде чем расширится через турбину обратно до атмосферного. давление. Этот идеализированный блок потребует выходной мощности турбины 1,68 киловатт на каждый киловатт полезной мощности с 0.68 киловатт потребляется для работы компрессора. Тепловой КПД установки (чистая произведенная работа, разделенная на энергию, добавленную через топливо) составит 48 процентов.

Фактическая производительность в простом разомкнутом цикле

Если для агрегата, работающего между теми же пределами давления и температуры, компрессор и турбина имеют КПД только 80 процентов (, т. Е. , работа идеального компрессора равна 0,8 фактической работы, в то время как фактическая мощность турбины в 0,8 раза больше идеальный выход), ситуация кардинально меняется, даже если все остальные компоненты остаются идеальными. На каждый киловатт производимой полезной мощности турбина должна теперь производить 2,71 киловатт, а работа компрессора становится 1,71 киловатт. Тепловой КПД падает до 25,9 процента. Это демонстрирует важность высокоэффективных компрессоров и турбин. Исторически сложность разработки эффективных компрессоров, даже более эффективных, чем эффективных турбин, задерживала разработку газотурбинного двигателя. Современные агрегаты могут иметь КПД компрессора 86–88 процентов и КПД турбины 88–90 процентов при проектных условиях.

КПД и выходную мощность можно увеличить за счет повышения температуры на входе в турбину. Однако все материалы теряют прочность при очень высоких температурах, а поскольку лопатки турбины движутся с высокой скоростью и подвергаются серьезным центробежным напряжениям, температура на входе в турбину выше 1100 ° C требует специального охлаждения лопаток. Можно показать, что для каждой максимальной температуры на входе в турбину существует также оптимальное соотношение давлений. Современные авиационные газовые турбины с охлаждением лопаток работают при температурах на входе в турбину выше 1370 ° C и при соотношении давлений около 30: 1.

Промежуточное охлаждение, повторный нагрев и регенерация

В авиационных газотурбинных двигателях необходимо обращать внимание на вес и диаметр. Это не позволяет добавлять дополнительное оборудование для повышения производительности. Соответственно, двигатели коммерческих самолетов работают по простому циклу Брайтона, идеализированному выше. Эти ограничения не применяются к стационарным газовым турбинам, в которые могут быть добавлены компоненты для повышения эффективности. Усовершенствования могут включать (1) уменьшение работы сжатия за счет промежуточного охлаждения, (2) увеличение мощности турбины за счет повторного нагрева после частичного расширения или (3) уменьшение расхода топлива за счет регенерации.

Первое улучшение будет заключаться в сжатии воздуха почти постоянной температуры. Хотя это не может быть достигнуто на практике, это можно приблизить с помощью промежуточного охлаждения (, т. е. путем сжатия воздуха в два или более этапов и его водяного охлаждения между этапами до его начальной температуры). Охлаждение уменьшает объем обрабатываемого воздуха и, соответственно, необходимую работу по сжатию.

Второе усовершенствование включает повторный нагрев воздуха после частичного расширения через турбину высокого давления во втором наборе камер сгорания перед подачей его в турбину низкого давления для окончательного расширения.Этот процесс аналогичен повторному нагреву, используемому в паровой турбине.

Оба подхода требуют значительного дополнительного оборудования и используются реже, чем третье улучшение. Здесь горячие выхлопные газы турбины проходят через теплообменник или регенератор для повышения температуры воздуха, выходящего из компрессора перед сгоранием. Это снижает количество топлива, необходимое для достижения желаемой температуры на входе в турбину. Однако повышение эффективности связано со значительным увеличением начальной стоимости и будет экономичным только для агрегатов, которые работают почти непрерывно.

в сравнении с турбинной системой HVLP

Компрессор против турбинной системы HVLP

Что лучше: компрессорная система или турбинная система HVLP?

Что касается распылительного оборудования, разные системы, такие как компрессорная система или турбинная система HVLP, имеют разную производительность. В зависимости от желаемого результата вы можете использовать одну систему вместо другой. У каждого из них есть свои преимущества и недостатки, и знание того, какой из них использовать, может улучшить ваши операции и сэкономить время и деньги.

Вот что вам нужно знать при выборе системы, которая лучше всего подходит для вас и ваших потребностей в опрыскивании:

Компрессорная система

обеспечивает более высокую скорость нанесения

Компрессорный распылитель наносит материал с большей мощностью и с большей скоростью. По определению, система HVLP должна распылять материал при более низких уровнях давления воздуха (ниже 10 фунтов на квадратный дюйм), в то время как компрессорные системы распыляют материал при более высоких уровнях давления воздуха (20-90 фунтов на квадратный дюйм, в зависимости от конкретной системы). Мы обнаружили, что для производственных цехов и производственных предприятий, работающих с большим количеством продуктов или с большей площадью поверхности, скорость компрессорного опрыскивателя является предпочтительной.

Турбинная система HVLP более экологична

Хотя компрессорная система работает на более высокой скорости, более медленное и точное нанесение опрыскивателя HVLP также дает преимущества. Например, применение турбинной системы HVLP приводит к меньшему распылению и «отскоку», поскольку частицы краски и отделочного покрытия с меньшей вероятностью отскочат в воздух.Фактически, в некоторых регионах США, таких как Южная Калифорния, вы обнаружите, что системы сжатия под высоким давлением полностью запрещены. В результате для компрессорных систем опрыскивания требуются более высокие стандарты безопасности, включая хорошо вентилируемую зону опрыскивания или даже окрасочную камеру.

Некоторые материалы требуют дополнительной подготовки с турбинными системами HVLP

Параметры давления системы HVLP можно регулировать, но они не могут быть увеличены сверх максимального предела 10 фунтов на квадратный дюйм, и этот максимальный предел ниже, чем у компрессорных систем. Таким образом, для правильного нанесения материалов с более высокой вязкостью их необходимо разбавить.

Турбинные системы HVLP переносные, а компрессорные — нет

Поскольку турбинные системы легкие и компактные, вся система портативна. Мы считаем, что возможность распылять или подкрашивать любую рабочую площадку может быть очень полезной. Даже возможность переноса вашего устройства в помещении или на открытом воздухе может помочь при распылении конкретных проектов. Компрессорные системы не являются мобильными, что снижает гибкость и устраняет проблемы в последнюю минуту.

В конечном итоге и турбинные системы HVLP, и компрессорные системы выполнят свою работу быстрее и эффективнее, чем при использовании кисти, тряпки или валика. Решение о том, какую систему использовать, во многом зависит от ваших операций, будь вы домашним мастером или заядлым профессиональным опрыскивателем. Свяжитесь со специалистами Fuji Spray, чтобы узнать больше об особенностях каждой системы и выяснить, какая из них подходит именно вам.

В чем разница между турбо и компрессором?

ТУРБО И КОМПРЕССОР

В чем разница между турбокомпрессором и компрессором?

Преимущества компрессора

Минусы компрессора

Плюсы турбо

Минусы турбо

Турбо против компрессора

Турбо или компрессор — лучший выбор?

Вопросы и ответы:

Турбокомпрессор или механический нагнетатель?

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Компрессор VS турбина

Что получается в итоге

Разница между компрессором и турбиной

Чем отличаются компрессор от турбины на ниве. Разница между турбиной и компрессором. Недостатки компрессора и турбины

Компрессор

Турбина

Что лучше турбина или компрессор?

Сфера применения и особенности эксплуатации турбины и компрессора

Сравнение турбины и компрессора

Разница оборотов турбины и компрессора

Механический нагнетатель и турбокомпрессор

Компрессор VS турбина

Что получается в итоге

В чем основное отличие турбины от компрессора?

Турбокомпрессоры | Все о турбинах

Автомобильная электротурбина / Хабр

Что такое газотурбинные двигатели, почему они не прижились в обычных машинах и как их будут использовать в гибридах

Разница между насосом и компрессором

Разница между насосом и турбиной

Компрессоры

Сопряжение компрессора и турбины

Газовые турбины для выработки электроэнергии

газотурбинный двигатель | Британника

Общие характеристики

Циклы газотурбинного двигателя

Фактическая производительность в простом разомкнутом цикле

Промежуточное охлаждение, повторный нагрев и регенерация

в сравнении с турбинной системой HVLP

Компрессор против турбинной системы HVLP

Author: alexxlab

Добавить комментарий Отменить ответ