Информация за Турбота

[You must be registered and logged in to see this image.]

Идеята е проста - 2 турбини на една ос- едната страна е закачена за изходящия колектор (горещата страна) а другата е закачена за входящия колектор и помпа въздух във въздухозаборника на колата (студена страна). Kак става това? Изходящия колектор на едно място е стеснен- с цел да се качи скороста на изгорелите газове за което също допринася и факта, че са много близо до изходните портове на двигателя (главата/ите). На този поток е изложена малката турбина. Горещите изгорели газове я развъртат до 80,000-100,000 оборота при които голямата турбина от другата страна (нали са на обща ос) постига максимално налягане на въздуха. Разбира се на тия обороти нито един лагер не издържа и затова оста на турбото "плува" във масло- което в повечето случаи е и маслото на двигателя- рядко турбо маслото е отделно. Затова и е много важно на турбо колите да се сменя маслото редовно- иначе турбото изгаря... Също така турбо колите често имат и маслен радиатор за да охлаждат не толкова маслото заради двигателя колкото за турбо(тата). Понякога се използва и турбо-таймер които при изключване на колата я оставя да работи още 2-3 минути че да мине охладено масло през турботата като не се въртят с цел да не се опича тънкия слой масло във които плуват осите. Това, или просто след спортно каране карайте си колата последните 3-5 минути лекичко...

Значи с 2 думи- безплатна мощност за сметка на нищо... изгорели газове... решение мечта? Не съвсем турботата си имат своите проблеми: за да се вдигнат тези обороти на турбината трябва изгорелите газове да са много горещи и със много висока скорост. Горещината се постига като се слагат турботата близо до двигателя а не по назад към ауспусите. високата скорост се постига чрез намаляване на сечението на изходящите колектори. От тука 2 проблема- турбото се нагрява самото то много и също така загрява и студената страна на турбината която пък загрява помпания във двигателя въздух. А топъл въздух- малко кислород. Малко кислород- малко гориво. Каква ни е фаидата от налягането тогава? Затова повечето смислени турбо приложения имат въздушни радиатори (intercoolers). Те се използват през тях да се прекарава помпания въздух с цел да се охлажда преди да влезе във двигателя. Решения много, във WRC колите повечето имат инжекциони които при нужда впръскват вода за да охладят допълнително радиатора които по условие се поставя някъде където има достъп до свеж въздух. От там и турбо колите имат "готини" въздухозаборници на капака или под фаровете. Някои ще каже - ми значи слагаме едни огромни радиатори и.. студения въздух е налице. Да ама кой ще ги помпа тия радиатори? Ще има много забавяне (лаг). Виж по-долу за лага. Другия проблем е отесняването на изходящия колектор с цел да се вдигне скороста на газовете. Хубаво, ама по този начин се създава пречка във изходящия тракт (колектори, каталитици, ауспух тръби, гърне). Значи трябва внимателно да се смята- хем да се върти бързо турбото, хем да не е задавен "отзад" двигателя - компромиси са нужни както винаги.

Друг проблем със турботата е тяхната инертност и зависимост от оборотите на двигателя. 80,000 оборота са много- докато се развърти и почне да прави налягане, минава време. Това време е известно като "турбо закъснение" (turbo lag). Технологията е напреднала доста и днешните турбо апликации са почти лишени от лаг. Как? Ми просто ползват повече и по-малки турбота. Колкото е по-малко турбо-то, толкова по-бързо се развърта. Добре, ами ако не прави достатъчно налягане? Тогава се слагат 2, или 4 и тн. Различните фирми обичат различни решения. Мазда слага 2 малки един след друг, нисан и митсубиши ги слагат един до друг (всеки храни една страна цилиндри). Тойота слага 2 последователни но първото е малко (са ниски обороти) а второто- по-голямо, по-бавно развъртащо се, за високи обороти където малкото вече не му достига капацитет. Ауди са като нисан- 2 от 2те страни. повечето коли където максимална мощност се изисква използват едно голямо турбо със много начален лаг които после обаче се компенсира със нечовешки коне. Друг компонент които увеличава лага е радиатора (интеркоолера). Ако е малък- не охлажда като хората, ако е голям- отнема време на турбото да го напомпа и това увеличава лага.. ето пак- компромиси.

Значи, газ до дупка, турбото се върти и свири като змей, идва червена линия и трябва да се сменя- отпускаш газта и изведнаж всичкото това налягане което турбото го прави няма къде да отиде и действа като спирачка на голямата турбина (студената страна)... И турбото пада на 50,000 оборота - където не прави налягане. Сменяш предавката, газ до дупка и .. изненадваш турбото което току що е спряло (това става много бързо разбира се). Как се решава проблема? Във студената страна се инсталира вентилиращ клапан (blowoff valve) които като се вдигне рязко налягането защото си затворил газта и тои отпуска малко така че да не се върне и да спре турбото. Всичко е добре, до колкото винаги си натиснал газта.. Да ама има ситуации където седиш и изчкаваш 1-2 секунди е през това време турбото намалява оборотите- дори и да не се спира от нагнетения въздух.. При нормалните коли този момент просто се игнорира, но при WRC в такива "паузи" има инжектори във изходящия колектор преди турботата които инжектират гориво, което се възпламенява и помага на турбото да продължи да се върти, когато се отвори пак газта то да е "на линия". От там и като гледате ралита често се чува едно пукане като намаляват- това са тези микро експлозии които поддържат турбото "живо".

Друг момент- представи си че малко лошо сметнеш слизането на по-ниска предавка- Какво се получава? Двигателия вдига много обороти и едновремено е натоварен, горещите газове за много горещи и бързи, турбото се развърта сериозно и помпа.. точно когато не трябва да помпа... Затова турботата имат клапан за контролиране на налягането което турботата правят (wastegate). Обикновено той е със пружина или електронен и отреагирва точно както blowoff valve- при високо налягане. използва се да ограничи максималното налягане което турбото може да прави. Когато налягането е по-високо от допустимото, клапана се отваря и почва да пропуска изгорели газове покраи турбото (гореща страна) с цел да ограничи скороста на турбината. Ако сложиш по-твърда пружина или инструктираш комютъра да толерира повече налягане преди да се отвори- турбото прави повече налягане и двигателя развива повече мощност. На това се дължат и страшните подобрения които дават чиповете за турбо коли- те просто държат този клапан затворен повече време.

Източник: enginez.hit.bg