Sw-motors.ru

Автомобильный журнал
0 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Авто Энциклопедия

AutoXS.ru — Авто Энциклопедия

  • Тюнинг и доработки
  • Ремонт и обслуживание
  • История
  • Разное про автомобили
  • Масштабные модели

Что лучше: газовая турбина или ДВС?


В этой статье речь пойдет о плюсах, минусах и общем принципе работы газово-турбинного двигателя (ГТД), а также краткое сравнение с ДВС. Текст разбит на логические абзацы с подзаголовками и списками.

Из-за нестабильной экономической ситуации в мире приходится искать способы сэкономить. Владельцы и будущие покупатели автомобиля в первую очередь думают об экономичности своей машины. Большую популярность обрела установка газово-турбинного двигателя (ГТД).

Газовая установка (ГТД) – это тепловой двигатель, в котором энергия нагретого и сжатого газа преобразуется в механическую на валу турбины.
Га́зовая турби́на (фр. turbine от лат. turbo — вихрь, вращение) — лопаточная машина, в ступенях которой энергия сжатого и/или нагретого газа преобразуется в механическую работу на валу. (из Википедии)

Существует всего два типа газовых установок, которые действительно имеют преимущество перед ДВС:

• С несколькими валами

Чаще всего в таком моторе работает 2 турбины (одна приводит в движение компрессор, а другая – автомобиль), которые не соединены между собой, что увеличивает КПД. Компрессор накачивает воздух в камеру сгорания, создавая давление одновременно с тем, как форсунка подает горючее. Из-за сильного сжатия газ воспламеняется и с высокой скоростью вылетает на тяговую и компрессорную турбину.

• Со свободно-поршневой системой

Оппозитно размещенные поршни под давлением воздуха сжимают горючую смесь, в результате чего она воспламеняется и раздвигает их обратно, а после выходит через отводы, вращая при этом турбину. Из-за особенностей конструкции такой двигатель можно сделать только двухтактным.

ДВС на типы не делят, ведь принцип работы у всех один: поршень, возвращаясь в низ, создает разрежение и в цилиндр засасывает горючую смесь (во многих машинах это делает нагнетатель). Далее он снова движется к верхней мертвой точке, после чего в камере сгорания происходит воспламенение, и давление газов обратно движет поршень вниз, вращая коленчатый вал.

Горючая смесь может образовываться внутренне (в цилиндре) и внешне (в карбюраторе). Воспламенение происходит либо за счет сильного давления, либо провоцируется искрой.

Плюсы и минусы

В этом разделе приведены преимущества и недостатки газовой установки относительно ДВС!

Газовые двигатели обрели свою популярность благодаря ряду преимуществ:

В продвинутых промышленных установках КПД может достигать даже 90%, но в автомобилях в среднем – 65%.

Расход топлива несильно отличается, но цена на газ заметно ниже. Из-за того, что КПД выше, горючее расходуется эффективнее. В итоге общая экономия составляет около 60%!

Подвижных частей в ГТД почти в 2 раза меньше. Более лояльные требования к системе смазки. Все это значительно уменьшает шанс серьезной поломки.

Многие люди недолюбливают газовую установку из-за одного серьезного недостатка:

нужно ежегодно проводить ТО (это очень часто), потому что ГТД в отличие от ДВЗ может взорваться, а это летальный исход.

На ТО происходит замена мелких деталей: фильтров, прокладок и прочего.

Стоит ли устанавливать ГТД?

Все зависит от финансов покупателя. Если есть деньги на новую машину, то не стоит. Для города лучше купить гибрид или электромобиль, а для дальних поездок – машину со стандартным ДВС. Если на покупку нового автомобиля средств нет, все зависит от расхода уже имеющегося. К примеру, на современных иномарках менять двигатель, скорее всего, не стоит, а на стареньком ВАЗ 2109 ГТД сэкономит немало денег.

При должном внимании и отношении газовая установка сэкономит значительную сумму и прослужит не менее 20 лет!

Если Вы заметили ошибку, неточность или хотите дополнить материал, напишите об этом в комментариях, и мы исправим статью!

Все о турбированных двигателях

Некоторые автолюбители ставят на свои машины турбированный двигатель, чтобы увеличить мощность и количество лошадиных сил. Установка турбированного двигателя – дело не хитрое, но тут нужно помнить, что прежде чем установить турбонаддув, нужно подготовить основной двигатель, а это требует определенных затрат.

Что представляет собой турбированный двигатель?

Для начала рассмотрим, что же такое турбированный двигатель и чем он отличается от двигателя, который устанавливают в автомобиле на заводе.

Итак, турбированный двигатель – это двигатель, имеющий в своем строении турбину – внешний насос, который увеличивает подачу воздуха, посредством чего давление в цилиндрах увеличивается, тем самым увеличивая мощность автомобиля. Они бывают бензиновые и газовые.

Сейчас некоторые марки выпускают автомобили с уже установленным турбированным двигателем, например, BMW и Mercedes Benz.

Преимущества

Срок службы турбированного двигателя иногда достигает невероятных показателей. Иногда турбомотор может пройти более пятисот тысяч километров, а бывает и так, что мотор сохранялся гораздо дольше, чем сам автомобиль. Конечно, в данном случае все напрямую зависит от эксплуатации.

Читать еще:  Chery m11 двигатель от чего

Как и у любого предмета, у двигателя с турбонаддувом есть свои плюсы и минусы. Рассмотрим сначала плюсы:

  • мощность – это, пожалуй, самый главный плюс. Турбированные ДВС, в отличие от атмосферных, гораздо быстрее набирают обороты, более резвые и имеют хорошую динамику;
  • объем. Мотор с турбонаддувом имеет относительно небольшой объем при его мощности;
  • расход. Турбированный двигатель имеет меньший расход, чем обычный. Это особенно важно при езде по городу, так как есть большая вероятность попасть в пробку, а в таком случае низкий расход – это отличная экономия.

Но, несмотря на то, что турбированный двигатель имеет низкий расход топлива, при увеличении объема двигателя, расход также будет увеличиваться. Эта закономерность присуща турбомоторам.

Минусы

Несмотря на ряд преимуществ, у турбодвигателя все же есть ряд отрицательных черт:

  • прогрев. Нельзя просто завести машину и поехать. На обычном двигателе это почти никак не отразится, но на турбированном могут быть весьма плачевные последствия. Поэтому нужно прогревать машину даже в теплую погоду. Также нельзя глушить двигатель сразу. Нужно дать ему поработать некоторое время на низких холостых оборотах, и только потом глушить;
  • содержание. Мотор с турбонаддувом требует особого ухода. Например, если в обычный двигатель можно залить любое масло, и ничего не произойдет, но в турбированный двигатель нужно заливать только хорошее масло, которое стоит недешево;
  • высокая температура. Такой вид ДВС очень быстро нагревается, поэтому требуется дополнительная система охлаждения. Она очень сложная и состоит из большого количества деталей;
  • турбоямы – это скачок при разгоне, то есть мотору нужно определенное время, чтобы выйти на рабочий уровень, набрать нужное давление. На малых оборотах машина будет немного дергаться, в данном случае создать плавное ускорение, чтобы двигатель раскрутился и давление нормализовалось.

Но все же, несмотря на минусы, отбраковывать такой двигатель не стоит, ведь плюсов куда больше, нежели минусов.

Принцип работы турбированного двигателя

Теперь рассмотрим, как работает турбированный двигатель, тем самым выявим его отличия от атмосферного. Итак, турбонаддув отличается от атмосферного ДВС системой утилизации отходов и выхлопом. Производительность турбины повышается за счет газов, посредством увеличения давления. В процессе работы турбины выхлопные газы используются как дополнительный источник мощности. За счет газов крыльчатка начинает двигаться, затем посредством компрессора, который расположен по соседству с крыльчаткой, повышается давление в цилиндрах. Если в обычных двигателях воздух попадает внутрь за счет открытия поршня, то в турбодвигателях воздух попадает искусственным путем. За счет такой подачи воздуха мощность при сгорании увеличивается, тем самым делая автомобиль быстрее и выносливее. Чтобы увидеть, как работает турбированный мотор, предлагаем посмотреть видео:

Атмосферный двигатель или турбированный

Рассмотрим основные отличия атмосферного ДВС от турбированного:

  • подача воздуха. В турбированный мотор воздух подается под давлением, атмосферный же тянет самостоятельно;
  • мотор с турбиной при меньшем объеме выдает большую мощность, нежели атмосферный, в котором действует принцип: больше объем – выше мощность;
  • расход топлива. На любом турбодвигателе (бензиновый, газовый, дизельный) расход будет меньше, чем на атмосферном ДВС такого же типа.

Многие водители задаются вопросом, какой двигатель лучше – атмосферный или турбонаддув. Единого мнения здесь нет, сколько водителей, столько и мнений. На самом деле, турбомотор – это мотор на любителя. Если вы готовы покупать дорогое масло, прогревать машину в любое время года и глушить только после нескольких минут на холостых оборотах, то турбодвигатель для вас. Безусловно, у каждого вида есть и преимущества, и недостатки, выбрать вид мотора можно, опираясь на достоинства каждого вида.

Эксплуатация

Мотор с турбиной немного капризен в эксплуатации. При использовании турбомотора важно помнить, что сразу на нем ехать нельзя. Сначала нужно прогреть, даже в теплое время года. То же и с его отключением. Прежде чем заглушить двигатель, нужно дать ему поработать на холостых оборотах. Таким образом, мотор постепенно будет остывать.

Переделка двигателя

Некоторые автовладельцы устанавливают турбины и на дизельный двигатель. В данном случае лучше использовать турбины низкого наддува. Это придаст автомобилю мощности и может в некоторых случаях увеличить расход топлива примерно на 1-1,5 литра.

Каждый автолюбитель совершенствует автомобиль под себя. Так, некоторые водители устанавливают на турбированный двигатель газобаллонное оборудование (ГБО). На самом деле, ничего не меняется, машина так и остается резвой и быстроходной, зато появляется несомненное преимущество – существенная экономия средств. Устанавливать ГБО на турбодвигатель можно, но делать это лучше на СТО.

Читать еще:  Датчик температуры двигателя понтиак вайб

Конечно, у каждого водителя на счет установки ГБО свое мнение. Некоторые устанавливают газ даже на иномарки, например, на Volkswagen Polo, и машинка отлично работает, и нареканий никаких нет, разница почти не заметна. Другие же говорят, что газ портит двигатель, форсунки раньше времени выходят из строя. В данном случае, решать вам – устанавливать ли газ на турбодвигатель или ездить на бензиновом.

Как выбрать масло?

Чтобы двигатель служил долго без нареканий и поломок, необходимо использовать качественное масло. Выбирать его надо по следующим критериям:

  • высокая вязкость;
  • устойчивость к перепадам температуры. Важно, чтобы масло сохраняло свои свойства и в холодное время года;
  • высокий срок службы;
  • низкий индекс испарения;
  • термостойкость.

Это обязательные свойства масла для турбодвигателя. Какой вид масла выбрать – минеральное, синтетическое или полусинтетическое – решать вам, главное, чтобы оно соответствовало заявленным требованиям. Многие водители используют масло фирмы ENEOS, оно соответствует всем требованиям и отлично подходит как для турбированных ДВС, так и для атмосферных.

Если мотор новый, то расход масла, в среднем, будет составлять 80-90 г на 100 литров топлива, не зависимо газ или бензин. Конечно, если двигатель уже порядком изношен, то и расход масла увеличивается.

Важно! Не смешивайте масла разных марок. Стандартов изготовления масел нет, поэтому, если вы решили его сменить, сначала используйте промывочное масло, чтобы вымыть остатки старого, а потом заливайте новое.

Переделать атмосферный двигатель в турбированный можно, но не стоит забывать, что после переделки у мотора появятся свои капризы, например, качество масла. Обратно поменять вам смогут только в автомастерской.

Если вы решили установить турбину самостоятельно, предлагаем вам посмотреть видео, как сделать это правильно

Виды и типы турбин двигателя автомобиля.

Роль турбины заключается в увеличении мощности двигателя. Турбина увеличивает плотность воздуха, поступающего в камеру сгорания, обеспечивая возможность сжигать больше топливной смеси, менее богатой топливом. Больше сгоревшей смеси — больше энергии от сгорания и соответственно прибавку мощности.

В данной статье поговорим о турбинах двигателя, рассмотрим устройство и принцип работы.

Устройство и принцип работы турбины

Турбина состоит из двух основных частей — турбина и компрессор. Выпускной газ проходя через турбину раскручивает крыльчатку. Вращение крыльчатки передается к другой части турбины — компрессору. Он обеспечивает нагнетание воздуха в двигатель, это осуществляется по принципу что и работа турбины, только в направлении к двигателю.

Чем больше давление — тем больше воздуха поступает в двигатель. Нельзя бесконечно увеличивать давление в двигателе и если турбина «перерабатывает» возникает излишнее тепло, обратное давление, корпус турбины может треснуть, подшипники сокращают срок службы, может потечь масло и даже повредить двигатель. Поэтому давление увеличивают незначительно, типичные значения это от 8 до 12-14 psi.

Замена стандартной турбины

Одна из стандартных модификаций турбины заключается в установке более производительного компрессора и большей крыльчатки турбины. Обратный эффект от этого заключается в уменьшении воздействии выпускных газов на турбину, что способствует снижению ее скорости и как следствие снижению давления в начале цикла раскручивания. Оба корпуса, компрессора и турбины, можно заменить на большие и открыть возможность для пропуска большего количества газа.

Следует помнить, что для каждого автомобиля, турбину тщательно подбирал производитель. Это означает правильное соотношение между диаметрами выхода и входа (турбины и компрессора), обычно, производитель устанавливает одинаковые размеры. Производители автомобилей подбирают турбину, чтобы была хорошая тяга с низов, при этом естественно теряется некоторый момент при высоких оборотах.

Модификация турбин может вызвать эффект обратного давления — поток воздуха начинает двигаться в обратном направлении, что приводит к повреждению крыльчатки турбины.

Современные турбины

В современных турбинах используют керамику. Керамика имеет меньшую плотность, чем аналоги из стали, таким образом уменьшается инерция, и турбина быстрей раскручивается. Большинство современных турбин используют сплав на основе никеля. Полезные свойства керамики для турбин выражаются в улучшении отдачи до 45%, и времени на раскрутку турбины (уменьшается

на 20%, в сравнении с обычной турбиной).

Однако керамические турбины больше подвержены воздействию микрочастиц поступающих из выпускного коллектора. Керамические турбины больее чувствительны и к ударным нагрузкам.

Турбины с двойным ходом

Они имеют раздельные пути ведущие к турбине, это поддерживает пульс от выпускных газов в более изолированном состоянии, соответственно разные цилиндры оказывают меньше дурного влияния друг на друга, поэтому отдача улучшается. Так называемые турбинные с раздвоенным пульсом (или с двойным входом) доступны от многих тюнинг ателье.

Читать еще:  Что такое тангенциальный двигатель

Турбины с изменяемой геометрией

Один из примеров изменяющейся геометрии это сопло турбины. Там несколько лопаток расположены по кругу корпуса турбины, и соединены с механизмом, регулирующим углы. Зазор между лопатками может меняться, таким образом изменяется раскручивание турбины.

Для работы требуется специальный управляющий механизм, который обеспечивает оптимальную производительность турбины во всем диапазоне работы. К сожалению такие турбины достаточно дорогие и очень не надежны.

турбопрямоточный двигатель

Схемы турбопрямоточных двигателей.

турбопрямото́чный дви́гатель (ТПД) — комбинированный многорежимный ВРД для полётов с гиперзвуковыми скоростями (Маха числа полёта М до 5, при использовании в качестве топлива водорода примерно до 6), содержащий газотурбинный и прямоточный контуры. ТПД сочетает свойства и преимущества турбореактивного двигателя с форсажем (ТРДФ, ТРДДФ) при взлёте и небольших сверхзвуковых скоростях полёта и прямоточного воздушно-реактивного двигателя при больших сверхзвуковых скоростях полёта. В ТПД с последовательной работой контуров (см. рис.) вначале (от взлёта до умеренных сверхзвуковых скоростей полёта) работает только газотурбинный контур; при М = 2,5—3 происходит переход на прямоточный режим работы, при этом подача топлива в газотурбинный контур прекращается. Особенность таких ТПД — наличие общей для контуров форсажно-прямоточной камеры сгорания, расположенной перед реактивным соплом. В ТПД с отдельной камерой сгорания прямоточного контура возможна параллельная работа контуров, начиная с М = 1,5—2, благодаря чему повышается тяга двигателя на промежуточных скоростях полёта. При полёте с числами М = 3—3,5 газотурбинный контур может быть переведён на режим авторотации для привода агрегатов двигателя. При использовании в газотурбинном контуре ТПД двухконтурного двигателя повышается экономичность ТПД при крейсерском полёте с дозвуковой скоростью. ТПД могут использоваться в качестве силовой установки на сверхзвуковой пассажирский самолётах.

Литература
Теория двухконтурных турбореактивных двигателей, под ред. С. М. Шляхтенко, В. А. Сосунова, М., 1979.

М. М. Цховребов.

Энциклопедия «Авиация». — М.: Большая Российская Энциклопедия . Свищёв Г. Г. . 1998 .

  • «Турбомека»
  • турбореактивный двигатель

Смотреть что такое «турбопрямоточный двигатель» в других словарях:

Турбопрямоточный двигатель — (ТПД) комбинированный многорежимный ВРД для полётов с гиперзвуковыми скоростями (Маха числа полёта М(∞) до 5, при использовании в качестве топлива водорода примерно до 6), содержащий газотурбинный и прямоточный контуры. ТПД сочетает свойства и… … Энциклопедия техники

турбопрямоточный двигатель — tiesiasrovis turbininis variklis statusas T sritis Energetika apibrėžtis Reaktyvinis variklis, kuriame sujungti reaktyvinių turbininių variklių ir oro reaktyvinių tiesiasrovių variklių konstrukciniai elementai ir savybės. atitikmenys: angl.… … Aiškinamasis šiluminės ir branduolinės technikos terminų žodynas

ТУРБОПРЯМОТОЧНЫЙ ДВИГАТЕЛЬ — (ТПД) комбинир. воздушно реактивный двигатель, в к ром сочетаются конструктивные элементы и св ва турбореактивных двигателей и прямоточных воздушно реактивных двигателей. ТПД предназначены для ЛА со скоростным диапазоном, соответствующим Маха… … Большой энциклопедический политехнический словарь

турбопрямоточный двигатель — Схемы турбопрямоточных двигателей. турбопрямоточный двигатель (ТПД) — комбинированный многорежимный ВРД для полётов с гиперзвуковыми скоростями (Маха числа полёта М∞ до 5, при использовании в качестве топлива водорода примерно до 6),… … Энциклопедия «Авиация»

Турбореактивный двигатель — Эта статья или раздел нуждается в переработке. Пожалуйста, улучшите статью в соответствии с правилами написания статей … Википедия

Комбинированный двигатель — двигатель авиационный, в котором сочетаются элементы двигателей различных схем с целью улучшения его характеристик в широком диапазоне условий полёта и режимов работы. Исходными для образования К. д. могут служить двигатели, работающие по циклам … Энциклопедия техники

комбинированный двигатель — комбинированный двигатель — двигатель авиационный, в котором сочетаются элементы двигателей различных схем с целью улучшения его характеристик в широком диапазоне условий полёта и режимов работы. Исходными для образования К. д. могут служить … Энциклопедия «Авиация»

комбинированный двигатель — комбинированный двигатель — двигатель авиационный, в котором сочетаются элементы двигателей различных схем с целью улучшения его характеристик в широком диапазоне условий полёта и режимов работы. Исходными для образования К. д. могут служить … Энциклопедия «Авиация»

Pratt & Whitney J58-P4 — J58 из экспозиции Evergreen Aviation Museum Тип: Турбопрямоточный двигатель с осевым компрессором Страна … Википедия

Pratt x26 Whitney J58-P4 — Pratt Whitney J58 P4 Pratt Whitney J58 P4 J58 на форсаже, видны ударные волны в струе газа Тип: Турбопрямоточный двигатель с осевым компрессором … Википедия

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector