Механические автомобильные турбины, что они собой представляют, какие возможности открываются при их применении. Об этом и пойдет разговор в этой статье. Впервые, в 1952 году успешно закончились экспериментальные работы под руководством инженера Альфред Бюши по получению нагнетания, применяя энергию выхлопных газов. Это позволило получить увеличение мощности двигателя на сорок процентов. Первые турбокомпрессоры применены в больших двигателях корабельного флота. На автомобильном транспорте механические турбины были установлены на грузовых автомобилях в 1938 году. Производитель этих турбин завод «Swiss Machine Works Sauer».
В 1962 году произошло оснащение механическими турбинами первых легковых автомобилей моделей Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monzaire. Поскольку производитель не смог добиться стабильного уровня работы турбин, то дальнейшая работа по оснащению этих моделей турбинами была остановлена.
В 1973 году появление нефтяного кризиса, неразрешенные экологические проблемы. Все это в комплексе заставило производителей автомобильного транспорта раскошелиться, значительно увеличив ассигнования на поиск применения и развития новых технологий по внедрению механических турбин. Новые технологии по эксплуатации турбин сегодня достигли высоких вершин своего развития. На грузовых транспортных средствах произошло полное оснащение турбокомпрессорами, в комплектацию которого входят турбины механические и электронные.
Семидесятые годы обозначили себя и тем, что в это время началось массовое применение турбинных двигателей на спортивных моделях автомобилей. Так началась новая эра спортивных автомобилей на Формуле-1. Иметь в комплектации своего транспортного средства автомобильные турбины стало престижным и модным. Производители при разработке своих конструкций автомобилей, как правило, одну из них оснащали турбинным двигателем. Но эксплуатация таких двигателей, не смотря на положительную динамику развития и применение их в автомобилестроении, заставила значительно увеличить вложение денежных средств на приобретение топлива. Поскольку эти прожорливые двигатели требовали большого количества топлива.
Начало эксплуатации турбокомпрессоров в комплектации на дизельных двигателях с 1978 года на автомобильной легковой Mercedes-Benz 300 SD, позволило получить удовлетворение от эффективного применения турбокомпрессоров, понизив топливный расход, при этом уменьшая уровень выброса в атмосферу вредных веществ в виде выхлопных газов. Эффективность работы дизельного двигателя сравнялась с бензиновыми двигателями.
При эксплуатации таких дизельных двигателей становится ясным, что применение турбинного наддува увеличивает тепловую нагрузку на все узлы и детали двигателя. Решение этой проблемы лежит в плоскости применения масла для охлаждения поршней. Установив жаростойкие клапана на специальные форсунки.
Для повышения эффективности системы охлаждения, отвода значительного количества теплоты, применяются и устанавливаются радиаторы, которые имеют большие размеры по габаритам, по сравнению с прежними модификациями радиаторов. Для двигателей, которые имеют воздушное охлаждение, увеличивают подачу воздуха для охлаждения цилиндров. При увеличении форсированного режима работы двигателя возможен вариант применения для охлаждения смазочного масла.
Применяя механические турбины в турбинных нагнетателях спортивных автомоделей делает такой двигатель более мощным. Для этого увеличивают эффективность давления, применяя турбинный наддув, при такой модификации происходит заполнение цилиндров новым зарядом. При этом положении все топливо сжигается в цилиндрах, тем самым повышая агрегатную мощность двигателя.
Принцип работы турбинного наддува основан на использовании энергии отработанных газов. Сам процесс работы элементарен. Отработанные газы, проходя через выпускной коллектор, следуют далее, где затем под высоким давлением приходят в корпус турбинного колеса, придавая вращательное движение турбинному колесу. Компрессорное колесо жестко крепится на вал турбинного колеса. При вращении достигается эффект сжатия воздуха, который потом попадает во впускной коллектор двигателя. В итоге, чем больше газов пройдет через компрессорное колесо, тем быстрее само колесо будет вращаться, при этом достигается и лучший эффект работы.
В наши дни, когда тема модернизации двигателей с турбинным наддувом подходит к завершающей стадии, все больше обращают внимание на тюнинговые возможности модернизации.
В теоретических разработках турбокомпрессоров попадаются битурбо или твинтурбо. В первом варианте предусматривается установка турбокомпрессоров. Монтируются они в параллельной схеме. В первом варианте наличие турбокомпрессоров увеличивается до трех. Применяются эти схемы установки на спортивных моделях автомобилей. Использование сразу нескольких турбокомпрессоров эффективно из-за того, что различаются своими размерами. В таком варианте различаться они будут по инерционным возможностям, у одного она больше, у другого меньше. Этот эффект используется, когда двигатель работает на реверсивных режимах. То есть на малых оборотах будет включать один турбокомпрессор, на максимальных оборотах происходит включение другого турбокомпрессора.
На автомобильных двигателях с малой мощностью турбокомпрессоры с центростремительной турбиной. На двигателях с большей мощностью, имеются ввиду тепловозные, судовые или тракторные, то монтируется осевой турбокомпрессор. Самые минимальные размеры турбокомпрессоров в двигателе легковых автомобилей. Размер по диаметру составляет всего шестьдесят миллиметров.
Наиболее популярные сегодняшние модели турбинных компрессоров для автомобильного транспорта – это kkk, holset иgarrett gt17. Но лидером по праву считается garrett gt17.
