Chinasp.ru

Авто Клондайк
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Зачем нужен датчик буста в автомобиле

Для начала стоит понять, что собой представляет датчик буста. Этот элемент входит в систему турбонаддува. Его роль заключается в увеличении заряда топлива в цилиндрах двигателя внутреннего сгорания. Сегодня популярностью пользуется турбонаддув, поэтому конструкция дополнительно оснащается турбокомпрессором. Механический компрессор, который использовали ранее, уходит в прошлое.

Система турбонаддува увеличивает мощность мотора. Это в дальнейшем имеет отрицательные последствия: повышается рабочее давление внутри цилиндров. Чтобы не допустить перегрева, в конструкции был продуман датчик наддува турбины. Он следит за отклонениями давления, передавая сигналы промежуточному охладителю в случае необходимости. Его значения позволяют электронному блоку управления оценивать состояния автомобиля на текущий момент.

Без всех деталей системы, наддув турбины невозможен. Поэтому, если из строя выйдет датчик буста, его необходимо в срочном порядке заменить. Сегодня такие устройства предлагают многие производители автозапчастей. Например, Bosch, Vemo, Metzger, Febi Bilstein, Hella.

Система турбонаддува

Что это такое?

Это специальное техническое нововведение, которое обеспечивает принудительную подачу дополнительной порции воздуха в цилиндры. Причем эта система актуальна не только по отношению к автомобильным ДВС, ею оснащаются силовые агрегаты других транспортных средств:

  • авиация
  • тепловозы
  • корабельных

Сегодня эта система является не только самым эффективным способом увеличения мощности силового агрегата, но и распространенным. Причем увеличение мощности двигателей с турбонаддувом достигается с сохранением объема цилиндров и количества оборотов коленвала. Такой системой можно оснастить любой мотор, даже если это не предусмотрено конструкцией.

Состав системы [ править | править код ]

Кроме турбокомпрессора и интеркулера в систему входят: регулировочный клапан (wastegate) (для поддержания заданного давления в системе и сброса давления в приёмную трубу), перепускной клапан (bypass valve — для отвода наддувочного воздуха обратно во впускные патрубки до турбины в случае закрытия дроссельной заслонки) и/или «стравливающий» клапан (blow-off valve — для сброса наддувочного воздуха в атмосферу с характерным звуком, в случае закрытия дроссельной заслонки, при условии отсутствия датчика массового расхода воздуха), выпускной коллектор, совместимый с турбокомпрессором, или кастомный даунпайп, а также герметичные патрубки: воздушные для подачи воздуха во впуск, масляные для охлаждения и смазки турбокомпрессора.

Читайте так же:
Как правильно отрегулировать зажигание на зил 131

Как работает турбина дизельного двигателя

Мощность любого двигателя и производительность его работы зависит от целого ряда причин. А именно: от рабочего объёма цилиндров, от количества подаваемой воздушно-топливной смеси, от эффективности её сгорания, а также от энергетической части топлива. Мощность двигателя возрастает пропорционально росту количества сжигаемого в нём за определённую единицу времени горючего. Но для ускорения сгорания топлива необходимо увеличение запаса сжатого воздуха в рабочих полостях мотора.

То есть, чем больше за единицу времени сжигается горючего, тем большее количество воздуха потребуется «впихнуть» в мотор (не очень красивое слово «впихнуть» здесь, тем не менее, очень хорошо подходит, поскольку сам мотор не справится с забором избыточного количества сжатого воздуха, и фильтры нулевого сопротивления в этом ему не помогут).

Как работает турбина дизельного двигателя

В этом, повторимся, и состоит основное назначение турбонаддува – в наращивании подачи воздушно-топливной смеси в камеры сгорания. Это обеспечивается нагнетанием сжатого воздуха в цилиндры, которое происходит под постоянным давлением. Оно происходит вследствие преобразования энергии отработанных газов, проще говоря, из бросовой и утерянной – в полезную. Для этого, прежде чем выхлопные газы должны быть выведены в выхлопную трубу, а далее и, соответственно, в атмосферу, их поток направляется через систему турбокомпрессора.

Этот процесс обеспечивает раскручивание колеса турбины («крыльчатки»), снабжённого специальными лопастями, до 100-150ти тысяч оборотов в минуту. На одном валу с крыльчаткой закреплены и лопасти компрессора, которые нагнетают сжатый воздух в цилиндры двигателя. Полученная от преобразования энергии выхлопных газов сила используется для значительного увеличения давления воздуха. Благодаря чему и появляется возможность впрыскивания в рабочие полости цилиндров гораздо большего количества топлива за фиксированное время. Это даёт значительное увеличение как мощности, так и КПД дизеля.

Читайте так же:
Как регулировать задние тормоза на скутере

Как работает турбина дизельного двигателя 01

Дизельная турбина в разрезе

Проще говоря, турбосистема содержит две лопастных «крыльчатки», закреплённых на одном общем валу. Но находящихся при этом в отдельных камерах, герметично отделённых друг от друга. Одна из крыльчаток вынуждена вращаться от постоянно поступающих на её лопасти выхлопных газов двигателя. Поскольку вторая крыльчатка с нею жёстко связана, то и она также начинает вращаться, захватывая при этом атмосферный воздух и подавая его в сжатом виде в цилиндры двигателя.

2 Принципы регулирования компрессоров объемного типа

Регулирование компрессоров объемного типа выполняется несколькими способами. Рассмотрим их подробнее.

Сброс давления

Данный способ предполагает применение разгрузочного клапана простой конструкции для сброса избыточного давления в окружающую атмосферу. Арматуру подпружинивают, чтобы остаточное давление определялось натяжением пружины. В некоторых случаях может использоваться гидравлическое устройство – сервоклапан, который управляется регулятором.

При использовании данной схемы управления давление легко контролируется, а сам клапан может использоваться в качестве разгрузочного для сброса давления при старте компрессора. При выборе варианта сброса давления следует помнить, что он достаточно энергозатратен, так как компрессорная установка должна работать без остановки, преодолевая полное противодавление. Для небольших компрессоров есть способ снизить потребление энергии. Для этого полностью открывают клапан, чтобы разгрузить агрегат, работающий против атмосферного давления.

Дросселирование впуска

Дросселирование впуска – простой способ понижения давления рабочей среды за счет прохождения ее через узкий диаметр трубопровода. В компрессоре повышается коэффициент сжатия, который в свою очередь зависит от созданного разрежения на впуске. Однако использовать данный метод регулирования расхода можно не для каждой пневмосистемы. Ограничение связано с небольшим диапазоном регулировки – до 10% (компрессоры с впрыском жидкости). Кроме того, дросселирование впуска требует большого расхода энергии, вследствие высокого коэффициента сжатия, что также влечет за собой определенные трудности.

Читайте так же:
Что регулирует внутричерепное давление

Перепускной клапан

Регулирование расхода воздуха с помощью перепускного клапана предполагает сброс давления с помощью отвода рабочей среды в отдельный трубопровод, после чего сбрасываемый воздух охлаждается и возвращается обратно. Данный способ часто используют в технологических процессах, где нет возможности стравливать рабочую среду в атмосферу.

Пуск/остановка

Расход воздуха в компрессорах с мощностью в диапазоне 5-10 кВт часто управляется путем полной остановки двигателя, когда давление достигает верхнего предела. После этого давление падает и когда оно достигает нижнего уровня, выполняется перезапуск двигателя. Применение данного способа предполагает наличие воздушного ресивера большого объема, или большой разности между давлением пуска и давлением остановки, что позволит снизить тепловую нагрузку на электродвигатель. Данный метод регулирования экономически обоснован для тех систем с ограниченным количеством запуска двигателя.

Сброс давления с дросселированием впуска

Также в пневмосети должен быть установлен большой ресивер, объем которого должен определяться, как разница между предельными значениями давления нагрузки и разгрузки, а также допустимым количеством циклов разгрузки в час.

Регулирование частоты вращения

Двигатель внутреннего сгорания, электродвигатель с частотным регулированием или турбина могут управлять скоростью компрессора (числом оборотов), и соответственно – расходом. Данный метод представляет собой эффективный и экономный способ поддерживать устойчивое давление в системе. Диапазон регулирования расхода зависит от типа компрессорного аппарата, но наибольший интервал имеется в агрегатах с впрыском жидкости. Регулирование частоты вращения во многих случаях выполняется с режимами пуска-остановки при невысоких нагрузках и сбросом давления при остановке аппарата.

Еще одним действенным способом регулирования производительности винтовых компрессоров является перемещение выпускного клапана вдоль оси винта по направлению к впускному клапану. Но метод редко используется виду больших энергозатрат на дополнительные устройства.

Читайте так же:
Как отрегулировать давление на компрессоре кратон

Как работает вакуумный клапан турбины?

Чтобы турбины в моторе автомобиля работала полноценно, ее дополняют специализированным клапаном. Его задача — поддерживать стабильное давление воздуха и жидкости. Не имея этого клапана, мотор может быстро сломаться из-за перегрузок. Рассмотрим, как функционирует вакуумный клапан турбины и почему он так важен для системы в целом.

Что нужно знать о клапане для управления турбиной

Мощность, которую создает мотор с турбонаддувом, прямо зависит от количества воздуха, поступающего в цилиндры. На количество воздуха также влияют показатели влажности, температуры, времени зажигания и т.п.

Рост давления наддува — действенный и простой метод увеличения объемов воздуха, поступающих в мотор. От него зависит выходная мощность двигателя.

Несмотря на такую простоту методики достижения дополнительной мощности, в процессе важны разумные границы. У любого мотора есть механические ограничения. Постоянный рост давления приведет к выходу из строя.

Именно для контроля давления и нужен вакуумный клапан турбины (или датчик наддува). Его задача — не допустить превышения уровня температурного и механического напряжения элементов мотора. Клапан в прямом смысле продлевает эксплуатационный срок компонентов.

Виды клапанов

Есть несколько клапанов для управления турбиной:

  • электромагнитный — устройство, работающее по электромеханическому принципу. Может открывать либо перекрывать проходные сечения, регулируя поток воздуха;
  • внешний (байпасный) — интегрирован в моторы высокомощных авто (400 лошадиных сил и больше);
  • внутренний — установлен в большинстве дизельных автомобилей. Для оптимизации уровня давления заслонка пропускает часть отработанных газов. При закрытой заслонке давление набирается.
Принцип функционирования клапана турбины

У всех моторов с турбонаддувом предусмотрен встроенный контроль наддува в одной из доступных форм. Принцип работы в любом случае — пневматический. Чтобы разобраться в принципе функционирования клапана управления турбиной, нужно знать конструкцию системы турбонаддува. В большинстве турбокомпрессоров перепускной клапан интегрирован в корпус.

Читайте так же:
Схема для регулировки тока по первичке трансформатора

Он выпускает необходимый объем выхлопа, обеспечивая стабильную скорость вращения турбинного вала. Таким образом контролируется уровень наддува, без критических превышений. Благодаря клапану давление не растет, не превышает критических показателей, и турбина не выходит из строя.

Клапан управления турбиной — часть пневмосистемы и управляется с помощью заслонки. Для нагнетания к приводу направляется давление из компрессора через шланг. Если давление наддува возрастает, задвижка открывается. Таким образом замедляется рост давления вплоть до стабилизации уровня — и закрытия крышки. Если система правильно подключена и отлажена, она точно регулирует давление.

Механический нагнетатель или турбонагнетатель: что лучше?

Двигатели с турбонагнетателями выпускаются в массовом производстве, благодаря чему цены на них снижаются. Самостоятельно устанавливать его в ДВС, тюнинговать — это достаточно сложное занятие, которое без специальных навыков трудно будет сделать своими руками.

Аналоги — центробежные механические нагнетатели имеют простую конструкцию и их легче эксплуатировать. Ателье по тюнингу авто, чип-тюнингу имеют готовые решение для некоторых двигателей — готовые комплекты турбонаддувов. Турбонаддувы пользуются спросом.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
Adblock
detector