Меню Рубрики

Установка турбокомпрессора на карбюраторный двигатель

Установка турбины на двигатель с карбюратором.

Подавляющее большинство автовладельцев стремятся к максимальному повышению мощности своей машины различными доступными способами. Одним из вопросов, который часто задают обладатели карбюраторных авто, является то, как поставить турбину на карбюраторный двигатель. Если владелец карбюраторного ДВС решил заняться таким усовершенствованием и тюнингом, тогда необходимо отдельно учесть целый ряд особенностей.

Немного теории

Наиболее эффективно проводить подобные усовершенствования получается у того, кто имеет четкое представление о своих действиях. Для этого необходимо разбираться в теоретической части.

Итак, мощность автомобиля и расход топлива зависят от качества и степени обогащения топливно-воздушной смеси, поступающей в цилиндры, а также от ее объема.

Разумеется, объем сжигаемой смеси можно увеличить путем увеличения камеры сгорания, а также наращивания количества цилиндров. Однако оптимальных результатов это не принесет, так как двигатель становится большим и тяжелым, сильно увеличивается расход топлива. Турбонаддув решает эту проблему.

Дело в том, что обычный двигатель при работе сам себе нагнетает воздух за счет разрежения, которое создается поршнем. В турбированном силовом агрегате эту работу выполняет турбокомпрессор. При этом воздух предварительно сжимается, что позволяет закачать больший его объем. То есть, можно сжигать больший объем горючего. В результате получается возрастание мощности двигателя по отношению к объему двигателя и потребленного горючего.

Один важный момент: воздух, как известно, при сильном сжатии нагревается. Вторично он будет нагреваться при сжатии в камере сгорания. При этом возможно возникновение детонации. А, кроме того, вследствие нагрева плотность воздуха в цилиндре будет уменьшаться, из-за чего закономерно уменьшиться эффективность всей системы. Чтобы убрать эти негативные явления, применяются интеркулеры – охладители воздуха из турбины. Они представляют собой радиатор.

Обычно турбокомпрессоры устанавливались на двигатели с электронным впрыском топлива (бензин или дизель), а механические компрессоры на карбюраторные ДВС. При этом турбина на карбюраторный мотор тоже может быть установлена, однако возникают дополнительные сложности, о которых будет рассказано немного позже.

Как уже было сказано, существует два типа компрессоров:

  • Турбокомпрессор, работающий за счет использования энергии выхлопных газов. Отработанные газы попадают на крыльчатку и вращают ее, благодаря чему и происходит нагнетание воздуха;
  • Компрессор с механическим приводом. Он работает от привода двигателя. При этом снижается КПД и возрастает расход топлива по сравнению с первым вариантом компрессора, так как механический нагнетатель отбирает часть мощности у ДВС.

Вся система, кроме самой турбины, включает в себя еще несколько важных узлов, о которых необходимо помнить при установке:

  • регулировочный клапан, который поддерживает заданное давление;
  • перепускной клапан, который обеспечивает возврат сжатого воздуха назад, во впускные патрубки компрессора, если дроссельная заслонка двигателя закрыта;
  • стравливающий клапан, который сбрасывает сжатый воздух в атмосферу при закрытой дроссельной заслонке;
  • воздушные патрубки;
  • масляные патрубки (служат для смазывания и охлаждения турбины).

Сложности установки турбины на карбюраторный двигатель

  • Сам процесс установки турбины во многом напоминает процедуру на инжекторном ДВС (установка интеркулера, турбокомпрессора, элементов управления турбиной и т.д.). Главные трудности связаны с карбюратором.
  • Из-за того, что в цилиндры топливная смесь подается через жиклеры, когда устанавливается турбина на карбюраторный двигатель, приходится менять их на другие, большего диаметра, чтобы смесь не переобеднялась. А подобрать неродные жиклеры на карбюратор и обеспечить нормальную его работу во всех режимах очень непросто.

Большинство карбюраторов не предназначены для работы в паре с турбиной. Хотя, некоторые заводы выпускали в небольшом количестве карбюраторные двигатели, изначально оборудованные турбокомпрессорами.

  • За счет того, что у турбодвигателей другая степень сжатия, чем у атмосферных, необходимо помнить о детонации и способах ее устранения. Как правило, проверенным способом является решение увеличить объем камеры сгорания. Это достигается путем установки дополнительных прокладок под головку блока цилиндров.
  • Также придется отрегулировать работу системы так, что при разных оборотах двигателя давление воздуха из турбины тоже было соответствующим. В противном случае проявятся излишки или нехватка воздуха во впускном коллекторе по отношению к объему подаваемого топлива.

Это основные проблемы, с которыми придется столкнуться, устанавливая компрессор на карбюраторный мотор. Но кроме этого возможны дополнительные трудности, которые будут зависеть от модели авто, а также от режимов его эксплуатации.

Из самых главных преимуществ такой установки стоит выделить следующие:

  • Уменьшение расхода топлива при грамотной эксплуатации ТС при повседневной езде. Речь идет о возможности поднять крутящий момент, что, в свою очередь, существенно снизит частоту переключения передач на пониженные в условиях городских загруженных дорог в плотном потоке. Опять-таки, это приведет к снижению расхода топлива.
  • Снижение шума во время работы двигателя, так как нет необходимости крутить агрегат до высоких оборотов. Также при комплексном тюнинге имеется возможность дополнительно и весьма значительно улучшить отдачу от мотора;
Читайте также:  Установка электроподогревателя двигателя приора

Выводы

Как видно, карбюраторный двигатель с турбиной имеет право на существование и может даже оказаться более выгодным по сравнению с обычным атмосферным, хотя такое переоборудование доставит хлопот и потребует серьезных переделок и денежных затрат. По понятным причинам на практике турбированные карбюраторные ДВС встречается очень редко, тем более на гражданских авто.

Также перед установкой компрессора стоит предварительно определиться с тем, в каких режимах планируется эксплуатация автомобиля: скоростная езда по трассе или обычные повседневные поездки по городу.

Еще важно подобрать и правильно настроить турбину в соответствии с рабочим объемом самого силового агрегата. Как правило, процесс настройки является не менее трудоемким, чем монтаж.

Что касается ресурса двигателя, в большинстве случаев установка наддува на атмосферный агрегат так или иначе уменьшает срок службы мотора и КПП, особенно если двигатель и трансмиссия не были для этого специально подготовлены и доработаны.

источник

Сообщества › ВАЗ: Ремонт и Доработка › Блог › карбюратор+турбина

Нашел вот такую статью про карб+турбо по этому принципу думаю собрать двигатель скорей всего 213 блок. у кого какие мнения по этому поводу жду))) если есть какие то советы по поводу турбо двигателя буду благодарен))) ВТОРАЯ ЧАСТЬ НАХОДИТСЯ В БЖ МОЕГО АВТО

Для отработки компоновки ТКР был изготовлен специальный стенд, имитирующий двигатель. На нем были установлены штатный выхлопной и впускной коллекторы двигателя, к которым подсоединялись турбинный и компрессорный тракты ТКР с учетом минимальных потерь давления, прочности конструкции и размещения в пределах моторного отсека автомобиля «ВАЗ-2107». Здесь же определили способ установки карбюратора и воздушного фильтра, конфигурацию и крепление маслопроводов, расположение термопар и датчиков давления.
Турбокомпрессор был размещен со стороны впускного и выпускного коллекторов двигателя. Его ось ориентирована параллельно коленчатому валу двигателя. Приемный патрубок турбины и выпускной коллектор соединены короткими трубами, обеспечившими плавное сопряжение. Отработавшие газы из ТКР отводятся по специальному патрубку в приемную трубу глушителя, которую пришлось доработать для этой цели.
Конструкция подшипника скольжения ТКР предполагает его смазку под давлением. Масло сюда поступает из основной масляной магистрали двигателя, работающей под давлением, направляется через переходник, ввертываемый в резьбовое гнездо штатного датчика аварийного давления масла. Отработанное масло из ТКР сливается в масляный поддон картера двигателя самотеком. В нижней части переходника через медные уплотнительные кольца закрепляется ниппель трубки подвода масла к ТКР. В верхнюю часть вворачивается ниппель с трубкой для замера давления масла в системе, соединенной со стрелочным манометром непосредственного действия со шкалой измерения до 6 кгс/см2.
Для монтажа турбокомпрессора в моторном отсеке автомобиля «ВАЗ-2107» пришлось перенести аккумулятор в левую часть отсека. С двигателя снимаются воздушный фильтр и карбюратор, и на штатную площадку карбюратора через паронитовую прокладку устанавливается приемный алюминиевый патрубок, который закрепляется болтами. Штатная приемная труба удаляется.
На шпильки выхлопного коллектора через штатную прокладку устанавливается и закрепляется газоподводящий патрубок. Снизу вводится доработанная приемная труба глушителя и через медную прокладку соединяется с треугольным фланцем перепускной трубы газоподводящего патрубка. На горизонтальный фланец патрубка устанавливается и закрепляется ТКР. В выпускной тракт ТКР вводится цилиндрическая законцовка отводящего патрубка с уплотнительным кольцом, после чего прямоугольный фланец патрубка закрепляется через медную прокладку на приемной трубе ТКР.

Между приемным и выпускным патрубками, а также патрубком компрессора ТКР устанавливается соединительный патрубок диаметром 50 мм и закрепляется ленточными хомутами.
На выходе компрессора ТКР устанавливается входной алюминиевый патрубок и закрепляется через дюритовую муфту ленточными хомутами. К горизонтальному фланцу входного патрубка при помощи штатных шпилек через штатную паронитовую прокладку крепится карбюратор.
Короткие штатные тяги привода дроссельной заслонки и вторая справа прижимная пластина крышки головки блока удаляются. Вместо прижимной пластины устанавливается кронштейн привода дроссельной заслонки, на котором монтируются кулисы и длинные тяги привода дроссельной заслонки. На специальном штуцере входного патрубка закрепляется трубопровод гидровакуумного усилителя, подсоединяются датчики и указатели приборов. Затем устанавливается штатный воздухофильтр со штатным подсоединением трубы вентиляции картера.
Для сравнения показателей двигателя до и после установки турбокомпрессора были проведены испытания серийного автомобиля и оборудованного ТКР. В программу входили скоростные испытания на горизонтальном участке, испытания на подъеме, а также испытания на приемистость.
Контроль за температурой газов перед турбиной осуществлялся с помощью авиационного термометра со шкалой измерения до 950 С. Термопара датчика устанавливалась по оси газового потока в подводящем патрубке ТКР.
Температура наддувочного воздуха контролировалась авиационным термометром ТЦТ-13 со шкалой измерения до 300 С. Термопара датчика закреплялась на штатном впускном патрубке двигателя.
Разрежение и наддув в системе измерялись авиационным мановакуумметром МВ-16У со шкалой измерения от 350 до 1600 мм рт.ст.
Давление масла в системе контролировалось при помощи стрелочного манометра непосредственного действия со шкалой измерения до 6 кгс/см2.
Анализируя итоги проведенной работы, можно с уверенностью сказать, что ТКР-7 можно разместить в моторном отсеке любого автомобиля из семейства «ВАЗ» (кроме моделей 2108, 2109) без изменения серийности деталей и узлов. Двигатель с ТКР пускается без затруднений и устойчиво работает во всем диапазоне частот вращения. Ресурс ТКР соизмерим с ресурсом двигателя.
Давление наддува при 4000—4100 об/мин начинает превышать атмосферное давление 720 мм рт. ст. по прибору), т.е. при этом режиме обеспечивается форсаж приблизительно на 20%, что положительно сказывается на динамике разгона. При старте с места автомобиль «ВАЗ-2107» с ТКР при нагрузке четыре человека достигает скорости 100 км/ч за 18 с; этот же показатель у автомобиля без ТКР составляет 24 с.
При всех режимах температура двигателя с ТКР не отличалась от таковой на серийном автомобиле. Влияние отбора масла из главной магистрали на смазку ТКР проявляется в по¬нижении давления масла на 0,1—0,2 кгс/см2 в системе двигателя при частоте вращения 4500 об/мин и выше, что не выходит за пределы нормального.
Что касается экономичности, то удельный расход топлива (из расчета на 1 л. с/ч) у двигателя, снабженного ТКР, снизился на 15—20 %.
Во время испытаний выявились и недостатки установки. Например, при эксплуатации на автомобилях с объемом двигателя 1200 — 1500 см желательно применение ТКР меньших размеров. Для катерных двигателей, работающих практически в постоянном режиме, это несущественно.
В описанной установке выход на необходимое давление наддува (1,2 кгс/см2) приходится осуществлять подбором дросселирующих шайб, что очень трудоемко и занимает много времени. В дальнейшем предполагается установить клапан в газоподводящем канале, который будет срабатывать при достижении определенного давления нагнетаемой топливо-воздушной смеси.
Если вы выбираете наддув, нужно понимать, что они бывают разные по исполнению и разных производителей. Что касательно моего выбора, то я выбрал именно турбокомпрессор, который работает за счёт энергии отработавших газов. Плюсы этого наддува в том, что он не отнимает мощности от двигателя, увеличивает КПД двигателя, при правильной настройке уменьшает расход топлива. Ну, если вы ещё и заботитесь о санитарных нормах, то турбокомпрессор уменьшает шумность выхлопа и токсичность отработавших газов. Эта информация была случайно найдена в Интернете! Минусы тоже есть: у меня после установки наддува он начинает давать избыточное давление с 3000-3200 об/мин.

Читайте также:  Установка электроподогреватель на двигатель камминз

Преимущества механического наддува в том, что он начинает работать сразу же при нажатии педели газа, но он увеличивает расход топлива и отнимает мощность от двигателя, да и стоимость сильно высокая.

Но прежде чем рассказывать про установку наддува я пожалуй расскажу про расчёты, ибо ставить что-либо, надеясь на авось, я не умею 🙂

1.1. Требуемое массовое количество воздуха для двигателя определяется из выражения:

где — коэффициент избытка воздуха (1,6 — 2,2) для дизеля, для бензиновых двигателей мы берём = 1,1; L0 — теоретическое количество воздуха, необходимое для сгорания 1 кг топлива (15 кг); ge — удельный расход топлива в кг/(кВт ч) (0,18 — 0,22), в нашем случае нужно брать ge = 0,27; Ne — мощность двигателя в кВт; — коэффициент продувки (1,1-1,2), берём =1,1.

Рассчитанное выше значение понадобится для дальнейших расчётов только тогда, когда вы, например, захотите узнать температуру воздуха на выходе из компрессора. Если же вы не ищете температуру, тогда формулу 1.1 можно и не учитывать! При высоких давлениях наддува воздух может нагреться до 120оС, а это уменьшает плотность топливовоздушной смеси, и в цилиндры ее поступит меньше. Дальше вы, наверное, знаете, что при этом получится! Вообще, по рекомендации доцента СибАДИ, если воздух нагревается более 60о С, нужно ставить интеркулер! Для наддува менее 0,7 бар интеркулер не нужен, так как температура воздуха на выходе из компрессора будет примерно 45о С.

1.2. С учетом выбранного числа компрессоров (ik), необходимая подача воздуха одним компрессором находится по формуле:

Для рядных двигателей обычно устанавливают один компрессор, для V- образных — два, в нашем случае получается так:

1.3. Определяется среднее эффективное давление Ре. Для четырехтактного двигателя эффективная мощность определяется выражением:

Читайте также:  Двигателя td27 установка на газель

где Vh — рабочий объем цилиндра в литрах; i — число цилиндров; n — частота вращения коленчатого вала в мин-1, обороты двигателя ставим максимальные, я поставил (7000 мин-1); те, кто поставил распредвал (с измененными фазами), который обеспечивает работу двигателя на больших оборотах, ставит максимальные обороты, те, которые развивает двигатель с данным распредвалом. Сразу оговариваю: формулу 1.3 нужно использовать после того, как вы определились с давлением наддува, чтобы найти итоговую мощность в зависимости от давления! В место Vh*i можно просто поставить рабочий объём двигателя и не парится, я подставлю свой объём (1,570 л). Подставьте свой объем и пересчитайте Ре.

После преобразования выражения 1.3 получим:

Подставив все значения получаем:

1.4. Величину давления воздуха на выходе из компрессора для четырехтактных двигателей определяем из соотношения:

Рк= (0,15 — 0,18)Ре, для двухтактных двигателей Рк= (0,2 — 0,28)Ре.

(1.4)
Здесь нужно выбрать такое значение из интервала (0,15 — 0,18), чтобы Рк было равно примерно 0,1 МПа, то есть получившееся Ре*0,164 (это число входит в диапазон 0,15 — 0,18):

Степень повышения давления в компрессоре

(1.4.1)
где Ро — давление на входе в компрессор (атмосферное давление, оно равно 0,0981 МПа).

Если подставим имеющееся значение Рк в это выражение, то получим:

то есть двигатель атмосферный, без наддува.

Зная все исходные данные, мы теперь можем, подбирая давление наддува, видеть, как меняется мощность.

Делаем так. Например, мы хотим «слегка форсировать двигатель». Берём давление наддува 0,3 Бар, для этого нам нужно сложить:

Бар.
Преобразуем формулу (1.4.1) так, чтобы мы могли найти Рк:

МПа.
Далее нужно преобразовать Рк в Ре, преобразуя формулу (1.4), получаем:

Подставляя это значение Ре в формулу (1.3), мы можем найти мощность при наддуве в 0,3 Бар:

Умножив полученные киловатты на 1,36, мы получим мощность в лошадиных силах:

л.с.
Также с повышением давления на впуске повышается и степень сжатия! Чтобы не гадать, надо ли лить более высокооктановое топливо или нет, вот вам формула:

,
Где — итоговая степень сжатия, — геометрическая степень сжатия, Pнаддува — давление наддува.

Возьму, пожалуй, самый яркий пример, чтобы сразу было понятно, а потом касательно наддува в 0,3 Бар. Например, у нас = 9,5; Pнаддува = 2 Бар, тогда получается:

.
При = 13,5 детонирует даже 98 бензин!

Мощность при таком давлении 227,6 л.с. (напоминаю, расчёт ведётся на двигателе со стандартной комплектацией, просто подняли давление на впуске с помощью наддува) — завел такой двигатель, газанул, раз, а потом собираешь после взрыва его останки по всей округе!

Касательно нашего примера получается так: для Нивы на 92 бензине = 8,5; если берём Pнаддува = 0,3 Бар, то получается так:

.
Радуемся и прыгаем до потолка, потому что бензин можно не менять и ездить на 92-м, хвастаясь, что у вас не 76 л.с., а 98,6 л.с.

Более того, скажу, что для 92-го бензина нужна степень сжатия 9-9,2; для 80-го 7,2-7,5. Заводом для Нивы, работающей на 92-ом бензине, заложена степень сжатия 8,5 не потому, что они не знали, при какой степени сжатия детонирует 92-ой бензин, а просто тогда, когда проектировался двигатель, не было бензина приемлемого качества, то есть залил чего то там в бак — и » пых-пых» поехали.

В принципе, давление наддува можно повышать до 0,7 Бар, с таким наддувом = 8,99 — как раз под 92-ой бензин! Но, мощность при этом достигает 129 л.с! Выдержит ли двигатель — интересный, конечно, вопрос. Я думаю, выдержит, вот только на сколько трансмиссии хватит — это действительно актуальный вопрос?!

Теперь, подкрепив своё желание установить наддув мат частью, можно приступить собственно к установки наддува.

Как говорилось ранее, движок у меня доработанный.Кроме того, со стандартным коллектором, который плавно переходит в штаны, я бы намучился при подводе выхлопа к наддуву. Единственное, что я посоветую, это купить коллектор выпускной PASSIK SPORT. Он идёт сразу со съёмной приёмной трубой, что упрощает монтаж и демонтаж элементов выхлопной системы. Помимо паука и собственно наддува, я купил трубу без резонатора для классики диаметром 51 мм. Также был приобретён гусь, огибающий мост и прямоточная банка с гусем в сборе.

источник

Добавить комментарий

Adblock
detector