Что же это такое ТУРБИНА, и зачем она в машине?

Итак, представим.... Едем себе по рулежке, почти холостые, дроссель закрыт, турбинка еле шевелится, давления во впуске нет, тишина, сиди кури. Но как приходит время пульнуть, тут уж давим тапку в пол, после чего: Компьютер впрыска (ECU Electronic Control Unit, он же “мозги”) по положению дросселя (хотя и не только у кого как) соображает про себя, а блин, очень надо дровишек в котел подбросить и увеличивает длительность импульсов на форсунки впрыска (в механическом впрыске регулятор увеличивает давление топлива). Т.к. дроссель открылся, в цилиндры помимо большего количества чистейшего авиационного керосина к тому же задуло больше воздуха. Мотор закрутился чаще, выхлоп пошел сильнее, раскрутил турбу, она ожила и давай пихать воздух во впускной коллектор, что вызывает соответственно дальнейшее повышение давления в выпускном коллекторе, что дает еще больше во впуск, а оно еще больше в выпуск и т.д. Короче если это дело не остановить насильно (ибо тапку-то с педали мы не думаем снимать), мотору каюк. Накачаем цилиндры так, что клапана через капот вылетят. Тут-то wastegate девайс (клапан сброса давления, то бишь) встает с шашкой наперевес и со словами вроде “а не фига так давить тута” пускает часть давления в обход турбы, сбрасывая таким образом давление во впуске до базового (basic boost pressure), что сразу на давлении выпуска сказывается, турбинка перестает раскручиваться ну и все обратно пошло. Сплошная механика, нет тут ни одного п-н-п перехода в помине, и об электронных мозгах и речи нет (это про простейший вариант безо всяких наворотов). Базовое давление наддува настраивается штоком с гайкой на wastegate и может быть измерено спец. манометром (по науке делается на ходу, а не как я вначале пробовал на холостых :). А если базовое давление низкое, то wastegate просто сразу все давление мимо сливает, турба отдыхает. Wastegate закреплен на турбине и похож на вакуумный корректор трамблера. Выходящий из него шток связан с перепускным клапаном. Кроме того, рядом с турбиной расположен часто упоминаемый байпасный клапан (by-pass valve), который защищает турбину от ударных воздействий при резком закрытии дросселя. Иными словами, дуем мы значит на всех парах, а тут откуда ни возьмись стройная лань выбегает наперерез. Животинку жалко, тут уж тапкой надо бить по тормозам, дроссель бросаем, не до него. Но турба-то раскручена. А куда гонимым турбиной парам деваться в герметичном впускном коллекторе? Некуда. Вот они и шарахаются лбом об закрытую дроссельную заслонку, отскакивают от нее и обратно начинают ломиться, нападают на крыльчатку турбины и давай душить ее обороты. Турба в шоке, а мотор от этого дела начинает фыркать, трястись и отбрыкиваться. Супротив такого вреда by pass и изобрели в качестве запасного выхода для пара, так сказать. По уму байпас, глядя, что за дросселем разрежение появилось (т.е. гашетка прикрылась), сбрасывает излишнее давление наддува, предохраняя крыльчатку от ударных воздействий. Таким образом, исправный байпас работает только при сбросе газа и не влияет на динамику разгона.

Какой принцип работы СААБовского APC?

Это не блок управления двигателем, а блок управления надувом. Так АРС (Automatic Performance Control) ,это такая система, которая позволяет снять с мотора максимальный перфоманс (читай-мощность) для бензина различного качества (т.е. в зависимости от детонационной стойкости топлива) путем регулирования давления наддува. Другими словами APC повышает давление наддува до момента появления детонации топливной смеси в цилиндрах. Эта штука имеет свои мозги (блок управления) и датчики (давления, детонации, максимального давления), а занимается тем, что дурит wastegate натурально. Пока детонации нет, эта APC давление в обход wastegate пускает с помощью саленоидного клапана. Ничего не подозревающий wastegate думает себе о своем, мечтает, шашку зачехлил, а во впуске на самом-то деле давление все нарастает, турба свистит как соловей, горизонт на капот наезжает. Тут максимальное давление наддува и наступает. Все в панике, что делать? Тут датчик детонации (работает как микрофон на впускном коллекторе) врывается с пеной у рта, документы на стол к блоку управления АРС шварк, напряжение генерит на контактах, я грит оглох уже от ударных волн. АРС деваться некуда, раз такая засада-я грит сматываюсь, и дурилку-соленоид закрывает. Ну тут wastegate опять очухался, с шашкой выбегает и давай давление гасить. Так они за максимальное давление и борются, обеспечивая перфоманс на должном уровне. Такие вот интриги внутри саабовских моторов разворачиваются.

Очень интересует, как дружит турба с газом?
И ещё, какое у газа октановое число?

дружит турба с газом.... Для турбо мотора нужен специальный турбо редуктор, но можно и обычный попробовать заставить работать. Но с ним трудно отстраиваться... Имею примеры турбосаапов на газу. Это ,если оборудование второго поколения, если четвертого поколения, то проблем вообще не должно быть. Получится, что будут стоять газовые форсунки и т.д. буш ездить как на бензине. Октановое число загадочное, больше 100 по-моему. Я как понимаю если на системе второго поколения, то сложность может возникать только в момент увеличения наддува... Т.е. турба давление поднимает, а турбо-редуктор не успевает... вот.. Но я думаю любые вопросы решаемы...

А вот степень сжатия обязательно ли уменьшать при "дутии" скажем стокового 16-ти клапанного 2 литрового атмосферника??? Я понимаю, что да, но где граница, с которой обязательно??? И что мы теоретически можем получить при невмешательстве в поршневую положительного и отрицательного при подобного рода "дутии"???

На счет степени сжатия, тут все будет зависеть от крепости мотора и условий эксплуатации. Допустим, в моторах F1 во времена турбоэры степень была в районе 6.5-7.0. Японские турбомоторы в основном имеют степень в районе 8.0-9.0., немецкие больше 9.0. (некоторые Порше и последние Ауди вообще 10.0) Если строить изначально не подготовленный для турбы двигатель, то уменьшать степень обязательно. На сколько конкретно - все будет зависеть от конструктивных особенностей двигателя (форма и площадь поверхности камеры сгорания, соотношения диаметра к ходу чем меньше, тем выше антидетонационная устойчивость) , прочности применяемых материалов как низа , так и верха мотора, предполагаемого объема и качества наддува и конечно же топлива. Есть один Гольф с мотором 1.8л , со степенью 10.0 в который вдувают 1200СFM , и выезжает квотер из 7сек. Правда едет на нитрометане и спирте.

Но ведь тюнинг-ателье ставят компрессора на атмосфеоники и ничего не уменьшают... ну будет дуть 0,3-0,5 при степени сжатия 10... что с ним сделается???

А что такое 0.5 бара - это совсем ерунда. Причем это давление где-нибудь внизу или в крайнем случае в середине, но никак не производительность. Допустим в 2-х литровый 16-ти клапанный двигатель необходимо на 6000 об вдуть 0.5бар избытка. Для этого необходимо иметь компрессор производительностью (2.0*6000*90*1.5)\5660=286CFM или 20lb\min. Что для компрессора многовато, а для турбы это детский сад. Да и для двигателя прибавка в 95CFM при своих безнаддувных 191- не такая уж и смертельная.

А расшифровать формулу? Непонятно, что за 90 и 5660. а что такое CFM? Cubical Feet per Minute?

90 - это эффективность или по другому пропускная способность клапанного механизма в %. Для 2-х клапанной головы, принимаетя 80-83% , для 4-х клапанной 90-92% , для доработанной головы с правильными валами 95-98%. 5660-это константа для перевода с одной размерности в другую. Небольшое примечание; данная формула высчитывает количество воздуха поступающего в двигатель, а не необходимую производительность компрессора.

А можно на этом примере объяснить, как читать турбо-карты? А то общее представление имею, вроде понятно, но вот что, как и почему...

Возьмем для примера все тот же 2-х литровый 4-х клапанный двигатель. И просчитаем сколько необходимо воздуха допустим на 6000об и при желаемом наддуве в 1.0бар и 1.5бар.
1) 2*6000*90*2\5660=371CFM или 26.7LBS (CFM\LBS=14.3)
2) 2*6000*90*2.5\5660=477CFM или 33.3LBS
Далее откладываем на оси Х вычисленные значения объема, а на оси Y давления. В первом случае попадаем в область 70-75% эффективности турбины и на 120900об , во втором попадаем вообще в молоко., Но есть еще интеркуллер, который компенсирует нагрев воздуха в турбине, Т.е компенсирует потерю эффективности турбины (острова на карте с % это эффективнось , те чем больше, тем меньше энергии турбины уходит на нагрев воздуха. Изогнутые кривые с цифрами 56.400 , 78.800 и т.д. это обороты турбины (чем выше мы загоним обороты , те быстрее она умрет) SURGE LIMIT-это режим помпажа , когда турбина ничего не выдает , т.е крутиться будет, а качать нет.

То есть это значит, что с этой конкретной турбиной мы сможем на этом моторе получить бар избытка, а 1,4 бара - уже хер с два, так? Хорошо, определили мы, сколько надо мотору воздуха для обеспечения желаемого режима работы (например тот же 1 бар избытка на 6000 об/мин). Потом берём компрессорные карты тех турбин, из которых выбираем подходящий вариант и смотрим на этих картах искомую точку. И выбираем в итоге тот компрессор, который обеспечивает в этой точке наибольшую эффективность, так? Но как потом быть со скоростью вращения турбины? Как выбирать правильную турбинну часть? Мне кажется, что разные её размеры обеспечат разные скорости вращения вала и, соответственно, колеса компрессора. Как связать обороты мотора и вала турбины?

1)Нет эта турбина может нормально и 1.6-1.7 бар избытка , но на 3500-4500об.
2) А для правильного выбора турбины, по скорости выхода на желаемый режим и необходимую производительность уже необходимо учитывать ряд компромиссов между диаметрами колес, углами и количеством перьев на крыльчатках, проходными сечениями улиток А\R и ТRIM. А еще кроме самой турбины есть геометрия впускного и выпускного коллекторов, степень сжатия и конструкция КШМ и клапанной системы.

1. это ясно, я говорил про рассчётный режим 6000 об/мин.
2. а как влияет соотношение диаметров турбинного и компрессорного колёс? А A/R каждого из колёс?
3. говоря про конструкцию КШМ и СЖ ты имел в виду их влияние на допустимый максимум наддува?
4. как влияет выпускной коллектор я вполне представляю, а вот как впускной? Ну кроме объёма?

Вообще-то вопросы , заданные выше, являться фундаментальными. И ответы на них не так легко найти. Могу лишь дать из личного опыта. Чем больше компрессорное колесо ,тем больше турбина может дуть,но позже. Чем больше турбинное колесо, тем больше пропускная способность и меньше противодавление выхлопных газов, но меньше скорость вращения турбины и больше лаг. Еще момент, на малом турбинном колесе и большом компрессорном турбы долго не живут. A\R- это геометрия улиток, чем меньше , тем меньше лаг, но больше затык. Для драга самые оптимальные; 0.7-0.8-компрессорной улитки и 1.0-1.1 турбинной. Есть еще TRIM- это соотношение квадратов диаметров крыльчаток на входе и выходе для компрессорной и выхода ко взводу на турбинной крыльчатке. Знаю ,что на дизельных турбах, соотношение диаметров компрессорных крыльчаток намного меньше, чем на бензиновых. По КШМ- чем меньше соотношение диаметра цилиндра к ходу поршня, тем раньше турбина выходит на рабочий режим, тем больше крутящий момент, но на длинном колене проблематично построить высокооборотистый двигатель. Чем выше степень сжатия, тем раньше двигатель выходит на максимум крутящего момента, но тогда увеличивается вероятность детонации и надо строить крепкий двигатель.

Вот объясните, Эскорт 1.6i . По книге атмо степень сжатия 9.8, турбо-8.3 Что сделать, чтобы уменшить степень сжатия?

В твоем случае на атмосфернике объем камеры сгорания равен 45.5сс, на турбе с степенью 8.3 уже 54.8сс, там камера сгорания больше на 9.3сс Самый простой случай - поставить прокладку (если диаметр цилиндра 80.0мм -уточни) , то для 9.3сс необходима прокладка толщиной 1.86мм. Самый простой , но не совсем правильный способ. Правильный - доработать голову или поршня с выемками. Можно еще изготовить на те же 1.86мм короче шатуны.

У меня есть к вам вопрос, допустим я хочу поставить турбу на проб 2го поколения 2.5в6. в интернете есть много how-to, но есть пару вопросов применительно как делать.

1) В мотор залазить и менять что-либо не буду т.к. СЖ вроде как раз под турбу :).
2) как я понял надо обязательно поменять топливный насос на более производительный. (можно взять от турбо калибры или селики?)
3)Где взять турбу? новая 100% стоит бешеных денег, можно ли рассматривать как вариант покупку б\у (возможно и с последующим ремонтом) от какой калибры или селики, говорят что есть и турбы российского пр-ва?
4)покупка коллектора под турбу невозможно -> надо варить, можно ли оставить стоковые коллектора, сварив лишь только новую приемную трубу(скорее всего получится очень зигзагообразная), на которую и станет турба. -стоковые: -не стоковые
5) надо ли менять расходомер или можно оставить стандартный?
6)чем задавать давление турбы во впускном коллекторе?
7) немного не понятно что будет поддерживать соотношение топливо\воздух, если какой контроллер то где его взять в БЕЛОРУССИ. Решив все предыдущие вопросы (+циркуляция масла через турбину) поедет ли машина?
8) уменьшится ли расход при обычной езде(с турбой).
9)значительно ли увеличатся обороты при максимальном моменте
Под турбу степень уменьшать нужно, но не всегда. Есть моторы , которые не плохо переваривают турбу с высокой степенью сжатия. Во многом зависит от геометрии камеры сгорания , соотношения объем\площадь камеры , диаметр\ход поршня , количества клапанов, настройки топливных и нагрузочных карт и конечно же топлива. У меня на А200 степень 9.5 и могу вдувать 1.5кг избытка. Есть серийные моторы ,у которых высокая степень -Порше , Ауди 2.0турбо -степень 10.0 (кстати признан мотором года в своем классе и сместил с этого поста мотор Хонды S2000) А есть для которых даже в атмосферном варианте степень9.0 -уже смерть- взять туже Волгу. Так что тут все индивидуально и зависит от поставленных задач. Но в любом случае перед тем как турбировать не помешает разобрать двигатель для диагностики ЦПГ и КШМ. Да варить /переделывать/переносить много что придется. Но самое главное-это чтоб хватило силы воли довести начатое до конца.

Объясните на пальцах, чем физически ограничена степень сжатия на бензиновых турбо-моторах? Посмотрев ТХ автомобилей, можно сделать вывод, что степенью около 10 обладают только новые технически совершенные моторы. Т.е. степень сжатия пытаются увеличить. С другой стороны, чем меньше степень, тем больше воздуха можно закачать. Правильно я понимаю? Так зачем тогда инженеры её увеличивают? Диллема выходит непонятная...
Но изначально, мысль, которая меня терзает следующая: даже незначительное увеличение степени сжатия на бензиновых моторах является сложной задачей. Объясните, в чём здесь сложность, если степени порядка 20 давно достигнуты на надувных дизелях?

1. Физически степень сжатия ничем не ограничена, кроме здравого смысла , крепостью и геометрией мотора и свойств топлива. Детонация вещь серьезная. Пока её лично не словишь -так и не узнаешь ,что это такое.
2. Увеличивают СЖ на современных турбах , во первых для увеличения крутящего момента на низах , уменьшения турболага и для выполнения жестких норм по выбросам.
Короче ПРАВИЛЬНЫЕ турбо ( Форд Косворт, Лянче Интеграле, Ауди URQ Sport ,Порше) и многие из них теперь уже классика. Есть еще японские турбо- но это всего лишь дешевые подделки - полные копии тех же Косси и Лянч, даже двигателя Субару -замученные рахиты в погоне за Порше.
Топливом ограничена финальная степень сжатия. К примеру, если ты дуешь 1 бар избытка в СЖ 9:1 , в результате получаем 9x(1+1)**0.5=12.72 это очень близко к пределу на дорожном топливе (98 или 100 бензин). Если степень сжатия ниже , к примеру 7,5, такого же уровня детонации можно достичь уже при 1,9 избытка 7,5x(1+1.9)**0,5=12.77 Атмосферные 2х литровики в кузовном чемпионате WTCC имеют степень сжатия выше 12,5 и максимальную мощность более 280лс примерно на 9-10тыс оборотов.
Почему нельзя сделать как у дизеля? Бензин детонирует, а дизтопливо нет. Даже можно сказать так, работа дизеля, это фактически управляемая детонация топлива, без зажигания.

MAP сенсор тотже датчик абсолютного давления и можно-ли в принципе поменять на датчик диф давления (motorola-вский стоит много дешевле,но придется исправлять показания)?

Есть серия MPX и MPXA в частности МРХ 4250А на 250 кРа.
ВАХ линейная от 0.5 до 5.0В в диапазоне 0-250кРа. Необходимо соорудить АЦП и откалибровать карты.

Как рассчитать производительность форсунок?

С форсунками все просто. Берешь заявленную изготовителем производительность на стандартном давлении и скважности (у BOSCH обычно 82%) и делим на 5.6 - получаем к.во H.P , которые может накормить одна форсунка. При задавленном давлении и скважности под 100% безболезненно для двигателя делим на 5.

Стоил ли ради 300лс мутить внешний вестгейт, или пытаться приделать внутренний?
Второе, как управляется давление вестгейта в зависимости от требуемого наддува?

Думаю , что на 300л.с достаточно будет внутреннего В.Г. По поводу второго вопроса -не совсем понял. Если речь идет о построении структурной схемы управления -то их существует множество. От самых простых- на дизелях -шланг с компрессорной улитки соединяется с мембранной актуатора , подпертого пружиной и все управление держится на жесткости пружины. Есть системы под бензиновые турбы -их как минимум четыре.
А есть мудреные схемы построения , которые идут под некоторые бустконтроллеры- лично я долго боролся с 2-м двухконтурным Блитцем. А есть системы вообще без вастгейта. Как у Ауди 2.5 ТДИ V6. Там все управление происходит при помощи изменяемой геометрии крыльчаток.

Есть турбо телега мап 2,16 бара , форсунки 309сс если я поставлю мап 3 бара (38% больше) и 440сс (42%больше) насколько этот колхоз будет работоспособным? Чисто теоретически на масимально намеряных 5V система будет думать про 1,1 избытка и открывать максимально 309сс форсунки, реально будет 1,5 и 440е должны вполне адекватно лить топливо на 40% больше чем при 1,1 ИМХО. Другой вопрос, будет ли система правильно замерять атмосферное давление, на холостых к примеру? Не будут ли переливать форсунки?

Не все так просто.
Длительность открытия форсунок зависит от нагрузочных характеристик , которые в свою очередь стоятся от показаний
1. Оборотов двигателя.
2. Датчика дросселя.
3. Датчика разрежения/давления.
4. МАФа
5.датчиков температуры.
6. лямбды.
И каждая из них вносит свою долю коррекции.
Надо править карты.
У меня , когда я поставил 511сс форсунки при штатных 309сс машина еле заводилась а о каком то наддуве и речи не могло идти. Все заливало , холодный выхлоп и т.д и тп
Правил карты от оборотов ( до 4-4.5т.об -30-40%, вверху +10-15%) , дроссель и полный дроссель.
Впереди калибровка большего МАФа и МАПа.

Где-то прочитал, что даже при полностью открытом вестгейте турбина может все равно давать давление.

Во первых вастгейт если нет давления не откроется( кроме случая когда лопнет прижимная пружина) Во вторых даже если вастгейт принудительно открыть или сделать небольшую дыру до турбины наддув все равно может быть - все будет зависеть от этой самой дыры и энергии потока выхлопных газов.
Но чтоб приобрести достаточную энергию выхлопа , в двигатель нужно подать больше смеси. А чтоб подать больше смеси -ее надо вдуть. Так вот все будет зависеть когда открыли вастгейт -до выхода турбины на режим или после и соотношения сечений васгейта и проходного сечения щели турбинной улитки. т.е газы пойдут туда где им легче.

У кого-нибудь есть инфа какое максимальное давление развивает тот или иной топливный насос. Надо чтобы под 100psi качал?
Или только walbro?

Берем карандаши и записываем.
Bosch
0 580 254 023 - 196 л.ч (погружной Ауди\Порше)
0 580 254 044 220л.ч (по японским методам измерений 300л.ч) Бош-спорт проходного типа
0 580 254 053 228л.ч
0 580 254 909 200л.ч
0 580 254 984 265л.ч
Pierburg E3L - 280 л.ч