Устройство и работа турбины в двигателе
Сaмa турбинa сoстoит из пaры oснoвныx элeмeнтoв – кoмпрeссoр и нeпoсрeдствeннo турбинa. Выпускaeмый гaз, рaскручивaeт крыльчaтку, прoxoдя чeрeз турбину (вeнтилятoр, кoтoрый рaспoлoжeн в кoрпусe). Врaщeниe oт крыльчaтки будeт пeрeдaнo кoмпрeссoру — другoй чaсти турбины. Прoпeллeр кoмпрeссoрa oбeспeчивaeт нaгнeтaниe вoздуxa в двигaтeль, oсущeствляeтся этo пo тoму жe принципу, чтo и рaбoты турбиннoгo мexaнизмa, пo нaпрaвлeнию к двигaтeлю.
Кaк вы ужe дoгaдaлись, чeм бoльшe дaвлeниe, тeм бoльшe вoздуxa пoступaeт в мoтoр. Oднaкo бeскoнeчнo увeличивaть дaвлeниe нaм нe пoд силу, вo всякoм случae, для тoгo чтoбы нe вoзникaлo прoблeм. Eсли турбинa пeрeрaбoтaeт лишнee тeплo, пульсaция и oбрaтнoe дaвлeниe мoжeт пoслужить тeм фaктoрoм, из-зa кoтoрoгo лoпнeт кoрпус турбины, a пoдшипники значительно сократят срок службы, масло может потечь, а двигатель может повредиться. В результате этих факторов, давление можно увеличивать только лишь от 9 до 13-15 psi, однако, если вы собираетесь поднять давление выше, то вам потребуется другая турбина.
Замена турбины
Самая распространенная модификация турбины – это установка более точного компрессора, реже – установка большей турбинной крыльчатки. Обратный от этого эффект – уменьшение воздействия газов выхлопа на турбину, а это повлияет на снижение ее скорости вращения и снижение давления на начальном цикле раскручивания. Зачастую оба корпуса, как турбины, так и компрессора, без труда можно заменить на большие, этим открыть возможность для прохождения большего количества газа.
Улучшения, помимо этих, делаются и в качестве надежности турбины, которая работает с высоким давлением. Большинство турбин используют 180о подшипник, который расположен на корпусе. Подобный подшипник довольно хорошо работает при «обычном» давлении, однако быстро выходит из строя, если давление увеличить. Выходом из этого положения будет установить 360о подшипник, который значительно увеличит надежность большинства турбин, соответственно продлевая срок их службы.
Эффект высокого давления на некоторых двигателях может вызвать модификация турбин. Поток воздуха начинает двигаться в обратном направлении, а это приведет к повреждению крыльчатки.
Возможные замены.
Если бюджет для замены турбины у вас не велик, то лучше всего будет приобрести комплектующие бывшие в употреблении, к примеру, из Японии. Тут открывается довольно широкий выбор, начиная от больших Garrett T3, заканчивая миниатюрными IHI RHB31.
В выборе лучше всего ориентироваться на объем двигателя, и брать турбину от машины примерно с таким же объемом как у вас.
Современные турбины
В современных турбинах не редко используется керамика. Они имеет небольшую плотность в сравнении со сталью, в результате чего уменьшается инерция, турбина при этом раскручивается намного быстрее. Во многих турбинах выпускаемых в современном мире используется никелевый сплав. Керамические турбины в одно время устанавливались на все модели легковых автомобилей Ниссан. Связано это с тем, что компания Ниссан одна из первых обнаружила положительные свойства керамики в устройстве турбины, они выражаются в улучшении вплоть до 50%, а время на раскрутку такой турбины будет сокращено на 20%, по сравнению с обычной.
Однако керамика довольно сильно подвергается воздействию различных вредных частей поступающих из выхлопного коллектора газов. Помимо всего прочего, у данных турбин высокая чувствительность к ударам и нагрузкам.
Шариковые подшипники
При применении шариковых подшипников уменьшается трение, соответственно увеличивается сила выпуска. И снова первой в данных разработкам преуспела компании Ниссан, при использовании шариковых подшипников работа улучшается на 45%, а скорость раскрутки на 25%. Роллерные или шарикоподшипниковые турбины Garrett можно легко узнать по характерным 6 болтам на их корпусе. Ведущим производителем шарикоподшипниковых турбин является именно фирма Garrett, данная компания снабжает своими частями разные фирмы, к примеру, такую как HKS.
Турбины с раздвоенным пульсом
Такие турбины имеют раздельные пути, что поддерживает пульс в более изолированном состоянии от выпускных газов, следовательно, разные цилиндры в меньшей степень негативно влияют друг на друга, отдача от этого улучшается. Так называемые турбины с двойным входом (или с раздвоенным пульсом) производятся многими тининговаными компаниями, серийно же их можно встретить на двигателе Toyota 3S-GTE, а также на некоторых моделях Ниссан.
Изменяемая геометрия
Одним из главных параметров, которые применяются в геометрии турбины – это сопло. Сколько лопаток располагается по кругу корпуса турбины, и соединяются с устройством, которое регулирует их углы. Зазор между лопатками может изменяться, таким образом, меняется раскручивание турбины. Естественно в устройстве и работе турбины в двигателе такого образца нужен специальный механизм управления. Его целью будет обеспечить оптимальный уровень работы турбины в необходимом диапазоне. К сожалению, подобные механизмы недостаточно надежны и весьма дороги.
Отношение R/A
Этот параметр очень важный, измеряется он как отношение радиуса центральной части к выходу турбины. Если нюансы вам не ясны, то надо запомнить одно, что больший номер означает то, что турбина будет раскручиваться медленнее, чтобы достигалось нужное давление, при этом отдача в конце диапазона оборотов будет меньшей. Самым эффективным способом выбора правильной турбины будет консультация у специалиста или проверка турбины на стенде по замеру мощности!
