Как сделать турбину: Как сделать турбину из бумаги. Установка турбины своими руками

Как сделать маленькую ветряную турбину

Как сделать маленькую ветряную турбину (с фотографиями и видео)

Сделайте маленькую ветряную турбину у вас дома. Вы можете увидеть сотни небольших видеороликов о ветряных турбинах, в которых рассказывается, как легко сделать маленькую ветряную турбину в домашних условиях. Но многие из них не очень полезны. Многие из них не предлагают полного руководства по созданию маленькой ветряной турбины, которая работает как настоящая.
Люди не удовлетворены, что можно понять из их комментариев. Поэтому я решил построить небольшую  турбину и загрузить видео на YouTube. Я пошел в город и купил необходимые инструменты и детали в магазине оборудования.

Основные сегменты
винт
динамо-корпус
основа
Хвост

Пропеллер ветротурбины

Сделать небольшой винт ветротурбины

Он преобразует энергию ветра в механическую энергию вращения. Это самая важная часть. Давайте узнаем, как сделать винт.

Купите 10-дюймовую трубу ПВХ (3 дюйма в диаметре), разделив ее по периметру на равные. Отрежьте трубу на лезвия, как показано в видео-видео.
Сделайте отверстия, как показано на рисунке, на любом круглом предмете с 2,5 дюймами.
Затем привинтите 3 лезвия к нему, используя винты цикла.
Имейте в виду, вес каждого клинка должен быть одинаковым.
Каждое лезвие должно быть расположено на пластине на одинаковом расстоянии.

Динамо Кожух

Изготовление корпуса

В корпусе находятся как механизм динамо, так и механизм поворота. Динамо используется для преобразования механической энергии или энергии вращения, генерируемой винтом ветротурбины, в электрическую энергию.
проволока
Кусок ручки
ПВХ Фитинг Т
Купить 2 подшипника
Купить динамо 3В
Подключить динамо к фитингу ПВХ.
Соедините два подшипника с общей осью. Кусок пера можно использовать в качестве оси.

подключите один подшипник к ПВХ T

Подшипниковый узел представляет собой механизм поворота. Это помогает ветровой турбине противостоять ветру. Когда направление ветра изменяется с востока на запад, механизм поворота хвоста автоматически настроит пропеллер так, чтобы он был направлен прямо на ветер, чтобы использовать максимальную энергию ветра.

Сделать небольшую базу

Основание турбины и стойка содержат винт, динамо, хвост и механизм поворота. Это очень легко сделать основание турбины. Купить некоторые фитинги ПВХ.
Колено — 4 трубы из
ПВХ — 3
шт.
Соедините эти фитинги, как показано на рисунке.

Маленький хвост

Маленький хвост ветротурбины

У большинства видеороликов о ветряных турбинах, сделанных своими руками на youtube, нет механизма самовращения хвоста. Без него турбина не будет полной. Какова цель хвоста? Механизм автоматического поворота хвоста поможет винту изменить направление движения против ветра. Хвост заставит пропеллер противостоять ветру даже при более высоких скоростях ветра.

резка GI лист
ПВХ Труба, редуктор

Ветрогенератор готов. Проверь свою Работу

Поместите ветрогенератор перед вентилятором, подключите мультиметр к выходным проводам динамо. Да, стрелка мультиметра указывает на протекание тока через нее. Если вы используете эффективное динамо, вы можете использовать это динамо для зарядки аккумулятора 3 В. Кроме того, вы можете построить большую ветряную турбину, чтобы зарядить свой смартфон тоже. Посмотрите это видео, сделайте маленькую ветряную турбину у себя дома. Надеюсь, вам понравилась эта статья. Вы можете указать на любую ошибку от меня. Я приветствую ваши комментарии. Если у вас есть какие-либо сомнения по поводу этого проекта, спросите меня. Но не забудьте поделиться этим со своими друзьями.

https://www.newphysicist.com

Как сделать самодельный мини-пропеллер ветротурбины

Давайте сегодня сделаем самодельный мини-пропеллер ветротурбины. Когда я впервые планировал сделать простую мини-ветротурбину, я запутался в том, чтобы получить мини-пропеллер ветряной турбины. Многие люди предлагали мне заняться в хозяйственном магазине. Но, к сожалению, в нашем городе такого устройства не было.

На практике пропеллер является наиболее важной частью ветряного двигателя. Это функциональная часть. Они сделаны в такой форме, чтобы получить правильную функцию. Лопасти воздушного винта выполнены в форме изогнутого аэродинамического профиля, имеющего характерную форму с закругленной передней кромкой, за которой следует острая задняя кромка, часто с асимметричным выпуклостью.

Мы знаем, что энергия ветра является распространенным источником возобновляемой энергии в мире. Ветрогенераторы с горизонтальной осью являются наиболее популярной конструкцией. Есть несколько факторов, которые влияют на эффективность винта турбины с горизонтальной осью.

Но здесь мы собираемся сделать рабочую модель ветряной турбины или мини-ветрогенератор собственного производства. Просто сделайте простую мини ветряную турбину для своих детей.
Посмотри это видео. Тебе понравится!!

Купите кусочек ПВХ ТРУБЫ в хозяйственном магазине.
Разрежьте его на три равные части.
Затем снова разрезать каждые три части на две.
Возьмите три из шести одинаковых лезвий.
Используйте сверло, чтобы сделать отверстия на одном конце, если куски.
Точные края, используя резак.
Купить круглое основание и вырезать круглый кусок. (размер монеты)
Сделайте отверстия, как показано на одинаковом расстоянии.
Присоедините три лезвия к круглому основанию с помощью винтов цикла.
Затяните винты с помощью гаечного ключа.
Самодельный мини пропеллер ветротурбины готов.

Работа изогнутого аэродинамического профиля или лопастей пропеллера

Аэродинамический профиль спроектирован таким образом, что воздух движется по его верхней поверхности быстрее, чем по его нижней поверхности. Когда аэродинамический профиль движется в воздухе, скорость воздуха над фольгой будет больше, чем скорость на нижней поверхности. Основным принципом работы аэродинамического профиля является принцип Бернулли. Это соотношение, связывающее скорость жидкости и давление. Принцип гласит, что «давление жидкости уменьшается с увеличением скорости жидкости». На самом деле принцип поднятия самолета — это принцип Бернулли.

Как сделать турбину на ваз

Практически все автолюбители сегодня стараются как-нибудь выделить свой автомобиль из потока, сделать машину особенной. Улучшением ходовых качеств занимаются чуть ли не сразу после приобретения. Нередко на дорогах можно встретить турбо ВАЗ. С установкой турбонаддува на двигатели «АвтоВАЗа» можно существенно повысить мощность мотора. А вот без турбины, но с установкой тюнингованных комплектующих, существенной прибавки в мощности получить не удастся. Давайте посмотрим, как собрать турбированный мотор для ВАЗ.

Что необходимо знать о наддуве

Турбонаддув – это принудительное нагнетание воздуха в камеры сгорания посредством создания на входе впускного тракта зоны высокого давления. Когда водитель автомобиля нажмет на педаль, и дроссельная заслонка откроется, во впускной коллектор попадет значительно больше воздуха, чем, если бы он подавался при атмосферном давлении. С увеличением количества кислорода карбюратор или инжектор увеличивает и порцию топлива. За счет этого вырастает мощность мотора.

Камера сгорания имеет фиксированный размер, а объем ее – это постоянная величина. На штатном двигателе в нее помещается лишь какое-то ограниченное количество топливной смеси. Для повышения мощности необходимо поместить в цилиндр больший объем горючего. Реализовывается это при помощи создания высокого давления, которое сожмет смесь. Тогда она займет меньше места. Для этого и необходим турбонаддув.

Преимущества установки турбины на двигатели ВАЗ

Установка турбо-компрессора имеет массу плюсов. Механизм имеет достаточно низкий вес. Турбины зачастую универсальные – их можно отрегулировать под любые двигатели, карбюраторы и другие системы питания. Комплект можно установить на тюнингованные моторы, а монтаж не помешает дальнейшим доработкам. Турбировать можно моторы любого объема.

С чего начать?

Для тюнинга подходит далеко не любая машина. Важно обязательно обращать внимание на состояние авто. Лучше разобрать автомобиль до основания. Главная проблема – это коррозия. Нужно понимать, что металл на автомобилях от «АвтоВАЗа» достаточно тонкий, и высокие нагрузки ему противопоказаны. Стоит приложить серьезную нагрузку, и ржавый металл буквально порвет.

Начать следует с замены металла в моторном отсеке на более мощный. Когда все неисправности кузова отремонтированы, можно продолжить тюнинг дальше. Если автомобиль куплен специально для тюнинга, то первым делом нужно заставить его двигаться в стоковом состоянии. Далее меняют электропроводку, приводят в хорошее состояние двигатель или же меняют его на шестнадцатиклапанный. Также проводят ревизию тормозной системы и трансмиссии.

Это и есть первый пункт, с которого начинается инструкция по турбированию. Когда железо вернулось в идеальное, близкое к заводскому состояние, можно продолжить дальше. Тем более мы уже достаточно знаем об оборудовании для туробонаддува.

Подходящие двигатели

Проще всего сделать турбо ВАЗ на базе 16-клапанного агрегата. Он отличается достаточно простой конструкцией и за счет этого так же прост в тюнинге и обслуживании. И самое важное – он идеально подойдет для автоспорта, так как при минимальных затратах способен выдавать достаточную мощность.

Старые моторы, оснащенные карбюраторной системой питания, подобному тюнингу практически не поддаются. Но некоторые умельцы все-таки строят турбо ВАЗ-2106. 8- клапанные инжекторные моторы подошли бы для гражданской эксплуатации, однако в автоспорте нужна и важна каждая лошадиная сила. Специалисты в автотюнинге рекомендуют использовать именно 16-клапанные двигатели ВАЗ.

Что необходимо для постройки турбированного двигателя?

Для тех, кто желает получить мощность 200+, лучше всего достать блок двигателя от «Лады Калины». Можно использовать и блок от ВАЗ-2110, однако при строительстве автомобиля для автоспорта важная любая мелочь. Для мотора также необходим коленчатый вал от «Калины», где кривошип имеет диаметр 75,6 мм. Поршни для турбо ВАЗа лучше приобретать кованные, предварительно выточив на них выемку под нужную степень сжатия.

Турбокомпрессор

Данный нагнетатель сделан в виде отдельного агрегата, который приводится в действие при помощи приводного ремня.

Последний будет брать крутящий момент от коленвала. Компрессор никак не связан с смазочной или охлаждающей системой мотора. Чтобы сбрасывать лишнее давление, которое иногда возникает во впускном тракте в некоторых рабочих режимах, к воздушным подключен дополнительный клапан. Зачастую для тюнинга автомобилей используют два варианта компрессоров – это центробежный и винтовой. Первый сделан в форме улитки, внутри которой находится крыльчатка. В винтовом компрессоре давление получается за счет одновременного вращения двух валов, оснащенных лопастями.

Для самостоятельного тюнинга автомобилей применяют именно центробежные компрессоры. Они более доступны, имеют небольшие габаритные размеры, просты в монтаже. По причине того, что характеристики производительности ограничены частотой вращения коленвала двигателя, то он может выдавать не более 0,7 Бар давления. Компрессор может поднять мощность мотора от 15% до 30% на максимальных оборотах до 40 тысяч в минуту. Это довольно серьезный показатель.

Среди преимуществ компрессоров можно выделить высокую долговечность и надежность, малые требования к состоянию мотора, простоту монтажа, доступность. В процессе работы турбокомпрессора подхват случается на оборотах от трех и более. Мотор сразу реагирует на нажатие педали – в этом случае нет, так называемой «турбоямы», которая бывает при установке других нагнетателей. Однако на высоких оборотах двигателя (более пяти тысяч) прирост мощности практически незаметен.

Газовая турбина

Среди особенностей турбины можно выделить скорость ее вращения. Она может достигать 200 тыс. об/мин, при этом давление может доходить до 2 Бар. Данная турбина способна увеличить мощность мотора до 50 процентов. Подшипники турбины вращаются на огромных скоростях и требуют смазки. Система подключается к смазочной системе ДВС. Турбине нужно определенное время, чтобы набрать необходимые обороты. Поэтому она начнет работать только после трех тысяч оборотов. Если попытаться резко нажать педаль акселератора на низких оборотах коленчатого вала, то напор отработанных газов будет слишком мал для работы агрегата. Можно ощутить провалы. Это явление называется не иначе, как «турбояма».

Подбираем турбокомпрессор

Если установить маленький элемент, то он будет работать на небольших и средних оборотах коленчатого вала. На высоких такой компрессор функционировать не будет. С большим агрегатом все с точностью до наоборот. Чаще всего устанавливают модели TD04L от Subaru, TD05 – Mitsubishi, турбины Garett, китайские турбины сомнительного качества – T3 и T4.

Охлаждение

С охлаждением ВАЗа турбо все просто. Устанавливают двухрядные радиаторы от ВАЗ-2110, так как они гораздо более производительны. Также можно установить интеркулер. Если он будет слишком большим, то может вызвать проблемы.

Маленький не имеет должной производительности и просто не будет успевать охлаждать подающийся в цилиндры воздух.

Клапан Blow-off

Это важная часть конструкции. Основная задача ее – сбрасывать часть воздуха после того, как дроссельная заслонка закроется. Если этого клапана не будет, то давлением может буквально порвать все соединения. Клапанов этих на рынке достаточно много – от промышленных до сделанных своими руками.

Клапан «Вестгейт»

Этот клапан необходим, чтобы пропускать часть воздуха мимо турбины. Таким образом поддерживается заданное давление в системе.

Готовые наборы

Чтобы создать турбо-мотор, совсем не обязательно собирать комплект необходимого оборудования. Сегодня можно приобрети уже готовые наборы. Они предназначены, как для 16-клапанных двигателей, так и для 8-клапанных инжекторных моторов.

Набор для двигателей 8-клапанов

Турбо-комплект для 8-клапанного двигателя имеет следующие характеристики. Он способен генерировать давление до 0,5 Бар. С этим комплектом можно увеличить мощность до 120 лошадиных сил, а крутящий момент до 190 Нм. Установка этого набора никак не влияет на ресурс силового агрегата. Монтаж достаточно простой, а все детали из набора – навесные. Для монтажа не нужно как-нибудь дорабатывать двигатель.

В турбо-кит входит:

• Стальной коллектор.
• Турбокомпрессор.
• Прокладки.
• Шланг подачи масла.
• Система подачи охлаждающей жидкости.
• Клапана для сброса избыточного давления.
• Соединительные элементы.
• Крепеж и другие детали.

Набор для 16-клапанных агрегатов полностью аналогичный. Также аналогичны и его технические характеристики. В продаже можно найти турбо-кит на 8-клапанный мотор мощностью до 250 лошадиных сил. Здесь используется турбокомпрессор с давлением в 1 Бар.

Монтаж

Нужно помнить, что оснащение двигателя системой турбонаддува – это достаточно длительный процесс. Хоть производители наборов и говорят, что можно обойтись без модернизации двигателя, это не совсем так. С чего начать? Конечно же, с покупки необходимых запчастей и подготовки мотора. Необходимо заменить поршни, кольца, прокладку ГБЦ, топливный регулятор, дроссель, а также трубки и прочие детали. Все эти механизмы должны быть максимально надежными.

Также нужно помнить, что постройка мощного авто может существенно различаться в зависимости от модели турбины. Инструкция будет достаточно усредненной. К примеру, для того чтобы построить турбо ВАЗ-2106, сперва необходимо заменить мотор.

Нужно установить 16-клапанный инжекторный агрегат. Первым делом нужно подготовить двигатель. Мотор разбирают, проводят проверку цилиндров, коленчатого вала, шатунов, масляного насоса. Если необходимо, выполняют шлифовку блока. Поршни следует приобретать после того, как будут подготовлены цилиндры.

Далее собирают навесное оборудование. На этом этапе устанавливают форсунки, меняют топливный насос. Затем устанавливают ресивер, выпускной коллектор и применяют турбину. Также монтируют все стальные элементы. И, наконец, последний этап – настройка. От того, как профессионально и правильно будет выполнена регулировка, будет зависеть максимальная мощность, крутящий момент и другие характеристики мотора. Если все операции по подготовке и сборке системы можно сделать своими руками, то для настройки лучше обратится к профессионалам (особенно, если ВАЗ турбо на газу). Кстати, сейчас много споров по поводу того, можно ли на «турбу» ставить ГБО. Специалисты говорят, что октановое число у такой смеси более 102. Поэтому газ работе такого силового агрегата не навредит.

Постоянно спрашивают о том что нужно для сборки турбо мотора. Чтобы каждый раз не отвечать каждому отдельно, я решил написать эту статью.

Сборка турбо мотора ВАЗ ничем не отличается от сборки обычного мотора. Поэтому все работы проводятся в соответствии с рекомендациями производителя. Тупо открываем книжку по ремонту ВАЗ и делаем все как там написано. Единственное на что стоит обратить внимание- это чистота при сборке и ее качество. Те ошибки которые простит стандартный мотор на турбовом могут стать причиной поломки.

Самым простым для турбирования Ваз является двигатель 2112
для него продается много готовых комплектов
так же в нем с завода идут маслофорсунки

Теперь по железу.

В первую очередь нам нужна турбина.
тут выбор велик. Маленькая турбина будет раньше раздуваться, но у нее будут ограничение по мощности. Большую наоборот будет сложнее разогнать, но с ней можно получить большую мощность. Слишком большая турбина может вовсе не выйти на буст. Более подробное описание выбора турбины выходит за рамки этой статьи, поэтому возможно посвятим этому отдельную.
Для Ваза оптимальным вариантом будет TD04L от субару, или более производительная TD05-16G

Турбина устанавливается на выпускной коллектор. Можно сделать его самому или купить готовый.
Впуск
так как место штатного впускного коллектора теперь займет турбина, нужно поменять впуск на рессивер устанавливаемый спереди двигателя. Вариантов множество. в подробности выбора вдаваться не станем.

Маслоподача
это трубка которая будет соединять систему смазки двигателя с турбиной и подводить к ней масло. Готовых вариантов тоже множество, можно так же сделать самому. Главное чтобы она была надежна. Это очень ответственная деталь.
на вазовском двигателе проще всего запитать ее от тройника с датчика давления масла.

маслослив
трубка которая отводит масло с турбины обратно в двигатель.

надо организовать подвод охлаждающей жидкости к турбине. Запитывается она вместо подогрева дроссельной заслонки.

степень сжатия турбомотора отличается от атмосферного. поэтому нужны другие поршни чтобы ее понизить. Покупаем готовые или делаем сами из нивовских. Для второго варианта нужен специальный инструмент, станки, опыт и т.д так что ПОКУПАЕМ ГОТОВЫЕ!

Форсунки
чем больше мощность тем больше топлива расходует мотор. Штатные форсунки уже не смогут прокормить его. надо ставить более производительные. Как их выбрать я рассказывал в предыдущей статье.

штатный меняем на более производительный. тоже все есть в предыдущем посте.

ДАД
датчик массового расхода воздуха (ДМРВ) начинает неадекватно работать при большом расходе воздуха а так же при избытке давления во впуске, поэтому его надо заменить на датчик абсолютного давления (ДАД), дополнением ему будет датчик температуры воздуха (ДТВ)

ЭБУ
из вазовских блоков управления двигателем с ДАДом могут работать только январь 5.1…41, 5.1…61 или январь 7.2 старой аппаратной реализации ( алюминиевая крышка блока)

если у вас другие то надо заменить их на вышеуказанные. Может потребоваться и замена проводки под них или переделка старой.

Так же не у всех настройщиков есть софт под эти блоки. Так что по поводу выбора стоит проконсультироваться с тем кто будет это все настраивать.

Мы можем настроить все три варианта.

так называемый промежуточный охладитель. При сжатии в турбине воздух нагревается и его желательно охладить до поступления в двигатель. Представляет из себя радиатор для воздуха.

соединяет турбину с интеркуллером, интеркулер с впускным рессивером.

клапан сброса избыточного давления

когда после перегазовки вы отпускаете педаль газа и дроссельная заслонка закрывается, то турбина некоторое время продолжает крутиться по интерции и качать воздух. если этому воздуху некуда деваться то давление во впуске до дроселя наченает резко расти. Это может стать причиной поломки турбины, интеркуллера, пайпингов, и т.д Поэтому в таком случае надо куда то скидывать этот воздух. Для этого нам и нужен клапан сброса.
Их два вида. принцип один.

Байпас скидывает воздух на впуск после фильтра до турбины

Блоу офф скидывает воздух в атмосферу. (делает пшик =) )

Самое интересное) че почем)

в зависимости от комплектации и степени подготовки цены могут отличаться, но напишу хотябы минимум необходимого.
ПРИМЕРНЫЕ ЦЕНЫ
Турбина
*новая китайская — 12 000р
* бу оригинал -как найдете

Коллектор турбо- 5000р
впускной рессивер- 5000р

форсунки
*новые от 5000р
*бу как найдете

ДАД- 1000р
ДТВ- 100-500р
пайпинги- 1500р
интеркуллер -5000р
поршни -2000р
настройка ЭБУ от 7000р

так же не забываем что при сборке мотора делаем его кап ремонт. Так что меняем все прокладочки, сальники, маслосъемные колпачки, кольца, вкладыши, МАСЛОНАСОС. При необходимости точим блок, шлифуем колено, развешиваем поршневую и т.д.

Если что то не понятно перечитываем статью три раза потом спрашиваем)

Дополнительные вопросы в коменты. фотки позже)

Одной из возможностей продлить жизнь старому автомобилю, например любому ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112, является его тюнинг. Конечно, речь в данном случае идет не об установке новых дисков и чехлов, а в первую очередь о повышении мощности двигателя. И один из самых простых и вполне доступных вариантов обеспечения этого – установить на мотор механический нагнетатель своими силами.

Механический нагнетатель на ВАЗ – за и против

Чем больше мотор и чем больше в нем цилиндров – тем выше его мощность. Таков самый первый вывод при наблюдении за моторами и машинами. Но это не всегда именно так. Чем больше топлива сгорает в цилиндрах двигателя, тем большую мощность он способен показать. Но объем цилиндров конечен, а мощность хочется иметь повышенную. Вот в этих случаях на помощь приходит механический нагнетатель воздуха.

Принцип его действия чрезвычайно прост и работает на любых автомобилях, в том числе семейства ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112 – он обеспечивает подачу дополнительного воздуха в мотор, в результате чего:

• увеличивается продувка цилиндров, и они лучше освобождаются от остатков сгоревшего топлива;
• в цилиндры мотора попадает больше топлива, что обеспечивает получение большей мощности;
• повышается степень сжатия, что также дает прирост мощности.

Такой подход практически похож на режим турбо, применяемый на дизелях. Только там для этих целей используется турбонагнетатель, приводимый в действие выхлопными газами, а в этом случае – механический нагнетатель воздуха, который ремнем связан с коленвалом двигателя. Такой подход гораздо проще, подача воздуха зависит от оборотов двигателя, чем они выше, тем его поступает больше; а также не требует обеспечения режимов работы турбины и может быть выполнен своими руками на любом автомобиле ВАЗ.

Не стоит забывать, что вами производится форсирование двигателя ВАЗ, будь то любая его модель 2107, 2106, 2114, 2112, работа должна выполняться комплексно, и только тогда возможно получение ожидаемого результата. Однако это не такая уж и большая плата за прирост мощности.

Как установить воздушный нагнетатель своими руками

Существует несколько подходов, позволяющих установить механический нагнетатель воздуха на автомобили семейства ВАЗ своими руками. Это изготовление самим такого устройства, обеспечивающего режим турбо или форсирование двигателя, или использование готового КИТ-набора.

Самодельный нагнетатель на ВАЗ

При таком подходе определяющим будет механический нагнетатель воздуха. Именно от него зависит вся будущая конструкция. Главное – найти соответствующий требованиям воздушный нагнетатель от импортного автомобиля, или придется использовать самодельный. Возможно и такое, причем в этом случае применяются подходящие детали и узлы от совершенно неожиданных устройств, например, пылесоса.

Изготавливая подобный самодельный воздушный нагнетатель, необходимо учитывать буквально все – габариты, вес, размещение в подкапотном пространстве, как и где будет располагаться приводной шкив и ремень, производительность этого устройства, режимы работы (кратковременный или продолжительный), возможность смазки и многое, многое другое.
После того, как появится ясность с компрессором, необходимо рассчитать реализацию турбо режима для двигателя.

Даже приведенный далеко не полный перечень вопросов показывает, что изготовить самодельный воздушный нагнетатель на ВАЗ любого семейства, хоть 2107,2106, хоть 2114, 2112, достаточно сложно, но возможно. Примером может послужить фото, показывающее, что такая работа успешно выполнена. Правда, это не ВАЗ, но важен сам факт – изготовить самодельный воздушный компрессор, в котором его приводной узел подсоединен к коленвалу двигателя, – возможно.

Приводной нагнетатель своими руками – из КИТ-набора

Да, есть в продаже такие комплекты, позволяющие своими руками реализовать режим турбо в автомобилях ВАЗ 2107, 2106, 2114, 2112. Как правило, он включает в себя все нужное для сборки и установки подобного устройства на автомобиль – сам компрессор, ремни, приводной узел, кронштейны и воздуховоды. Что собой представляет подобный комплект, позволяет понять приведенное фото.

В качестве достоинств реализации режима турбо таким образом, стоит отметить его заточенность именно на автомобили ВАЗ той или иной модели (2107, 2106, 2114, 2112). К преимуществам подобного подхода следует также отнести то, что при некоторых условиях, когда уровень создаваемого дополнительного давления не больше половины бара, не требуется вмешательства в топливную систему автомобиля.

Расписывать порядок реализации режима турбо из подобного набора нецелесообразно, в каждом из них есть своя инструкция по сборке. К недостаткам можно отнести страну-изготовителя, но здесь уж как повезет. Как выглядит автомобиль после доработки и как ее выполнить, дополнительно поможет понять видео
» alt=»»>
Один из доступных автолюбителям способов форсировать мотор старого автомобиля и придать ему новую жизнь – поставить нагнетатель воздуха. Эту работу можно выполнить и своими руками, если использовать имеющиеся в продаже КИТ-наборы на автомобили ВАЗ.

Как сделать турбину в домашних условиях

Став владельцем автомобиля, каждый водитель стремится его чем-то улучшить, отсюда и желание сделать турбокомпрессор своими руками. Кто-то вносит коррективы во внешний экстерьер авто, кто-то обновляет салон, а кто-то совершает более серьезный тюнинг, добавляя мощности мотору.

К одному из затратных, но эффективных методов модернизации относят оборудование автомобиля турбонаддувом. Он значительно повышает мощность мотора, поэтому многие идут на этот шаг. Особенно часто к подобному переоборудованию прибегают владельцы старых отечественных машин.

Турбокомпрессор и принцип его действия

Турбокомпрессор – это сложная конструкция, состоящая из центробежного или осевого компрессора, работающего вместе с турбиной. Он увеличивает КПД автомобиля за счет подачи к цилиндрам большого объема воздуха.

Его действие основывается на следующих этапах:

1. Смесь топлива с воздухом при попадании в мотор сгорает и выходит через выхлопную трубу. Крыльчатка, установленная в начале выпускного коллектора, крепко соединена с крыльчаткой коллектора на впуске.
2. Мощный поток газов, выходящих из двигателя, приводит в действие крыльчатку на выходе. Она в свой черед вращает крыльчатку на впускном коллекторе.
3. Вследствие этого в мотор подается большое количество воздуха и топлива одновременно. Чем больше сгорает топливной массы, тем мощнее становится двигатель. Перед турбокомпрессором и стоит задача поставлять в мотор как можно большее количество воздушной массы для сжигания большого объема топлива. За счет этого достигается повышение мощности.

Вмонтированный турбокомпрессор способен сжигать до 1,6 раза больше горючего, увеличивая на тот же показатель уровень мощности.

Эксплуатируя авто в привычном режиме нагрузки, расход топлива не увеличится. Благодаря улучшению показателей разгона и преодоления подъемов, наблюдается экономия. Расход бензина увеличится при наращивании нагрузки.

Уменьшается износ деталей, а автомобиль получит следующие преимущества:

• время разгона сократится;
• повысится маневренность;
• возрастет грузоперемещение;
• повысится скорость.

В каких случаях необходимо оборудование турбонаддувом

Многие автовладельцы желают оборудовать свою машину турбокомпрессором для увеличения мощностных характеристик. Современные авто, укомплектованные двигателями с большим количеством лошадиных сил, такой модернизации не требуют.

К такому шагу идут владельцы отечественных машин, не отличающихся особой мощностью. Рационально оборудовать турбокомпрессором малолитражки. Даже незначительный прирост лошадиных сил в их двигателях будет заметен и придаст им лучший разгон, улучшится динамика их работоспособности. Что придаст большей уверенности при обгоне другого транспорта в условиях скоростных трасс.

Турбонагнетатель своими руками

Перед установкой турбокомпрессора на свой автомобиль необходимо определиться с мощностью, которую желаете получить от двигателя.

От правильного выбора турбонаддува зависит конечный результат. Он должен максимально подходить к вашей марке авто. Это повлияет на дальнейший процесс монтажа.

Многих владельцев машин волнует, как сделать турбокомпрессор своими руками и возможно ли это? Для новичка данная процедура будет затруднительной, ведь процесс требует знаний некоторых нюансов.

Возможно, понадобится доработка в механизмах автомобиля перед установкой турбокомпрессора. Ошибки в монтаже повлекут к неисправностям оборудования, что приведет к новым затратам. Поэтому совершать тюнинг самостоятельно нужно аккуратно, придерживаясь следующих правил:

1. Проверьте перед установкой состояние всех важных систем автомобиля. Замените воздушные, масляные фильтры. Смените масло и проверьте исправность патрубков маслопровода. Главное, чтобы в процессе работы турбины туда не попадали частицы грязи и пыли.
2. Проведите диагностику катализатора на наличие неисправностей.
3. Проверьте корпус воздушного фильтра. Он должен быть герметичным.
4. Воздушные патрубки и систему вентиляции картера промойте бензином.
5. Очистите от грязи все каналы подающие воздух, иначе загрязненность повлияет на работу нагнетателя.
6. Заправьте турбину маслом. От его качества зависят работоспособность наддува.
7. Для лучшего рассредоточения его в турбине воспользуйтесь ручным насосом. Повторите манипуляцию неоднократно. После чего масло полностью сливается из агрегата.
8. Установите турбокомпрессор и надежно закрепите его.
9. Для удобства установки демонтируйте теплоэкран, генератор и выпускной коллектор. Спустите с системы жидкость для охлаждения.
10. Слейте все масло. В двигателе высверлите отверстие, установите в него с помощью герметика фитинг. После чего снимите датчик, определяющий температуру масла.
11. Установите адаптер для подачи масла в турбину.
12. Верните назад все детали. Турбину с фитингом соедините шлангом, установите перепускной клапан.
13. Под конец вмонтируйте интеркуллер и выпускной пайпинг.

Интересует внедорожный тюнинг? Полезная информация здесь. Какие аксессуары для тюнинга необходимы? Читайте в этой статье.

Тест системы на работоспособность.

Для тестирования системы снимите с цилиндров провода под напряжением, и прокрутите двигатель стартером. Если давление масла осталось в пределах нормы, запускайте мотор. Пусть двигатель минут 15 поработает на холостых. Мотор с установленным турбокомпрессором должен пройти обкатку в 1,5 – 2 тысячи километров.

Постарайтесь в этот период не перегружать наддув и мотор. Чтобы агрегат эксплуатировался долгое время без поломок, следите за состоянием фильтров, систем подачи масла и воздуха. Не спешите глушить мотор, пусть пару минут поработает на холостых. Так охладится турбонаддув.

Следуя такой схеме установки турбокомпрессора, вы добавите динамики в работе автомобиля. В итоге ощутите драйв и скорость.

Установка турбины своими руками – это один из самых эффективных способов улучшить динамические и скоростные показатели вашего автомобиля. Благодаря установке турбокомпрессора (турбонаддува) вы сможете увеличить мощность своего транспортного средства, что будет чувствоваться практически сразу. Не существует таких водителей, которые не хотели бы хоть немного улучшить характеристики своего железного товарища.

Подобные желания и заставляют автомобилистов проводить установку нагнетателя на машину. Своими руками или нет – это зависит от вашего финансового положения и наличия свободного времени. Данная процедура не из дешевых, поэтому единственное, на чем вы сможете сэкономить, не подвергнув свое здоровье риску из-за покупки дешевых деталей, это услуги автомехаников. О том, как провести установку турбокомпрессора на ВАЗ, Шевроле или любой другой автомобиль, пойдет речь в нашей статье.

Турбонаддув – что это?

Исходя из вышеуказанного, вы, наверное, уже успели догадаться, что турбонаддув или турбина – это неплохой способ увеличить мощность двигателя вашего автомобиля, не увеличивая при этом его «аппетит». Теперь давайте разберемся с устройством турбины.

Так выглядит конструкция турбины автомобиля

Хотелось бы отметить, что используя турбину, вы окажете пользу для окружающей среды. Эта польза состоит в том, что работа механизма основывается на использовании выхлопных газов, из которых турбина потребляет энергию.

Попадая на крыльчатку турбины, отработанные газы заставляют ее раскручиваться. Это и приводит в движение располагающиеся на том же валу лопасти компрессора.

К преимуществам турбокомпрессора стоит отнести:

• возможность увеличения мощности двигателя от 25 до 40 процентов;
• оказание пользы для окружающей среды;
• установить агрегат можно практически на любой автомобиль;
• выполнять данную операцию можно без помощи специалистов.

Благодаря вращательным движениям лопастей в цилиндрах двигателя начинает нагнетаться воздух. Это и обогащает топливную смесь под искусственным наддувом. В результате сгорания обогащенного топлива мощность двигателя увеличивается.

Принцип работы турбонагнетателя

Единственным минусом данной системы, кроме ее стоимости, является сильное нагревание, что происходит в результате сгорания большого количества топлива и нагнетаемого кислорода. Результатом такого перегрева может стать и взрыв турбины, но разработчики сумели решить данную проблему. Все оказалось довольно просто – установка интеркуллера на турбокомпрессор, который играет роль обычного радиатора.

Как выбрать турбокомпрессор

Для получения желаемого результата нужно знать, какую мощность двигателя вы хотите иметь. Для этого также нужно выбрать правильную турбину, ведь она должна подходить под модель вашего автомобиля.

Важно! Монтаж турбины будет зависеть от объема «движка» и от типа нагнетателя. Например, установка турбины ТКР-7 позволит добиться увеличения количества лошадиных сил, путем повышения уровня давления в патрубках топливной системы.

При достижении слишком высокого давления вы рискуете повредить двигатель, а вернее, выпускные клапана. Существует специальный патрубок в турбине, отвечающий за регулировку выхлопных газов, попадающих в турбонаддув. Дело в том, что при работе не все отработанные газы будут попадать в турбину – некоторая часть будет проходить мимо турбокомпрессора.

Если вы используете свое транспортное средство исключительно в пределах города, то вам подойдет турбина К16-2467, монтаж и эксплуатация которой отличается своей простотой. Только это касается дизельных двигателей, для бензиновых авто такой вариант не особо подходит (крыльчатка не предназначена для такого температурного режима). Также вашему вниманию предлагается неплохой вариант – IHI RHF55. Турбина, которая сможет прослужить вам на протяжении длительного периода, обеспечивая быстрое и надежное движение. Изготовлено для двигателей «Исузу».

Довольно популярная турбина IHI RHF55

Посетив любой из автомагазинов своего города, вы сможете выбрать подходящий для вас вариант уже на месте. При этом новая деталь в сочетании с правильным уходом сможет прослужить не один десяток лет. Разумеется, есть и такие мастера, которые изготавливают турбины собственноручно, но специалисты рекомендуют не экономить на детали. Лучше сэкономьте деньги на установке турбокомпрессора, ведь сделать это вы сможете и самостоятельно.

Важно! Выбирая турбину, ищите возможные компромиссы между стоимостью, издаваемой мощностью и устойчивостью к быстрым нагреваниям. Эти качества и послужат основными характеристиками вашего авто в будущем.

Подготовка к установке турбины

Желательно изначально продумать все этапы данной операции, поскольку для этого требуется особая подготовка. Если вы не являетесь новичком, то установка турбокомпрессора в домашних условиях не станет для вас очень сложной процедурой. В противном случае, готовьтесь к трудностям, которые обязательно возникнут.

Перед тем, как приступить к установке нагнетателя, нужно очистить поверхность двигателя от скопившейся пыли и грязи. Позаботьтесь о том, чтобы частицы пыли не попали в трубопроводы турбины для подачи масла. Помимо этого, многие специалисты рекомендуют провести замену масла и фильтрующих элементов (воздушный и масляный).

Пошаговая установка турбокомпрессора

Серьезные ошибки при установке турбокомпрессора, вероятно, может привести к поломке агрегата, что чревато дополнительным финансовым затратам.

Конструкция турбокомпрессора включает в себя две специальные детали, именуемые улитками. Их задача заключается в нагнетании воздуха в рабочие цилиндры (улитка-компрессор) и переработке и выводе отработанных газов (улитка-турбина). Итак, приступим к установке.

Шаг 1. Извлеките воздушный фильтр и карбюратор. Перед снятием их необходимо почистить.

Снимаем воздушный фильтр

Шаг 2. Если ваше авто оснащено катализатором, проведите его диагностику на наличие неисправностей.

Проверяем состояние катализатора

Шаг 3. Обработайте при помощи тряпки с бензином все воздушные патрубки и систему вентиляции картера.

Тщательно обработайте все патрубки

Шаг 4. Проведите чистку всех каналов, подающих воздух. Если в них будут остатки песка или грязи, то это плохо повлияет на работу нагнетателя.

Избавьтесь от остатков грязи и пыли

Шаг 5. Установите турбину и надежно ее закрепите.

Проведите установку турбокомпрессора. Не забудьте надежно ее закрепить

Шаг 6. Используйте специальные пластиковые хомута для фиксации патрубков выхода отработанных газов и нагнетания.

Воспользуйтесь хомутами для фиксации

Шаг 7. Запустив турбинный вал вручную, залейте в агрегат немного масла. Воспользуйтесь для этого специальный шприц. Ни в коем случае не прекращайте прокручивать ротор турбины.

Небольшими порциями заливайте масло в систему

Шаг 8. Запустите двигатель и дайте ему немного времени поработать на минимальных оборотах. Затем оцените результаты своей работы.

После установки турбины произведите запуск двигателя

Важно! Запуск двигателя можно производить только после того, как предварительный осмотр не показал наличие каких-либо неполадок. Длительность работы не должна превышать отметку в двадцать секунд, после чего нужно снова провести визуальный осмотр.

После сравнения приложенных усилий для проворачивания ротора до и после запуска можно смело эксплуатировать обновленный автомобиль.

Правила эксплуатации автомобиля с турбонаддувом

После успешной установки турбины владельцев ожидают перемены в лучшую сторону. Еще бы, ведь помимо увеличения мощности стального коня он станет употреблять топлива на порядок меньше. Примерно 20-30 процентов несгоревшего топлива не выбрасывается наружу, как это делается в обычных автомобилях, а повторно используется. Таким образом, загрязнение окружающей среды происходит в гораздо меньших объемах.

После правильного выполнения всех рекомендаций можете наслаждаться результатом

Для того чтобы ваш протюнингованный автомобиль смог прослужить дольше, нужно соблюдать определенные правила:

• обязательно прогревайте двигатель перед каждым выездом, а после поездки давайте ему поработать определенное время на минимальных оборотах;
• приобретайте исключительно качественное турбинное масло. Дешевые аналоги навредят вашему автомобилю;
• регулярно проводите замену фильтрующих элементов.

Лишь при соблюдении этих рекомендаций установленный вами турбокомпрессор будет служить на протяжении многих лет

Видео – Установка турбокомпрессора своими руками

Популярные публикации

Последние комментарии

Если немного забежать вперед по теме – то получается, что сейчас все турбированные двигатели используют механические компрессоры воздуха, у такого подхода есть много плюсов и много минусов. Но недавно многие компании стали задумываться над электро турбинами, которые не будут использовать отработанные газы авто, а также не будут иметь механических подключений и приводов, а нагнетать воздух будет электродвигатель, который будет «питаться» от бортовой системы …

Задумка неплохая! Ведь можно избежать многих минусов механических систем, особенно турбин которые работают от отработанных газов, такие как:

2) Охлаждение турбины

3) Смазка моторным маслом

5) НУ и конечно же ресурс

Если подвести черту, можно понять что механические системы, далеки от идеала. Конечнокомпрессоры которые работают от приводов, будут надежнее. Однако и у них есть минусы, это тот же привод который использует для работы обычный ремень, который со временем изнашивается.

В общем, подумали разработчики и поняли, что механику можно заменить на электрику! Или нельзя?

Принцип строения

Нужно отметить, что сейчас некоторые немецкие производители имеют в строении своих моторов такие нагнетатели. И ставятся они как вы поняли, в системе забора воздуха. Первыми применили такие нагнетатели компании Mercedes, BMW и AUDI.

Принцип здесь прост – ставится мощный «вентилятор», который создает давление примерно от 0,5 атмосферы (а возможно и более). Запитан от электро системы автомобиля, он нагнетает в двигатель дополнительный кислород необходимый для увеличения мощности. С настройками подачи топлива, можно добиться существенного прироста – около 20 – 30 %.

Электро турбину стоит настраивать и на определенные обороты, например на холостых она должна работать медленнее, а на высоких оборотах соответственно быстрее. Получается чуть ли не идеальная система! Но в чем же подвох, где минусы? И знаете, они есть.

Минусы электрического варианта

Многие мои читатели думают – что сделать такую систему очень просто, нужно взять какой-нибудь кулер и вставить его в патрубок забора воздуха и вот оно счастье! Такие «чудо-кулеры» продаются, как правило в китайских интернет магазинах, про такие типы поговорим ниже.

Однако ребята тут не все так просто. В нормальном (на холостых) режиме, атмосферный двигатель 1,6 литра потребляет примерно 300 – 400 литров воздуха за час работы. А на больших оборотах скажем в 4000 – 5000 умножаем эту цифру на 4 – 5, то есть 1200 – 1600 литров. Просто представите этот объем! Если вычислить минутное потребление 300/60 = 5 литров в минуту, или 20 при больших оборотах.

Так вот – электро турбина должна увеличивать эту цифру, а не тормозить ее! Если вы поставите слабый двигатель, он не будет нагнетать нужное давление, а создаст эффект «воздушной пробки», то есть он своими лопастями будет тормозить приток воздуха в двигатель – мешать нормальному проходу.

А теперь представьте, какой нужен электрический вариант двигателя для нагнетания такого объема! Повторюсь для повышения производительности нужно хотя бы 6 – 7 литров воздуха на холостых, и 25 на высоких и это для 1,6 литрового варианта, для больших объемов нужно больше.

Если провести аналогию с немецкими производителями, то там применяется как минимум бесколлекторный 0,5 КВт электромотор, который вращается с бешенными оборотами, может достигать до 20 000 и его способности к давлению составляют от 1 до 5 атмосфер.

Для более мощных автомобилей, применяются более мощные двигатели до 0,7 КВт.

Как становится понятно штатный генератор может и не потянуть такое потребление электричества, поэтому его заменяют на более мощный, либо ставят дополнительный.

А как известно высокое потребление энергии просто тормозит генераторы, а значит и увеличивает торможение двигателя, что скажется на его отдаче, понижается КПД.

Однако, проведенные эксперименты выявили рост производительности, примерно на 20 – 30% это существенно. Но из-за сложности и дороговизны устройств, применение на автомобилях пока не имеет массового производства.

Например, механические компрессоры намного дешевле и производительнее. Иногда разница в цене может достигать 5 – 7 раз.

Пару слов о китайских электро турбинах

Буквально 2 года назад, «автоинтернет» просто взорвался от электрических турбин из Китая. Предлагалась небольшая «штуковина», которая устанавливалась в разрыв шланга воздухозабора, которая якобы нагнетала воздух с давлением в двигатель, обещанное увеличение мощности аж до – 15%! Сам двигатель представлял из себя непонятный кулер, ни потребление электричества, ни обороты, ни прокачиваемый воздух – показателей не было. Если разобрать его даже визуально, то становится понятно – что это кулер на подобии продвинутых компьютерных, ну что он может увеличить? НИЧЕГО! Так что просто не покупаем – это РАЗВОД.

Сейчас конечно на тех же китайских сайтах начинают появляться другие электро турбины, многие сделаны даже в форме улитки – аля механический компрессор. Но опять же нет ни показателей давления, ни потребления, ни перекачки воздуха. Думайте, прежде чем покупать. Смотрим познавательный ролик.

Можно ли сделать электро вариант своими руками

Гипотетически можно, причем многие такое устанавливают на свой автомобиль. Лично я также задумывался над установкой на свой авто, но цена меня остановила.

Вам нужно решить рад пунктов:

1) Однозначно установка мощного генератора, что на иномарку уже дорого.

2) Мощный и компактный электромотор, желательно бесколлекторный именно он отдает большие обороты при оптимальном потреблении энергии. Лично я видел такие для компактных моделей, однако мощностью от 0,5 Квт стоит также не дешево.

3) Крыльчатка и корпус. Также нужно сделать самому либо купить, для максимального нагнетания воздуха. Также непростая задача.

4) Ну и конечно стабилизатор или инверторы, для питания электромотора.

Задачи не простые, на некоторые иномарки нет мощных генераторов, так что сделать очень сложно!

Но многие умельцы, в гараж устанавливают на свои автомобили, прирост мощности действительно можно достичь до 20 – 30 %.

Причем многие ставят дополнительный датчик потребления воздуха в патрубок перед турбиной, он «видит» прокачиваемый объем и автоматически регулирует большую подачу топлива (подает значения в ЭБУ), для обогащения топливной смеси. Так что прошивка может и не понадобиться.

Если подвести итог, получается – электро турбина на авто, это возможно, даже скажу больше ее можно сделать своими руками, однако не все так просто и часто «игра не стоит свеч». Ведь вам нужно переделать не только электро систему автомобиля, но и систему подачи топлива, возможно нужна прошивка ЭБУ.

Понравился наш сайт? Присоединяйтесь или подпишитесь (на почту будут приходить уведомления о новых темах) на наш канал в МирТесен!

Как сделать турбину в домашних условиях | «How it works»

Наблюдайте, как вращается ваша турбина, используя силу единственного пламени

1. Вырежьте круг.

Взяв ножницы и фольгу, аккуратно вырежьте ровный круг, заполнив ширину фольги.

2. По спирали

Начиная с края круга, разрежьте фольгу спиралью. Держите ножницы примерно в двух с половиной сантиметрах от внешнего края, когда будете обрезать к середине.

3. Сделайте подставку

Приклейте небольшую горсть пластилина на плоскую поверхность и вертикально поместите в нее шпажку острым концом вверх — это станет основой для вашей спирали.

4. Отрегулируйте спираль

Удерживая центр спирали из фольги в верхней части шампура, отрежьте нижнюю часть так, чтобы ее длина была примерно такой же, как у шампура.

5. Зажмите верх

Поместите центр спирали на заостренный конец шпажки и защипните фольгу так, чтобы она прилегала к вершине.

6. Окончательные корректировки

Оберните спираль вокруг шампура и отрежьте ее длину так, чтобы конец висел примерно на пять сантиметров над столом.

7. Включите турбину.

Поставьте рядом с пластилином лампочку для чая и аккуратно зажгите ее зажигалкой или спичкой. Следите за тем, как быстро начинает двигаться фольга. Если этого не произошло, немного ослабьте верхнюю часть.

8. Турбина в движении.

Наблюдайте за турбиной, которая вращается вокруг вертела и блестит в свете свечи, приводимая в движение восходящим теплом пламени в процессе, называемом конвекцией.

Сводка

Этот эксперимент работает за счет конвекции. Когда горит чайная лампа или свечка, пламя нагревает окружающие частицы воздуха, заставляя их терять плотность и подниматься над более холодным воздухом. По мере того, как частицы поднимаются, они прижимаются к фольге, создавая движение. При сборке турбины убедитесь, что фольга надежно уравновешена, но все еще может свободно двигаться.

Читайте больше на канале «How it works»

Как установить турбину на «Жигули?

В последнее время владельцам отечественной классики все чаще хочется как-то усовершенствовать свое транспортное средство, в частности, и путем прибавления мощности мотора. Добиться этого можно с помощью турбокомпрессора, присутствие которого существенно повышает мощностные характеристики авто. Но можно ли назвать установку турбины на ВАЗ оправданным вложением денег? Давайте попытаемся это выяснить.

Что даст турбонаддув автомобилю

Все преимущества и недостатки автомобилей с турбированным типом двигателя выплывают из характеристик турбонаддува. Прежде всего, необходимо понимать, что турбонаддув — это вид наддува, при котором воздух в цилиндры мотора поступает под давлением, чему способствует энергия отработанных газов. Благодаря этому факту, турбированные силовые агрегаты транспортных средств обладают большей литровой мощностью, а значит, и динамические особенности такого автомобиля будут намного выше, чем у атмосферных вариантов.

Установить турбину можно на любой тип мотора, как бензиновый, так и дизельный, но основное требование – она должна быть качественной. Только качественное изделие от надежного производителя сможет улучшить характеристики двигателя вашего транспортного средства.

Важно! Силовой агрегат машины должен быть в идеальном состоянии, иначе даже установка турбины не позволит добиться максимальных показателей.

Учитывая тот факт, что в движение турбина приводится посредством воздействия на нее выхлопных газов, то и работать она может только при запущенном моторе. То есть, можно сказать, что мотор работает сам на себя.

От крыльчатки в выпускном коллекторе движение передается на компрессор, конструкция которого позволяет ему не бояться высоких температур и служить достаточно долго. В результате, воздушные потоки, под большим давлением нагнетаются в систему питания, от чего и повышается мощность мотора.

Интересный факт! Первым человеком, который описал и запатентовал рабочий принцип турбокомпрессора был Альфред Бюхи, а случилось это в 1905 году.

Какую турбину поставить

Наиболее подходящим вариантом, с точки зрения возможности тюнинга, является 16-ти клапанный двигатель ВАЗ. Он достаточно простой в ремонте и отлично поддается доработке, а что самое главное, именно он способен выдать требуемую мощность без существенных затрат, усилий и изменений в конструкции транспортного средства. 16-и клапанный мотор по умолчанию мощнее любого другого двигателя ВАЗ-овской группы.

Что касается старых карбюраторных агрегатов, то они турбированию не поддаются. Теоретически мог бы подойти 8-ми клапанный инжекторный двигатель, но если готовится гоночный автомобиль, где каждая лошадиная сила имеет значение, то вопрос «Как сделать турбированный двигатель на ВАЗ?» здесь будет неуместным.

Вы можете обратить свое внимание и на силовой агрегат от иномарки, но в этом случае нужно понимать, что он обойдется вам в немаленькие деньги, так как потребует существенных переделок. Устройство таких двигателей несколько сложнее, чем конструкция ВАЗов и разбираться в нем придется долго. Поэтому, чтобы избежать лишних проблем, лучше использовать «16-и клапанник».

Для автомобилистов, которые в результате тюнинга желают получить больше 200 л.с. желательно раздобыть блок от Лада Калина, поскольку он более высокий (добавляет +2,3 мм). В крайнем случае, можно взять указанную деталь и от десятки, если вам конечно не нужно получить идеальное авто для гонок.

Выбирая требуемые поршни, стоит отдать предпочтение кованым изделиям, в которых вытачивается выемка для нужной степени сжатия (лучше покупать детали в специализированных магазинах).

Что касается самой основной детали – турбокомпрессора, то тут стоит учитывать тот факт, что маленький агрегат функционирует на малых и средних оборотах, а достигая высоких, перестает работать. Соответственно большой компрессор ведет себя с точностью до наоборот.

Для тюнинга ВАЗовских моторов отлично подойдут следующие турбины:

• TD04L – Subaru. Буст на 3к оборотов. 200-250 л.с.
• TD05 – Mitsubishi. Буст на 3к оборотов. 250-300 л.с.
• IHI VF10, которая намного крупнее субаровской и способна обеспечить больше 250 л.с.
• IHI VF22 – драг турбина, являющаяся самой крупной из серии.

Кроме того, неплохим вариантом являются устройства фирмы «Garrett», но они достаточно дорогие и своего заказа придется ждать не одну неделю.

На современном рынке можно найти и много других вариантов китайских турбокомпрессоров, но если вы решили установить стоящую турбину на ВАЗ, то стоит пройти мимо них. Хоть цена здесь и кажется доступной, но в техническом плане изделия слабоваты.

Кроме турбины ещё понадобятся

Турбокомпрессор – это хоть и ключевой элемент в тюнинге мотора, но далеко не единственный. Помимо турбины низкого или высокого давления, вам также понадобится другие элементы для модернизации силового агрегата. В основном к ним относят следующие составляющие.

Медный радиатор двухрядного типа (2110), так как в сравнении с аналогичной ВАЗовской деталью он обладает большей производительностью.

Интеркуллер, то есть промежуточный охладитель надувочного воздуха, который представленный в виде теплообменника.

Важно! Слишком большой размер интеркуллера может создать проблемы, спровоцировав появление «турбо лага». Указанный термин обозначает время ожидания давления наддува после того, как откроется дроссельная заслонка. В тоже время слишком маленький элемент не будет успевать охлаждать воздушные потоки.

Выпускной коллектор, который так же является не лишней деталью при тюнинге двигателя (на него устанавливается турбина). Его можно изготовить в самостоятельном порядке или купить в готовом виде (запчасти для турбо тюнинга на ВАЗ сегодня не редкость).

При переделке мотора на место штатного впускного коллектора устанавливается турбина, поэтому придется заменить впуск ресивером, устанавливаемым в передней части двигателя. В этом случае выбор сменной детали достаточно широк, но детально вдаваться в него мы сейчас не будем.

Важным элементом является и соединяющая трубка, которая объединяет систему смазки мотора и турбину, подавая к ней масло. Найти эту деталь в готовом виде так же не составит никаких трудностей, хотя и изготовить ее можно самостоятельно. В любом случае, основной ее характеристикой должна быть надежность.

На самом деле это очень важная составляющая двигателя ВАЗ, запитать которую можно от тройника датчика давления масла (самый простой вариант). В пару к этой трубке не забудьте приобрести маслосливной шланг, который будет отводить масло с турбины обратно в двигатель.

Поскольку степень сжатия турбомотора отличается от аналогичного показателя атмосферного агрегата, то заменить придется и поршни, которые должны будут снизить уровень сжатия. Изготовить эти элементы можно из «нивовских» деталей, но для этого понадобится определенный инструмент, станки и опыт, поэтому проще купить готовые варианты.

Следует запастись и новыми форсунками, так как рост мощности будет способствовать увеличению потребления бензина, а значит, штатные форсунки не смогут справляться с возложенными на них функциями.

Также не забудьте поменять бензонасос, предварительно выбрав вариант с большей производительностью.

При большом расходе воздуха часто наблюдаются сбои в работе датчика массового расхода воздуха, который нередко начинает барахлить и при избыточном давлении во впуске. По этой причине его приходится менять на датчик абсолютного давления (ДАД), в дополнение к которому идет температурный датчик воздуха (ДТВ).

Обратите внимание! Из блоков управления работой двигателя, которые устанавливаются на автомобили группы ВАЗ, с ДАДом могут работать только январь 5.1…41, 5.1…61 или январь 7.2, относящийся к старой аппаратной реализации (алюминиевая крышка блока).

Если на вашем транспортном средстве установлены другие модели, то их нужно заменить на один из упомянутых вариантов. Вполне вероятно, что с учетом его особенностей потребуется замена или переделка проводки. Кроме того, далеко не все настройщики имеют программное обеспечение под эти блоки, поэтому при выборе стоит проконсультироваться со специалистом, который будет заниматься настройкой.

Достаточно интересным понятием является и «пайпинг», особенно если учитывать, что эта составляющая вам так же понадобиться. На самом деле ничего сложного в значении указанного понятия нет. Это соединительные элементы, которые находятся между турбиной и интеркуллером, а также между интеркуллером и впускным ресивером.

При постройке турбомотора на ВАЗ (неважно какая модель имеется ввиду: 2106, 2107,2110, 2112 и т.д.) не удастся обойтись и без клапана сброса избыточного давления. Нужно понимать, что отпустив педаль газа после перегазовки, турбина некоторое время все еще продолжает вращаться, по инерции качая воздух.

Поскольку этому воздуху некуда деваться, то и давление во впуске начинает резко расти, что легко может привести к поломке турбины, интеркуллера, пайпингов или каких-либо других элементов. В таком случае приходится искать способ сбрасывания воздуха, отличным вариантом которого является клапан сброса. На само деле их два, хоть рабочий принцип один: байпас сбрасывает воздушные потоки на впуск после фильтра до турбины, а блоу офф отправляет их в атмосферу.

Ну вот на этом, пожалуй и все, остается только определиться в ценовом вопросе и приобрести указанные детали. Вполне вероятно, что в каком-нибудь отдельном случае вам понадобятся дополнительные запчасти, но это уже зависит от марки машины и особенностей установочного процесса.

Интересно! Первый турбодвигатель для грузового автомобиля был построен на заводе «Swiss Machine Works Sauer».

Собираем турбомотор воедино

Одной из основных проблем, с которыми приходится сталкиваться при сборке турбомотора – это ржавчина. В большинстве случаев сильно ржавеют днище кузова, крылья и пороги. Игнорировать эти проблемы никак нельзя, поскольку у представителей ВАЗовской группы слишком тонкий металл, не предназначенный для высоких нагрузок. Именно поэтому, вооружившись сварочным аппаратом и новым железом, необходимо заменить все поврежденные участки. После исправления указанных неточностей по металлу, придется внимательно осмотреть и проводку, так как в большинстве случаев приходится менять и ее.

Одним из наиболее важных агрегатов, исправное состояние которого напрямую влияет на успешность тюнинга, является двигатель. Вместе с передаточной коробкой и тормозной системой он должен находиться в полностью исправном состоянии.

При сборке турбо-двигателя не может не затрагиваться и вопрос ГБЦ. Если вам нужна машина только для стандартных городских поездок, то вполне можно ограничиться и стандартной головкой блока цилиндров, но если вы планируете выжимать с мотора максимум, а само транспортное средство готовится к участию в дрэг-рейсинге, то более целесообразной будет установка ГБЦ с увеличенными каналами и клапанами. С ее помощью вы сможете получить большую мощность.

Максимальной отдачи турбодвигателя удастся добиться и при увеличении диаметра выпускной магистрали: начиная от «даунпайпа» и заканчивая оконечной банкой.

Помните! Заузив магистраль в одном месте, вы уменьшите весь ее диаметр.

Для силовых агрегатов мощностью от 200 л.с. оптимальным вариантом считается применение выхлопной системы, диаметр которой составляет 60-63 мм. Как готовое решение можно использовать резонатор и глушитель MG-RACE с диаметром трубы 60 мм.

Сцепление турбодвигателя, в том числе и городского, — следующий важный аспект при сборке. Можно использовать готовый комплект (например, PILENGA Sport, дополненный металлическим ведомым диском и демпфером). Однако следует принимать во внимание и тот факт, что в условиях постоянных городских пробок подобное решение может доставлять некоторые неудобства, хотя с передачей крутящего момента мотора мощностью до 300 л.с. оно отлично справляется.

Подытоживая все вышесказанное, следует отметить, что в каждом отдельном случае процесс установки турбомотора на ВАЗ имеет свои особенности и дать общий ответ на вопрос «Как на ВАЗ 2109 с инжекторным типом двигателя поставить турбину?» или «Как турбировать карбюраторный ВАЗ 2105?», конечно же, нельзя. Да и стоит ли это делать? На этот вопрос каждый автовладелец должен ответить самостоятельно.

Подписывайтесь на наши ленты в таких социальных сетях как, Facebook, Вконтакте, Instagram, Pinterest, Yandex Zen, Twitter и Telegram: все самые интересные автомобильные события собранные в одном месте.

Можно ли поставить турбину на карбюраторный двигатель

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.

Содержание статьи

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

1. 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.
2. 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.

3. 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.
4. 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:

1. 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.
2. 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;

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.

Читайте также

spring — как сделать турбину для каждого приложения eureka в весенней загрузке?

Я пытаюсь получить «автоконфигурацию» турбинных кластеров с моего сервера eureka.

На сервере eureka я настроил 3 приложения: app1, app2, app3. На сервере eureka зарегистрированы также прокси-сервер zuul и монитор турбины.

Я могу получить доступ к трем приложениям через zuul правильно, я могу видеть все hystrix.stream каждого приложения правильно.

Я настроил один кластер турбины «по умолчанию», и я могу видеть объединенный поток турбины (и панель мониторинга) всех трех приложений на панели инструментов без проблем.

Моя турбина application.properties выглядит так:

eureka.client.serviceUrl.defaultZone=http://localhost:33210/eureka/
turbine.app-config=app1,app2,app3
turbine.cluster-name-expression=new String("default")

Похоже, я не могу различить потоки турбины, чтобы не смешивать все команды Hystrix между тремя приложениями на панели инструментов.

То, что я хотел бы получить в результате, это возможность поставить

/turbine.stream?cluster=app1
/turbine.stream?cluster=app2
/turbine.stream?cluster=app3

Где cluster соответствует имени eureka каждого приложения и получает три разные панели мониторинга. В документации я подумал, что при удалении по имени-имени кластера значением по умолчанию будет appName, а не статическое «по умолчанию», но этого не происходит.

В чем я ошибся?

0

francesco paolo schiavone 14 Мар 2017 в 19:45

2 ответа

Лучший ответ

Имя свойства должно быть как

turbine.clusterNameExpression= new String("default")

Иметь разные кластеры для каждого потока … при условии, что для каждой службы в eureka даже включены разные порты управления, т. е. 51511 и 51521 предназначены для конечных точек службы, а 51512 и 51522 — для конечных точек управления.

turbine.instanceInsertPort=false
turbine.appConfig=service1,service2
turbine.aggregator.clusterConfig=SERVICE1,SERVICE2
turbine.instanceUrlSuffix.SERVICE1=:51512/hystrix.stream
turbine.instanceUrlSuffix.SERVICE2=:51522/hystrix.stream

0

Waqas Memon 19 Апр 2017 в 18:44

turbine.clusterNameExpression= new String("default")

Это сработало для меня. Я только заменил turbine.cluster-name-expression='dafault' с выше, и это сработало как чудо для меня.

0

ascripter 28 Июл 2018 в 10:51

Создайте свою миниатюрную ветряную турбину

Энергия ветра — один из самых быстрорастущих источников энергии в мире. Благодаря этому быстрому проекту Майкла Аркуина из KidWind Project молодые инженеры могут построить работающую турбину всего за пару часов.

1 Создайте свою собственную миниатюрную ветряную турбину

Возобновляемая энергия — это ветер под лопастями наших турбин. За последние несколько лет ветроэнергетика была одним из самых быстрорастущих источников энергии в мире.Узнайте, как уловить порывистый поток воздуха с помощью этой прочной конструкции турбины из ПВХ, созданной Майклом Аркином, основателем проекта KidWind. Этот исследовательский проект учит инженерии и моделированию и, чтобы сделать его подходящим для возраста и навыков, может быть увеличен или уменьшен по сложности для получения большего или меньшего количества электроэнергии, а также для демонстрации таких концепций, как преобразование энергии и эффективность лезвий. Будьте готовы быть потрясенными.

Материалы

• Пять диаметром 1 дюйм.Фитинги из ПВХ под углом 90 градусов
• Три диам. Тройник из ПВХ
• Один диаметром 1 дюйм. Муфта из ПВХ
• Шесть диам. Трубы из ПВХ длиной 6 дюймов
• Одна диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 24 дюйма
• Одна диаметром 1 дюйм. Труба из ПВХ длиной 2 дюйма

• Два зажима «крокодил»
• Доска для плакатов для лопастей
• 20-дюймовый вентилятор или другой источник ветра
• Скотч
• Горячий клей / клеевой пистолет
• Кусачки
• Сверло

Специальные детали (Доступны в магазине. kidwind.org)

• Комплект основных деталей конструкции турбины KidWind
(включает двигатель постоянного тока с проводами, обжимную втулку с 12 отверстиями и 25 дюбелей)
• Мультиметр
• 5-миллиметровая светодиодная лампа
• Звуковая и световая плата

2 Постройте ротор и гондолу

1. Вставьте 2-дюймовый кусок ПВХ-трубы в 90-градусный фитинг.
2. Наденьте муфту из ПВХ на 2-дюймовую трубу, образуя цельную деталь, называемую гондолой.
3. Оберните кусок клейкой ленты шириной 1/2 дюйма и длиной 18 дюймов по периметру двигателя. Это поможет ему надежно войти в соединительную муфту.
4. Пропустите провода, прикрепленные к двигателю постоянного тока, в горловину муфты через 90-градусный фитинг из ПВХ.
5. Двигатель должен плотно прилегать к муфте, но не вдавливаться до упора.
6. Затем прикрепите обжимную ступицу к двигателю, надавив на приводной вал.
7. Убедитесь, что поверхность двигателя находится на одном уровне с краем трубы.

3 Постройте базу

1. Используя четыре 90-градусных фитинга из ПВХ, два тройника из ПВХ и четыре 6-дюймовых трубных секций из ПВХ, сконструируйте две стороны основания турбины.
2. Вставьте 6-дюймовую трубу в один конец 90-градусного фитинга. На противоположном конце 6-дюймовой трубы установите тройник из ПВХ, а затем еще 6-дюймовую трубу и 90-градусный фитинг.Повторите, чтобы сделать вторую ножку основы.

3. Просверлите небольшое отверстие в нижней части последнего тройника из ПВХ.
4. Соедините ножки основания, вставив две оставшиеся 6-дюймовые трубы из ПВХ в тройник из ПВХ на каждой ножке. Соедините ножки основания через просверленную тройник из ПВХ.

4 Прикрепите башню к базе

1. Проденьте провода двигателя по 24-дюймовой трубе из ПВХ; этот длинный участок — башня.
2. Присоедините гондолу к верхней части башни; постучите по нему, чтобы он надежно встал на место.
3. Пропустите провода через центральный тройник из ПВХ и выведите их из просверленного отверстия в основании башни.
4. Закрепите башню на тройнике.
5. Прикрепите зажимы типа «крокодил» к оголенным проводам.

5 Сделать лезвия

1. Создайте лезвия из материала диаметром от 6 до 10 дюймов.Мы использовали картон для плакатов, но вы можете использовать любой жесткий и легкий материал, например, прочную бумажную тарелку или листы бальзы. (Примечание: напряжение, которое вырабатывает ваша турбина, зависит от крутящего момента и числа оборотов лопастей. Мы обнаружили, что конфигурация из двух или четырех лопастей генерирует много энергии, но не стесняйтесь экспериментировать!)
2. Закрепите лопасти на дюбели скотчем или горячим клеем.
3. Вставьте дюбели в отверстия обжимной ступицы. После установки затяните ступицу.

6 Заставьте генератор работать

1. Расположите турбину перед коробчатым вентилятором так, чтобы ветер вращал лопасти; это будет производить электричество.
2. Используйте зажимы типа «крокодил» для подключения к мультиметру для измерения напряжения. (Вам потребуется примерно 2 вольта.)
3. Когда ваши лезвия вырабатывают энергию, вы можете подключить провода светодиодной лампы
или звуковой и световой платы с помощью зажимов типа «крокодил».

Этот контент создается и поддерживается третьей стороной и импортируется на эту страницу, чтобы помочь пользователям указать свои адреса электронной почты.Вы можете найти больше информации об этом и подобном контенте на сайте piano.io.

Как сделать ветряк для школьного проекта?

Шаг № 1: Сборка ротора

Возьмите большой кусок картона и вырежьте 4 круглых части диаметром около 3 см каждая. Склейте все кружочки с помощью клея, чтобы получился один толстый кружок.

Теперь возьмите тонкую бумагу и оберните (приклейте) ее вокруг толстого круга, который вы получили выше, убедившись, что он правильно соответствует кругу по длине и ширине.

Шаг № 2: Изготовление лезвий

Вырежьте до 4 прямоугольных частей из большого картона, каждый размером 8 см X 2,5 см. Вырежьте один край кусков, чтобы они образовали круглую форму, чтобы вы могли легко приклеить их к ротору, который вы только что сделали.

Вам также нужно будет слегка согнуть все 4 детали по центру, чтобы они выглядели несколько закругленными, как лопасти в типичном комплекте домашней ветряной турбины.

Приклейте все 4 лопасти к ротору и дайте им высохнуть.

Шаг № 3: Построение мачты

Поскольку лопастям требуется время для высыхания, вы можете сконцентрироваться на изготовлении мачты, которая поднимет ротор вверх.

Вернитесь к большому куску картона и вырежьте из него тонкий кусок размером 30 см x 12 см.

Оберните этот вырез вокруг ручки, чтобы получился идеальный полый стержень. Приклейте конец бумаги и вытащите ручку так, чтобы осталась башня.

Шаг №4: Установка двигателя

Возьмите двигатель постоянного тока и оберните его куском картонной бумаги, соответствующей его длине.При этом следите, чтобы заостренная часть мотора оставалась за пределами пленки.

Возьмите ротор с 4 лопастями и проделайте в его середине небольшое отверстие. Здесь острая часть двигателя соединяется с ротором.

Подключите положительный и отрицательный провода к двигателю с помощью горячего пистолета, убедившись, что вы оставили достаточную длину провода для соединения со светодиодной лампой на других концах.

Приклейте оберточную бумагу двигателя к полюсу и дайте ей высохнуть.

Шаг № 5: Строительство дома

Вам также нужно будет сделать модель дома, которая будет освещаться за счет энергии, производимой вашей ветряной турбиной.

Для этого отрежьте 4 части одинакового размера, чтобы получились 4 стены вашего дома. Вырежьте дверной проем на одну часть и прорежьте оконные проемы на трех оставшихся частях.

Склейте все 4 части вместе, чтобы получился дом, следя за тем, чтобы деталь с дверным вырезом оставалась спереди.

Имейте в виду, что вам также нужно будет отрезать еще один кусок, чтобы сделать крышу для вашего дома… но не делайте этого сейчас.

Шаг №6: Подключение фонаря

На этом этапе вам нужно взять светодиодный фонарь и подключить его к проводам, идущим от двигателя (как на этапе №4). Прикрепите этот светильник к любому из окон вашего дома и закрепите его лентой.

Как только свет будет хорошо подключен и внутри дома, вы можете сделать кровлю для своего дома. Возьмите две части вагона и приклейте их по краям, чтобы получилась треугольная форма крыши, а затем приклейте кровлю к 4 стенам вашего дома.

Приклейте весь дом к толстому слою картона (например, к полу дома), чтобы он выглядел более устойчивым.

Теперь приклейте весь дом и башню, на которой крепится турбина, к фанерной доске так, чтобы весь ваш проект находился на одной платформе.

Затем соедините вместе провода двигателя и светодиода.

Шаг № 5: Заставьте турбину вращаться.

Теперь, когда все настроено и готово к работе, пора заставить турбину вращаться для выработки электроэнергии и зажечь лампочку, висящую на вашем окне.

Используйте внешний источник ветра, предпочтительно настольный вентилятор, чтобы лопасти турбины вращались. Затем они будут вращать двигатель, который, в свою очередь, вырабатывает электрическую энергию, которая затем течет по проводам и зажигает вашу светодиодную лампочку!

Вот и все! Вы успешно построили простую рабочую домашнюю турбину для своего школьного проекта. Материалы, используемые в этом проекте, легко доступны и дешевы.

Ваша турбина уже начала освещать ваш «дом»?

Как сделать ветряную турбину для школьного проекта?

В наши дни глобальное потепление является общей проблемой, и поэтому люди все больше интересуются экологически безопасными инновациями.Ветряная турбина, безусловно, является одним из наиболее эффективных шагов на пути к созданию экологически чистого источника энергии.

Строительство ветряной турбины может быть разумным вариантом для школьных научных проектов. Не волнуйтесь, построить его из картона и двигателя постоянного тока не так уж и сложно. Вы можете за очень короткое время построить ветряную турбину для своего будущего школьного проекта и произвести на посетителей уникальное и умное впечатление.

Материалы, которые вам понадобятся

• Большой кусок картона для резки деталей разных размеров
• Ножницы
• Двигатель постоянного тока
• Пистолет для горячего клея
• Светодиодный светильник с низким сопротивлением
• Лента
• Фанерная плита
• Положительный и отрицательный провода
• Внешний источник ветра, напр.настольный вентилятор

Строительство ветряной турбины для школьного проекта

1. Сначала мы сделаем ротор. Для этого вырежьте 4 круглых кусочка картона примерно по 3 см каждый. Склейте их все и склейте. Вам нужно сделать толстый круг из всех четырех частей. Итак, каждую деталь нужно наклеить на другую сверху.

2. Затем приклейте сторону этого большого круглого картонного куска и оберните его тонкой бумагой.Обязательно обрежьте бумагу по диаметру круга.

Пора делать лезвия. Возьмите картон и вырежьте из него 4 небольших кусочка. Размер всех четырех частей составляет 8 см х 2,5 см.

Эти четыре части будут приклеены на круговой картонный кусок. Итак, вам нужно сделать один конец этих деталей круглой формы, чтобы они идеально подходили к ротору в форме круга.

Теперь слегка согните все четыре детали от середины и сделайте их слегка округлыми, как лопасти оригинальных турбин.Приклейте их все к ротору и дайте ему высохнуть.

3. А теперь сделаем башню. Возьмите тонкий кусок картона размером 30 х 12 см. Возьмите ручку или круглую палочку и оберните вокруг нее бумагу. Приклейте конец бумаги и вытащите ручку.

4. Возьмите двигатель постоянного тока, который вы собрали ранее. Мотор нужно обернуть 2 кусками картона. Первая деталь для установки мотора, а вторая — для оборачивания мотора сверху. Убедитесь, что заостренная часть мотора полностью выходит за пределы картонных деталей.

Теперь возьмите ротор с четырьмя лопастями и сделайте небольшое отверстие посередине. В это отверстие нужно установить заостренную часть мотора.

5. Подключите отрицательный и положительный провода к двигателю с помощью горячего пистолета. Обязательно оставьте провода достаточно длинными, чтобы на других концах можно было подключить светодиодный индикатор.

Теперь приклейте нижнюю часть картонной детали, которая удерживает двигатель, и прикрепите к ней башню. Оставьте на 15 минут, чтобы он высох.

6. Когда башня будет правильно приклеена к верхней части турбины, тогда возьмитесь за основу. Сделайте из картона квадратный кусок с отверстием достаточного размера, чтобы прикрепить к нему основание башни. Нанесите клей на нижнюю часть башни и прикрепите ее к только что подготовленной основе.

7. Вы закончили с ветряной турбиной. Теперь вам нужно сделать дом из картона, внутри которого будет светодиодная лампа.Размеры дома на ваше усмотрение.

Сделайте 4 куска картона, чтобы сделать стены дома. Вырежьте 3 окна на 3 части и только 1 дверь на более широкую, которая будет на лицевой стороне дома. Последний кусок вообще не будет иметь прорезей для окна и двери, он будет на задней стене дома.

Склейте все 4 части и прикрепите их друг к другу, чтобы сделать стены для дома. Теперь вырежьте еще один кусок картона для крыши, но не приклеивайте его сейчас к стенам.

8. Возьмите светодиодный индикатор и правильно подключите провода. Приклейте свет к переднему окну дома с помощью куска ленты. Теперь приклейте верх четырех стен, чтобы прикрепить к ним крышу. Вы можете сделать крышу из плоского картона или сделать крышу треугольной формы из двух картонных листов.

Поместите домик в толстый слой картона и приклейте его, чтобы получилась устойчивость.

9. Теперь возьмите фанерную доску и хорошенько приклейте основание башни, на котором крепится вся турбина.Также приклейте домик к фанере. Соедините провода мотора и светодиода друг с другом.

10. И, наконец, установите настольный вентилятор на безопасном расстоянии от турбины. Включите вентилятор, ветер заставит вращать лопасти. Светодиодный индикатор загорится, когда будет достаточно ветра для его питания.

Заключительные слова

Наверняка вы удивите посетителей картонной ветряной турбиной. Как только вы научитесь делать турбину из картона, вы сможете делать больше турбин, используя еще более твердые материалы, такие как трубы и фитинги из ПВХ.

Желаю вам всего наилучшего в вашем предстоящем школьном проекте.

Ветряная турбина своими руками — Как построить свой собственный домашний ветрогенератор

Сегодня ветроэнергетика считается одним из наиболее эффективных и экологически безопасных средств производства энергии, которая требуется практически для всего, от промышленного производства до нашего собственного потребления людьми, что мы все еще в значительной степени воспринимаем как должное. нашей повседневной жизни. Это также один из самых дешевых способов выработки электроэнергии.Но массовое внедрение ветряных турбин все еще находится в зачаточном состоянии, и правительства многих стран не спешат реагировать на этот жизненно важный фактор, способствующий экономии за счет масштаба, несмотря на активное движение к этой чистой, зеленой форме производства энергии. Так что велики шансы, что ваш район или город еще не используют энергию ветра. Твой дом тоже.

Ветряные генераторы

относительно легко и просто сделать, и они могут сэкономить вам много денег на счетах за электроэнергию, если вы сможете построить свои собственные.И именно это и будет попытаться сделать эта статья — помочь вам построить свой собственный ветрогенератор путем сбора и сборки относительно распространенных и дешевых компонентов.

Электропитание дома прямо у себя на заднем дворе

В настоящее время вы обременены растущими и высокими затратами на электроэнергию и газ, как неустойчивых источников энергии, так и вредных источников двуокиси углерода в атмосферу Земли. Но знаете ли вы, что наличие собственного ветрогенератора сэкономит вам тысячи долларов, если не больше, в течение всей вашей жизни? Чтобы подчеркнуть это, вот три преимущества наличия собственного самодельного генератора.

• Стоимость — Мы уже упоминали о вероятности значительной экономии. Давайте подробнее остановимся на этом. Большинство городских районов по всему миру еще не подключены к этому устойчивому источнику производства электроэнергии через национальную сеть, и это может быть еще через несколько лет. Однако ваш ветрогенератор на вашем собственном заднем дворе также не подключен ни к стране, ни к месту, поэтому вы не платите по счетам.
• Экологическая устойчивость — Ветряная мельница остается одним из самых экологически устойчивых энергетических устройств.Его единственным источником энергии остается ветер, и ничего больше.
• Чистота и эстетика — Небольшой генератор, как и большие турбины, остается чистым источником производства энергии. А поскольку ваш генератор по сути мал, его можно незаметно разместить в саду, накрыть, когда он не используется, и не будет создавать большого шума при использовании.

Компоненты ветряной турбины

Зайдите на любой веб-сайт во вселенной, и вы обнаружите, что есть много способов делать что-то или создавать их.Но универсальный принцип, если хотите, всегда остается неизменным. Здесь мы перечисляем основные компоненты, которые необходимы для создания собственной небольшой ветряной турбины или генератора для вашего двора и дома.

• Инструменты
• Строим тело
• Лезвия первостепенной важности
• Двигатель
• Центральная ступица
• Хвост
• Башня
• Диод и батареи

Какие процессы влекут за собой

Все зависит от вас, сколько электроэнергии вы собираетесь производить.Но для практических целей обслуживания новичков эти процессы позволяют начать генерировать минимум, но на удивление большую мощность, чем вы могли представить. Кроме того, вы сосредоточены на производстве зеленой энергии, поэтому не будет слишком много внимания или интенсивного использования традиционных розеток. Начнем с первого шага.

Семь шагов, которым нужно следовать

1. Инструменты — При создании вашего ветрогенератора вы собираетесь начать с таких инструментов, как инструменты для зачистки проводов и паяльники.Для самого генератора вы также будете использовать перерабатываемые предметы, такие как двухлитровые пластиковые бутылки из-под газировки, их крышки, легкие, но тонкие полоски металла, эпоксидной смолы и клея. Вам также понадобятся традиционные инструменты, такие как пила, гаечные ключи и электродрель. Самый важный инструмент — это план строительства.

2. Строительство ветрозащитной площадки. — Теперь давайте поговорим о строительных процессах, которым мы будем следовать. Зона улавливания ветра — это, по сути, компонент, который будет улавливать ветер.Для этого компонента нужно отпилить верхушки пластиковых бутылок (ниже горлышка). Как только вы это сделаете, можете переходить к следующему шагу.

3. Создание парных соединений — В качестве расширения к созданию зоны защиты от ветра вы можете начать с использования эпоксидной смолы для соединения крышек бутылок вместе, фиксируя их вплотную друг к другу, пока не получите четыре соединительных компонента.

4. Создание «вентилятора» — Он не будет использоваться в качестве вентилятора, но механически он будет работать аналогично. Вы будете вырезать X из металлических полос.Он должен быть не менее фута в длину и не менее одного дюйма в ширину. После того, как вы сделали свой вентилятор, вы можете закрепить свои куплеты эпоксидной смолой на новом вентиляторе. Перед тем, как перейти к следующему этапу, дайте эпоксидной смоле затвердеть.

5. Подключение ветрозащиты к вентилятору — Это очень просто; при условии, что вы спроектировали и построили свои куплеты точно в соответствии со спецификациями (по вашему собственному плану или где-то еще), все, что вам нужно сделать здесь, это вкрутить крышки бутылок в куплеты.

6. Сложное дело с генератором — После того, как вы собрали вентилятор, вам все равно нужно добавить генератор. Здесь диоды и батарея служат своей цели. Опять же, используйте эпоксидную смолу, чтобы закрепить оба компонента (генератор и вентилятор). Края, если есть, можно закрепить клеем.

7. Ветрогенератор еще нужно где-то стоять. — Для этого можно построить подставку. Это также зависит от того, какой тип двигателя (генератора) вы спроектировали и построили. В конечном итоге подставка будет небольшой, и прямоугольный кусок дерева можно будет обрезать и строгать, чтобы создать основу.Когда вы построите подставку, надежно прикрепите к подставке генератор и вентилятор. Здесь упор делается на закрепление устройства, чтобы оно оставалось устойчивым в случае сильного ветра, который обычно может опрокинуть это световое устройство. Вы можете использовать механизмы взвешивания, чтобы генератор работал быстро.

Знаете ли вы, что здесь можно использовать даже солнечную энергию?

Вместо батарей и диодов для питания генератора вы можете использовать двигатели на солнечной энергии, добавив еще один приятный штрих к вашей миссии — сделать ваш дом максимально экологически устойчивым.Это также будет зависеть от того, сколько энергии вы собираетесь генерировать для своего дома. В ближайшем будущем все еще возможно сделать ваш дом полностью независимым от вашей национальной сети, будь то энергия ветра или солнца, или и то, и другое (в идеале, у вас будет и то, и другое). На данный момент вы можете рассматривать это упражнение как ценную практику.

Преимущества наличия собственного ветряного генератора

В начале этой статьи мы уже упоминали три ключевых преимущества. Однако то, как эта небольшая ветряная турбина принесет вам пользу в долгосрочной перспективе, полностью зависит от вас и ваших непосредственных потребностей и целей.На внутреннем уровне и в завершение этого вводного руководства по созданию небольшого ветряного генератора вот несколько идей, над которыми вы пока можете подумать.

• Портативное использование — На этом этапе ваша маленькая турбина может не иметь мощности для обеспечения энергией всего вашего дома без использования других традиционных и неустойчивых источников энергии. На данный момент, будучи легким портативным устройством, вы можете варьировать потребление энергии и размещать генератор поблизости от того места, где он нужен.

• Гейзер с горячей водой — Домашний гейзер с горячей водой остается основным и самым дорогим потребителем электроэнергии в вашем доме.Расставив приоритеты по расходам, вы можете подключить генератор к гейзеру.

• Подача воды — В прошлом ветряные мельницы использовались для перекачивания воды. Нет причин, по которым ты тоже не можешь этого сделать. Ветряную турбину можно использовать для кормления всего вашего сада, особенно вашего органического огорода.

• Области фокусировки — Воспользуйтесь преимуществами портативности устройства, а также используйте его в качестве измерительного прибора, чтобы увидеть, какая область вашего дома (кроме гейзера) потребляет больше всего энергии.

Мы надеемся, что это руководство вдохновило вас на поиск новых, инновационных способов питания вашего дома без помощи неустойчивой электросети. Он также показал вам, что вы можете многое сделать с переработанными предметами, вместо того, чтобы выбрасывать их в мусорное ведро.

Артикул:

DoitYourself

Изображение предоставлено: Мартин Абегглен, Ларри Смит

Сколько денег вырабатывает ветряная турбина за счет вырабатываемой электроэнергии?

Сколько денег вырабатывает ветряная турбина за счет вырабатываемой электроэнергии?

10 ноября 2020 года

Хотите знать, сколько денег можно заработать на ветряных турбинах?

Это распространенный вопрос, учитывая, сколько стоят ветряные турбины и насколько они велики.Если вы планируете приобрести ветряную турбину, обратите внимание на следующие моменты:

Сколько стоят ветряные турбины?

Домашние или фермерские турбины обычно менее 100 киловатт и стоят около 3000–8000 долларов за киловатт мощности. В большом доме потребуется турбина мощностью 10 киловатт, а стоимость ее установки составит около 50–80 тысяч долларов. Меньшие по размеру фермы или жилые турбины стоят меньше, но они дороже в расчете на киловатт производимой энергии.

С другой стороны, коммерческие ветряные турбины стоят миллионы долларов. Вот разбивка:

1. Коммерческая ветряная турбина среднего размера (2 мегаватта) стоит около 2,6–4 миллиона долларов.
2. Стоимость турбины увеличивается вместе с размером турбины. Есть также определенные преимущества от использования более крупных ветряных турбин.
3. Стоимость также зависит от того, сколько турбин вы закажете, когда будет заключено соглашение, контракты и местонахождение проекта.

Сколько денег приносит ветряная турбина? Турбины

— довольно дорогое вложение, поэтому важно, чтобы они приносили деньги покупателю. Владельцы ветряных турбин могут продавать электроэнергию местным энергокомпаниям для домов и предприятий. Итак, сколько могут производить ветряные турбины?

Ветряные турбины могут приносить от 3000 до 10 000 долларов в год в зависимости от размера и киловаттной мощности турбины. Фермеры на ветряных электростанциях могут поддерживать собственное производство электроэнергии и гарантировать более низкую цену в течение как минимум 20 лет.

В 2019 году турбина мощностью 1 мегаватт произвела 61 320 долларов США при 35% мощности, 87 600 долларов США при 50% мощности и 114 880 долларов США при 65% мощности. Турбина мощностью 2,5 мегаватта произвела 153 300 долларов при 35% мощности, 219 000 долларов при 50% мощности и 284 700 долларов при 65% мощности. Наконец, турбина мощностью 4 МВт произвела 245 280 долларов США при 35% мощности, 350 400 долларов США при 50% мощности и 455 520 долларов США при 65% мощности.

Ветровые турбины могут работать только на 35–65% мощности из-за ветровых условий.

Стоимость обслуживания ветряной турбины

После покупки и сборки ветряной турбины необходимо учитывать текущие расходы на техническое обслуживание:

• 1-2 цента за киловатт-час произведенного
• 42 000–48 000 долларов в год

Хотя эти затраты кажутся высокими, ветряные турбины стоят вложенных средств, особенно потому, что они могут окупить затраты самостоятельно.

Если вы хотите купить или отремонтировать ветряную турбину, вам следует обратиться в авторитетную энергетическую компанию. В Anemoi Energy Services мы предлагаем комплексное обслуживание ветряных турбин и услуги ветряных турбин, чтобы ваши установки работали эффективно и с максимальной производительностью каждый день. Свяжитесь с Anemoi сегодня для любого обслуживания ветряных турбин.

Все новости

Как собрать игрушечный ветряк своими руками для ваших детей

Этот забавный проект своими руками достаточно легко реализовать с детьми, и это отличный способ заинтересовать их возобновляемыми источниками энергии.Он не производит тонны энергии, но дети будут поражены их способностью самостоятельно зажечь лампочку.

1. Что вам понадобится

Некоторые детали можно найти дома или в строительном магазине:

• 5 1 ″ Фитинги из ПВХ 90 °
• 3 Тройник из ПВХ 1 ″
• 1 1 ″ муфта из ПВХ
• 6 6 ″ частей 1 ″ трубы из ПВХ
• 1 24 ″ кусок 1 ″ трубы из ПВХ
• 1 2-дюймовый кусок 1-дюймовой трубы из ПВХ
• 2 зажима типа «крокодил»
• Как минимум 3 листа пробкового дерева толщиной 15-18 дюймов, тарелки для пирогов, индексные карточки или бумажные тарелки
• Инструмент для зачистки проводов
• изолента
• Клей
• Сверло

Некоторые детали, возможно, потребуется заказать:

• 1 Ветряк-генератор (состоит из небольшого двигателя постоянного тока, но модели из ремесленных или хозяйственных магазинов не работают)
• Монтажный провод 4 ′ 22 калибра
• 1 Ступица для обжима
• Как минимум 6 тополевых дюбелей диаметром 1/4 дюйма

Некоторые из этих деталей можно специально заказать в KidWind.

2. Сделайте дно

Возьмите 4 штуцера из ПВХ под углом 90 °, 2 тройника из ПВХ и 4 отрезка трубы из ПВХ длиной 6 дюймов. Соедините их вместе, чтобы получились боковые перекладины и «ножки». Просверлите отверстие в одном из оставшихся Т-образных фитингов и используйте его в качестве средней детали, чтобы провода можно было спрятать внутри ПВХ.

3. Сделайте вращающуюся часть

Двигатель необходимо подключить к проводам. Оберните двигатель изолентой, чтобы сохранить его в ПВХ. Возьмите 1 штуцер 90 °, 1 соединитель из ПВХ и 1 2 дюйма длины из ПВХ и соедините их, чтобы образовать одну L-образную деталь.Затем двигатель можно вставить в соединительную муфту, пропустив провода через новую трубку из ПВХ.

4. Собираем все вместе

Теперь возьмите провода и продолжайте продевать их в основание через отверстие, которое вы просверлили ранее. Сверху наденьте Г-образную трубку. Прикрепите основание из ПВХ к башне с помощью Т-образных фитингов.

5. Конструирование лезвий

Вырежьте лезвия формы из пробкового дерева или бумажных тарелок.Прикрепите их к дюбелям и вставьте дюбели в обжимную втулку. Убедитесь, что ступица затянута.

6. Проверьте это!

Возьмите рождественскую светодиодную лампочку, зачистите провода и подключите их к тем, которые используются в турбине. Этот проект — одновременно развлечение и отличная возможность научить детей силе, передаче энергии и электричеству.

Более подробную информацию о конструкции можно найти здесь.

Изображения (c) KidWind

(Посещали 3994 раза, сегодня 1 посещали)

Как снова сделать ветроэнергетику устойчивой

Иллюстрация: Ева Микель для журнала Low-tech Magazine

Если мы построим их из дерева, большие ветряные турбины могут стать хрестоматийным примером экономики замкнутого цикла.

Насколько экологически безопасны лопасти ветряной мельницы?

Ветряные турбины считаются чистым и устойчивым источником энергии. Однако, хотя они действительно могут вырабатывать электроэнергию с меньшими выбросами CO2, чем электростанции, работающие на ископаемом топливе, они также производят много отходов. Это легко упустить из виду, потому что примерно 90% массы большой ветряной турбины составляет сталь, в основном сосредоточенная в башне. Сталь обычно перерабатывается, и это объясняет, почему ветровые турбины имеют очень короткие сроки окупаемости энергии — переработанная сталь может использоваться для производства новых деталей ветряных турбин, что значительно снижает потребление энергии в процессе производства.

Однако лопасти ветряных турбин изготавливаются из легких пластмассовых композитных материалов, которые имеют большие размеры и не подлежат переработке. Хотя масса лопастей ограничена по сравнению с общей массой ветряной турбины, ею нельзя пренебречь. Например, одна лопасть из стекловолокна длиной 60 м весит 17 тонн, а это означает, что ветряная турбина мощностью 5 МВт производит более 50 тонн пластиковых композитных отходов только с лопастей.

Лезвие из пластика, армированного стекловолокном. Источник: Гурит.

Лопасть ветряной мельницы обычно состоит из смеси эпоксидной смолы — нефтепродукта — и армированного стекловолокном. Лезвия также содержат прослоенные материалы сердцевины, такие как вспененный поливинилхлорид, вспененный полиэтилентерефталат, пробковое дерево (с переплетенными волокнами и эпоксидной смолой) и полиуретановые покрытия. [1-4]

Ветряная турбина мощностью 5 МВт содержит более 50 тонн не перерабатываемого пластика только в лопастях.

В отличие от стали в башне, пластик в лезвиях не может быть переработан для изготовления новых пластиковых лезвий.Материал может быть подвергнут вторичной переработке, например, путем измельчения, что повреждает волокна и делает их бесполезными для чего-либо, кроме усиления наполнителя при производстве цемента или асфальта. Другие методы исследуются, но все они сталкиваются с одной и той же проблемой: никому не нужен «переработанный» материал. Некоторые архитекторы повторно использовали лопасти ветряных мельниц, например, для создания скамеек или детских площадок. Но мы не можем построить все из лопастей ветряных турбин.

Из-за ограниченных возможностей переработки и повторного использования лопасти ветряных мельниц обычно вывозятся на свалки (в США) или сжигаются (в ЕС).Последний подход не менее неустойчив, поскольку сжигание лопастей лишь частично уменьшает количество материала, подлежащего захоронению (60% лома остается в виде золы), а остальное превращает в загрязненный воздух. Кроме того, учитывая негорючесть стекловолокна, теплотворная способность лопастей настолько ограничена, что мощность может быть незначительной или вообще отсутствовать. [1-4]

Работа с отходами — 25 лет спустя

Большинство из примерно 250 000 ветряных турбин, которые сейчас эксплуатируются во всем мире, были установлены менее 25 лет назад, что является их предполагаемым сроком службы.Однако быстрый рост ветроэнергетики за последние два десятилетия вскоре отразится на отложенном, но постоянно увеличивающемся и нескончаемом количестве отходов. Например, в Европе доля установленных ветряных турбин старше 15 лет увеличивается с 12% в 2016 году до 28% в 2020 году. В Германии, Испании и Дании их доля увеличивается до 41-57%. Только в 2020 году каждая из этих стран должна будет утилизировать от 6000 до 12000 лопастей ветряных турбин. [5]

Старомодные ветряные мельницы имели паруса, полностью сделанные из вторсырья.Изображение: Rasbak (CC BY-SA 3.0)

Выброшенных лопастей станет не только больше, но и больше, что отражает постоянную тенденцию к увеличению диаметра ротора. Ветряные турбины, построенные 25 лет назад, имели длину лопастей около 15-20 м, в то время как сегодняшние лопасти достигают длины 75-80 м и более. [3] Оценки, основанные на текущих показателях роста ветроэнергетики, предполагают, что композитные материалы из лопастей по всему миру будут составлять 330 000 тонн отходов в год к 2028 году и 418 000 тонн в год к 2040 году.[1]

Быстрый рост ветроэнергетики за последние два десятилетия вскоре отразится на отложенном, но постоянно увеличивающемся и нескончаемом количестве отходов.

Это консервативные оценки, потому что сообщалось о многочисленных отказах лопастей и потому, что постоянная разработка более эффективных лопастей с более высокой мощностью выработки энергии приводит к замене лопаток задолго до их предполагаемого срока службы. [1] [6] Кроме того, такое количество отходов является результатом ветряных турбин, установленных в период с 2005 по 2015 год, когда энергия ветра обеспечивала максимум 4% мирового спроса на электроэнергию.Если бы ветер обеспечивал более желательные 40% (текущего) спроса на электроэнергию, было бы от трех до четырех миллионов тонн отходов в год.

История лопастей для ветряных мельниц

Однако взгляд на историю ветроэнергетики показывает, что пластик не является важным материалом. Использование ветра для производства механической энергии восходит к античности, и первые ветряные мельницы, вырабатывающие электричество, которые теперь называются ветряными турбинами, были построены в 1880-х годах. Однако лопасти из стекловолокна стали популярны только в 1980-х годах.Примерно две тысячи лет ветряные мельницы любого типа можно было полностью утилизировать.

Старомодные ветряные мельницы имели башни, построенные из дерева, камня или кирпича. Их «лезвия» или «паруса» обычно делались из деревянного каркаса, покрытого брезентом или деревянными досками. В последующие века детали все чаще делали из железа, также пригодного для вторичной переработки.

Первые ветряные турбины в Европе, построенные Полом Ла Куром в Дании, имели традиционные решетчатые деревянные паруса. Изображение: Музей Поля Ла Кура.

Когда в восемнадцатом и девятнадцатом веках были изобретены новые типы парусов (например, пружинные, патентные и катящиеся-рефрижераторные паруса), а также в двадцатом веке (паруса Деккеризованные и Билау), конструкция изменилась, но материалы остались прежними. то же самое (со временем с добавлением алюминия). [7] Кроме того, в отличие от современных ветряных турбин, которые необходимо регулярно и полностью заменять, старомодные ветряные мельницы могут прослужить многие десятилетия или даже столетия при регулярном ремонте и техническом обслуживании.

Взгляд на историю ветроэнергетики показывает, что пластик не является важным материалом.

Первая ветряная турбина в США, построенная Чарльзом Ф. Брашем, имела кольцевой парус диаметром 17 м со 144 тонкими лопастями из кедрового дерева. Первая ветряная турбина в Европе, построенная Полом Ла Куром в Дании, имела четыре традиционных реечных деревянных паруса с диаметром ротора 22,8 м. Дизайн La Cour был скопирован местными предприятиями в Дании, в результате чего тысячи ветряных турбин работали на датских фермах между 1900 и 1920 годами.Десятки экспериментальных ветряных турбин были построены в первой половине двадцатого века, в том числе некоторые со стальными лопастями, например, ветряная турбина Смита-Патнэма 1939 года в США. [8]

Трехлопастная ветряная турбина Gedser опиралась на надстройку воздушной рамы для придания жесткости лопастям.

В 1957 году Йоханнес Юул — ученик Поля Ла Кура — построил трехлопастный ветряк Gedser. Он имел диаметр ротора 24 м и опирался на надстройку воздушной рамы из стальных тросов для упрочнения ротора и лопастей.Лопасти были построены из стальных лонжеронов с алюминиевыми кожухами, поддерживаемыми деревянными нервюрами.

Турбина Гедсера оставалась самой успешной ветряной турбиной до середины 1980-х годов. Он проработал 11 лет без обслуживания, вырабатывая до 360 000 кВтч в год, но не ремонтировался из-за выхода из строя подшипника. Когда турбина была отремонтирована и испытана в конце 1970-х годов, она работала лучше, чем первые ветряные турбины с лопастями из стекловолокна. [8-9]

Размер имеет значение

Первая ветряная турбина с лопастями из стекловолокна была установлена ​​в 1978 году в Дании, где она питала школу.Турбина Tvind с диаметром ротора 54 м была в то время самой большой ветряной турбиной из когда-либо построенных. После 1980 года лезвия из стекловолокна стали стандартом в Дании, а «датский дизайн» позже был скопирован во всем мире. Кажется, что пластиковая лопасть — вот что отличает современный ветряк. Это ставит нас перед дилеммой.

Переход на лопасти из стекловолокна был вызван в основном желанием построить более крупные ветряные турбины. Более крупные ветряные турбины снижают стоимость киловатт-часа вырабатываемой электроэнергии по двум причинам: ветер усиливается с высотой, а удвоение радиуса ротора увеличивает выходную мощность в четыре раза.Желание построить более крупные ветряные турбины с тех пор движет ветроэнергетикой. Диаметр ротора увеличился с 50 м в 1990-х годах до 120 м в 2000-х годах. Самые большие на сегодняшний день оффшорные ветряные турбины имеют диаметр ротора более 160 м, а турбина мощностью 12 МВт с диаметром ротора 220 м строится в Нидерландах. [3] [6] [10]

Улучшенная лопасть ветряной мельницы 1940-х годов, построенная и спроектированная П.Л. Фауэль. Изображение: Rasbak (CC BY-SA 3.0)

Однако с увеличением размера увеличивается и масса лопасти ротора, что требует более легких материалов.В то же время более крупные лопасти отклоняются сильнее, поэтому их структурная жесткость приобретает все большее значение для поддержания оптимальных аэродинамических характеристик и предотвращения удара лопасти о башню. Короче говоря, более крупные ветряные турбины с более длинными лопастями предъявляют все более высокие требования к используемым материалам, и они превышают возможности перерабатываемых материалов. [11-12] Ветровые турбины стали более эффективными, но также менее устойчивыми.

Более крупные ветряные турбины с более длинными лопастями предъявляют все более высокие требования к используемым материалам.

В настоящее время эта тенденция иллюстрируется все более широким использованием пластика, армированного углеродным волокном, который даже прочнее, жестче и легче, чем пластик, армированный стекловолокном. [11] Использование углеродных волокон, что еще больше усложняет потенциальную переработку, стало стандартом для самых больших лопастей ветряных турбин, в основном в местах с высокой нагрузкой, таких как основание лопасти или крышки лонжеронов. Следовательно, мы снова вступили в новую эру, в которой лезвия стали настолько большими, что их уже нельзя изготавливать только из композитов, армированных стекловолокном.

Новое изобретение лопасти ветряной мельницы

Отрасль, которая называет себя устойчивой и возобновляемой, не может ежегодно отправлять на свалки миллионы тонн пластиковых отходов. Следовательно, можем ли мы вернуться к созданию лопастей ветряных турбин только из вторсырья? И насколько больших мы сможем их построить? В какой степени можно согласовать эффективность и устойчивость?

Улучшенная лопасть ветряной мельницы 1930-х годов, разработанная Куртом Билау. Башня каменная, паруса — из дерева и алюминия.Изображение: Фрэнк Винсент (CC BY-SA 3.0).

Большинство исследований в области разработки более экологичных лопастей ветряных турбин основано на пластике в качестве основного материала. Термопласты можно плавить и повторно использовать, что позволяет переработать лопасти в новые лопасти ветряных турбин даже на месте. Однако из-за более низкой прочности и жесткости материала эти лопасти на данный момент не производятся крупнее 9 м. [1] [13]

Еще одна область развития — замена древесных или льняных волокон стекловолокном.Эти лезвия могут быть больше, но они имеют лишь небольшие преимущества в устойчивости по сравнению с лезвиями из стекловолокна и эпоксидной смолы. [14-15] Эпоксидная смола на нефтяной основе более вредна, чем стекловолокно, а композитные материалы на основе натурального волокна поглощают ее больше. [16-17] [12]

Небольшая ветряная турбина с прочными деревянными лопастями и башней. Изображение: InnoVentum.

Некоторые инженеры и ученые идут разными путями и возвращаются к более традиционным деревянным конструкциям. Для небольших ветряных турбин лопасти могут быть вырезаны из массива дерева.Для более крупных ветряных турбин лопасти могут состоять из полой аэродинамической оболочки и внутреннего каркаса из нервюр и стрингеров, поддерживаемых балкой, называемой лонжероном, — все они построены из клееных деревянных панелей, балок и панелей.

Брус клееный

Ламинированный шпон, в котором древесина снимается с дерева, а затем снова склеивается тонкими слоями, представляет собой древесный продукт, появившийся в 1980-х годах и обладающий важным преимуществом по сравнению с компонентами из массивной древесины.Консистенция древесины может варьироваться в пределах одного дерева. Поэтому длина деревянных лонжеронов, используемых в доиндустриальных ветряных мельницах, была ограничена из-за наличия больших стволов деревьев постоянного качества.

Самая большая из когда-либо построенных традиционных ветряных мельниц — мельница Мерфи 1900 года в Сан-Франциско — имела диаметр ротора 35 м. Напротив, в процессе облицовки распространяются дефекты, такие как сучки, что обеспечивает лучшие и более предсказуемые свойства жесткости. Это позволяет изготавливать деревянные лопасти большего размера.[12]

Патентные паруса с передними кромками Dekker, 1940-е годы. Изображение: Reboelje.

Древесно-слоистые пластики обеспечивают существенное снижение стоимости и веса по сравнению со стекловолокном. Хотя прочность и жесткость ниже, большая часть нагрузки, которую должно выдерживать лезвие, является следствием его собственного веса, поэтому деревянное лезвие не обязательно должно быть таким же прочным, как лезвие из стекловолокна. [12] Тем не менее, низкая жесткость древесины затрудняет ограничение упругих прогибов для очень больших лопастей ротора.

Лопасть, в основном изготовленная из клееного бруса, но усиленная лонжеронами из углеродного композита, может иметь длину более 60 м.

В исследовании 2017 года ветряной турбины мощностью 5 МВт с лопастями длиной 61,5 м, проведенном в UMassAmherst в США, было подсчитано, что для того, чтобы быть достаточно жестким и выдерживать нагрузки, которым он подвергается, лопасть, сделанная из клееного деревянного шпона. панели будут в 2,8 раза тяжелее пластикового полотна (48 против 17 тонн) и будут иметь толщину ламината более 50 см.[12] Хотя это говорит о том, что технически возможно построить деревянное полотно длиной более 60 м, это не очень практично. С более тяжелыми лопастями ветряная турбина должна быть намного прочнее, что увеличивает затраты и использование ресурсов.

Меньшие ветряные турбины?

Есть два способа решить эту проблему. Во-первых, лопасть должна быть в основном сделана из клееного бруса, но усилена лонжеронами из углеродного композита и покрыта внешним слоем из композитного стекловолокна.В вышеупомянутом исследовании было обнаружено, что такая гибридная лопатка из дерева и углерода является достаточно жесткой, чтобы достигать длины 61,5 м для турбины мощностью 5 МВт, и может быть изготовлена ​​на 3 тонны легче, чем лопатка из стекловолокна. [12] Другое исследование лезвия из дерева и углерода такой же длины пришло к аналогичному выводу, хотя в этом случае лезвие из дерева и углерода немного тяжелее пластикового. [14]

Лезвия дерево-углерод содержат меньше пластикового композитного материала, и пластик не переплетается с деревом по всему лезвию, а четко отделен от него, что делает повторное использование лезвия, переработку или сжигание более привлекательным.Однако, согласно упомянутым выше исследованиям, лопасть древесно-углеродного волокна по-прежнему содержит от 2,5 тонн [14] до 6,2 тонны [12] пластмассовых композитов, а это означает, что трехлопастная ветряная турбина мощностью 5 МВт будет производить от 7,5 до 18,4 тонн не перерабатываемых отходов. — по сравнению с 50 тоннами для обычного отвала.

Лопасть из клееного дерева с карбоновыми лонжеронами. Источник: [14]

Ущерб окружающей среде, нанесенный углеродно-эпоксидными лонжеронами, можно рассматривать как приемлемый по сравнению с более значительными повреждениями, наносимыми лопастями обычных ветряных турбин.Однако проблема отходов не будет решена, и дальнейший рост ветроэнергетики по-прежнему приведет к еще большему потоку отходов.

В качестве альтернативы, мы могли бы определить устойчивость в более амбициозных терминах и снова построить лопасти ветряных турбин полностью из дерева — даже если это означает, что нам придется строить их меньше. Есть еще один аргумент, чтобы поставить под сомнение нашу ориентацию на эффективность: снижение устойчивости проявляется не только в лезвиях. Другие части ветряных турбин также все чаще изготавливаются из пластмассовых композитов — в первую очередь, носовой обтекатель и крышка гондолы (кожух, который защищает трансмиссию и вспомогательное оборудование от элементов).[1-4]

Другими тенденциями являются более широкое использование электроники, которая не подходит для вторичной переработки, и генераторов с постоянными магнитами на основе редкоземельных материалов, которые экономят затраты по сравнению с механическим редуктором, но только за счет более разрушительной добычи полезных ископаемых. Ветровые турбины большего размера также убивают больше птиц и летучих мышей. [19]

Пожертвовав некоторой эффективностью, мы могли бы многого добиться в обеспечении устойчивости.

Пожертвовав некоторой эффективностью, мы могли бы многого добиться в обеспечении устойчивости.Сторонники ветроэнергетики могут не согласиться, потому что это сделает ветроэнергетику менее конкурентоспособной по сравнению с ископаемым топливом. Однако более дорогой ветровой энергии всегда можно противодействовать более высокими ценами на ископаемое топливо. Что действительно проблематично, так это то, что мы выбрали дешевое ископаемое топливо в качестве ориентира для определения жизнеспособности энергии ветра. Именно стремясь конкурировать с ископаемым топливом — и, таким образом, стремясь обеспечить энергией для образа жизни, основанного на ископаемом топливе, — ветровые турбины становятся все более опасными для окружающей среды.Если бы мы снизили спрос на энергию, меньшие и менее эффективные ветряные турбины не были бы проблемой.

Первая ветряная турбина в США, построенная Чарльзом Ф. Брашем, имела кольцевой парус диаметром 17 м со 144 тонкими лопастями из кедрового дерева.

Насколько велики мы могли бы изготовить практичные лопасти ветряных турбин только из клееного бруса? Никто не знает. Я спросил Рэйчел Кох, ученого, которая рассчитала требования для лопасти длиной 61,5 м, состоящей только из дерева, но она не смогла мне помочь: «Я прогнала модель только для лопаток турбины мощностью 5 МВт.Гипотетически можно было бы провести еще одно исследование, чтобы ответить на ваш вопрос, но это непростая задача ». Она также отмечает, что с помощью производственных инноваций можно еще больше повысить жесткость деревянных ламинатов.

Лес ветряных турбин

Выбираем ли мы большие лопасти из древесного угля или меньшие лопасти только из дерева, в обоих случаях мы могли бы также построить башню и кожух гондолы из клееных деревянных изделий. В 2012 году немецкая компания TimberTower построила башню из клееного дерева высотой 100 м за 1 кв.ВЭУ мощностью 5 МВт. Деревянная башня кажется неуместной, потому что она заменяет часть ветряной турбины, которую уже можно полностью утилизировать. Однако ветряная турбина, конструкция которой почти полностью сделана из дерева, дает дополнительные преимущества.

Иллюстрация: Ева Микель для журнала Low-tech Magazine

Древесина может сделать производство ветряных турбин полностью независимым от добываемых материалов и ископаемого топлива, за исключением зубчатой ​​передачи и электрических компонентов (но дальнейшие выгоды могут быть достигнуты, когда это возможно, за счет использования энергии ветра для прямого механического или прямого производства тепла) .[18] Кроме того, деревянные ветряные турбины могут стать поглотителем углерода, улавливая CO2 из атмосферы в свои древесные компоненты.

Наконец, пространство между ветряными турбинами на ветряной электростанции, которое не подходит в качестве жилого района, следует использовать для выращивания леса, который будет поставлять древесину для следующего поколения ветряных турбин. Пиломатериалы можно распиливать, обрабатывать и собирать на месте, что исключает потребление энергии, связанное с транспортировкой деталей ветряных турбин. Энергия, необходимая для производства ламината и строительства турбин, может поступать от ветряных мельниц, а также от лесной биомассы.Деревянная ветряная турбина может стать хрестоматийным примером экономики замкнутого цикла.

А как насчет солнечных батарей?

В следующей статье исследуется устойчивость солнечных панелей. Являются ли токсичные и не перерабатываемые отходы присущими солнечной фотоэлектрической энергии? Можно ли построить солнечные панели из экологически чистых материалов? И что это будет означать для доступности и эффективности солнечной энергии?

Крис Де Декер

---

Артикул:

[1] Рамирес-Техеда, Катерин, Дэвид А.Тюркотт и Сара Пайк. «Неустойчивые методы утилизации лопастей ветряных турбин в Соединенных Штатах: аргументы в пользу политического вмешательства и технологических инноваций». НОВЫЕ РЕШЕНИЯ: Журнал политики в области окружающей среды и гигиены труда 26.4 (2017): 581-598.

[2] Уилберн, Дэвид Р. Энергия ветра в США и материалы, необходимые для наземных ветряных турбин с 2010 по 2030 год. Министерство внутренних дел США, Геологическая служба США, 2011.

[3] Дженсен, Джонас Паг.«Оценка воздействия утилизации ветряных турбин на окружающую среду». Энергия ветра 22.2 (2019): 316-326.

[4] Мартинес, Эдуардо и др. «Оценка жизненного цикла ветряной турбины мощностью несколько мегаватт». Возобновляемая энергия 34,3 (2009): 667-673.

[5] Ziegler, Lisa, et al. «Продление срока службы наземных ветряных турбин: обзор, охватывающий Германию, Испанию, Данию и Великобританию». Обзоры возобновляемой и устойчивой энергетики 82 (2018): 1261-1271.

[6] Lefeuvre, Anaële, et al. «Прогнозирование используемых запасов полимеров, армированных углеродным волокном, и связанных с ними потоков отходов, создаваемых коммерческим авиационным сектором до 2050 года.»Ресурсы, сохранение и переработка 125 (2017): 264-272.

[7] Декер, Крис. «Ветряные фабрики: история (и будущее) промышленных ветряных мельниц». Журнал Low-Tech. Барселона (2009).

[8] Рост современной ветроэнергетики: энергия ветра для мира. Pan Stanford Publishing, 2013.

.

[9] Лундсагер П., Стен Тронес Франдсен и Карл Йорген Кристенсен. «Анализ данных ветряка Гедсер 1977-1979 гг.» (1980).

[10] Гупта, Ашвани К. «Эффективное преобразование энергии ветра: эволюция к современному дизайну.»Журнал технологий энергоресурсов 137,5 (2015): 051201.

[11] Brøndsted, Povl, Hans Lilholt и Aage Lystrup. «Композиционные материалы для лопаток ветроэнергетических турбин». Анну. Rev. Mater. Res. 35 (2005): 505-538.

[12] Кох, Рэйчел. «Лопасти ветряных турбин на биологической основе: возобновляемые источники энергии и экологически чистые материалы для экологически чистой энергии». (2017).

[13] Мюррей, Робинн и др. Изготовление 9-метровой лопасти ветряной турбины из термопластичного композита. № NREL / CP-5000-68615.Национальная лаборатория возобновляемых источников энергии (NREL), Голден, Колорадо (США), 2017.

[14] Borrmann, Rasmus. «Конструктивный дизайн модели лопасти ветряной турбины из углепластика». (2016)

[15] Спера, Дэвид. «Технология ветряных турбин: фундаментальные концепции в ветроэнергетике, второе издание». (2009)

[16] Корона, Андреа и др. «Сравнительная оценка экологической устойчивости армирующих материалов на биологической основе для лопастей ветряных турбин». Ветровая инженерия 39,1 (2015): 53-63.

[17] Использование древесины для строительства ветряных турбин. Мид Гужен, НАСА.

[18] Декер, Крис. «Нагрейте свой дом механической ветряной мельницей». Журнал Low-Tech. Барселона (2019).

[19] Потеря, Скотт Р., Том Уилл и Питер П. Марра. «Оценки смертности от столкновений птиц на ветряных установках в смежных Соединенных Штатах».

No related posts.