Самодельный турбонаддув: Как сделать турбокомпрессор своими руками

Содержание

Как установить турбонаддув своими руками – процесс в деталях + Видео

Один из способов улучшения скоростных и динамических характеристик автомобиля – это установка турбокомпрессора. Установить турбонаддув своими руками, имея определенные знания и навыки, вполне возможно.

1 Принцип работы агрегата – рационально и с умом

Принцип работы турбонаддува основан на использовании отработанных выхлопных газов, другими словами – это рациональная и разумная утилизация автомобильных отходов. Полезное изобретение более века назад разработал и запатентовал швейцарский инженер Альфред Бюхи, но его гениальное открытие актуально и сегодня. Отечественные авто уступают по мощности иномаркам, поэтому автолюбители, стремясь улучшить параметры своих машин и выжать из них по максимуму, устанавливают турбонаддув.

Похожие статьи

С этим сложным видом тюнинга все чаще встречаются Жигули, Лады и Нивы, и хозяева подтверждают очевидный эффект от внедрения турбины. Новички-автолюбители, мечтающие установить универсальный мотор, скорее всего, обратятся на СТО. Опытные водители, хорошо зная устройство своего «железного коня», смогут своими руками произвести установку турбонаддува, получив в результате увеличение мощности и экономию средств.

2 Грамотный выбор турбокомпрессора

Чтобы езда была удовольствием, необходимо определиться, сколько лошадиных сил хочется получить от усовершенствования. Важно выбрать турбину, которая подошла бы под определенную марку авто, ведь от типа нагнетателя, объема двигателя зависит ее монтаж. К примеру, турбонаддув ТКР-7 может увеличить мощность мотора на 20 %, путем повышения давления в 1–1.2 раза в топливной системе.

Более высокое давление может вызвать редуцирование резерва двигателя на выходе, быстро придут в негодность поршни и выпускные клапаны. Отходы газов, поступающие в турбину, регулируются перепускным патрубком, который будет часть газов отводить мимо турбокомпрессора. Турбина K16-2467 идеально подходит к установке и обещает хорошие обороты для использования авто в черте города. Предлагается к рассмотрению турбонаддув IHI RHF55, как хороший рабочий вариант, способный долгое время обеспечивать быструю и надежную езду.

Купленная в магазине турбина более износостойка, подшипники находятся в масляной среде, истирание деталей происходит только с глушением мотора. Поэтому при оптимальном уходе и регулярном осмотре такая установка способна служить более 10 лет. Многие изобретатели устанавливают самодельные устройства, но в этом случае экономия не оправдывается. Лучше сэкономить на самой установке, но не на турбине.

3 Монтаж и установка механизма в деталях

После того, как выбран нужный турбокомпрессор, можно приступать к его монтажу. Важно помнить, что неправильная установка турбокомпрессора может привести к быстрому выходу из строя или уменьшению срока его эксплуатации. Установка турбонаддува начинается с проверки маслосливной и маслоподающей частей нагнетателя – нет ли там грязи и пыли. Рекомендуется полная замена масла и проверка воздушного и масляного фильтров.

Турбокомпрессор представляет собой устройство, состоящее из двух агрегатов, называемых улитками. Улитка-турбина перерабатывает и отводит выхлопные газы, а улитка-компрессор нагнетает атмосферный воздух в цилиндры. Алгоритмы работы:

  • Снять с двигателя карбюратор и фильтр воздуха, предварительно их прочистив;
  • Проверить работу катализатора, если он есть, потому что лишние выхлопные газы будут помехой в работе компрессора;
  • Промыть растворителем или бензином патрубки, подающие воздух, и вентиляционную систему катера;
  • Проверить каналы, подающие воздух, на предмет песка или грязи, что может помешать работе нагнетателя;
  • Установить и закрепить турбину;
  • Закрепить патрубки нагнетания и выхода специальными хомутами из пластика;
  • Вручную запустить турбинный вал, запоминая скорость вращения ротора. Специальным шприцем залить в турбину масло, не пережимая маслопровод и не прекращая подкручивание ротора, и убедиться, что идет беспроблемная подача;
  • На несколько секунд запустить и прогреть двигатель, сравнивая вращение ротора до и после;

4 Эксплуатация машины с турбонаддувом

Когда удалось успешно установить турбину, ее обладатели замечают положительную перемену – меньшее потребление топлива. Треть переработанного бензина не выбрасывается наружу, загрязняя окружающую среду, а качественно используется. Наблюдается существенное сокращение вибрации двигателя.

Чтобы модернизированная машина прослужила дольше, необходимо до поездки прогревать мотор, а после на несколько минут оставлять его на холостых оборотах. Для полноценного охлаждения и смазки турбины нужно использовать качественное масло, следить за сменой воздушных фильтров, за герметичностью маслопровода. Если соблюдать эти простые правила, установленный турбонаддув прослужит долго и не раз порадует своего обладателя!

Компоненты для турбонаддува, которые нужны для установки турбины.

В этой статье мы расскажем о том, что необходимо приобрести и какие доработки необходимы при сборке турбонаддувного двигателя.
Существует распространенное заблуждение, что для того, чтобы двигатель стал турбонаддувным – достаточно просто приобрести турбокомпрессор, прикрутить его к двигателю, и он тут же готов к полноценной эксплуатации. Само собой разумеется – это далеко не так. Нужно понимать, что турбокомпрессор – это всего лишь часть звена, хоть и достаточно важная. Для того, чтобы понять, что вообще нужно сделать, чтобы в двигатель начал поступать воздух под давлением, необходимо хотя бы поверхностно вникнуть в суть того, как это работает.

Выпускной коллектор

Турбокомпрессор состоит из холодной части, горячей части, картриджа, вала и крыльчаток. Воздух нагнетается непосредственно внутри холодной части крыльчаткой, которая приводится в движение за счет того, что в горячей части другую крыльчатку раскручивают под давлением выхлопные газы. Т.е., исходя из этого, нам нужно подводить выхлопные газы к турбокомпрессору, из чего следует – нам нужен как минимум специальный коллектор под турбокомпрессор. Т.к. турбокомпрессоров существует великое множество – существует очень много разных “посадочных мест” турбокомпрессора, так называемых “фланцев”, и необходимо понимать, что выпускной коллектор под одну турбину запросто может полностью быть несовместимым с какой-то другой. Поэтому при выборе выпускного коллектора обязательно убедитесь, что он совместим с выбранным турбокомпрессором. 

Даунпайп

Мы уже разобрались с тем, что для работы турбокомпрессору необходим коллектор, по которому в него под давлением поступают выхлопные газы. Но совершив полезную работу и раскрутив вал турбокомпрессора, эти выхлопные газы должны идти дальше в выхлопную магистраль, и для этого нам понадобится т.н. даунпайп (downpipe – англ.). По сути даунпайп – это фланец выхода с турбокомпрессора, к которому приварена часть магистрали различной формы (в зависимости от индивидуальной компоновки на конкретном автомобиле). Для дальнейшей калибровки двигателя в даунпайп необходимо вварить гайку под лямбда-зонд (подходит ступичная гайка от классики) на расстоянии 90 миллиметров от выпускных клапанов (порядка 30-40 сантиметров от турбокомпрессора), хотя этот момент и не так критичен – допустима практически любая удаленность лямбда-зонда от турбокомпрессора, главное условие – не менее полутора метров до окончания выхлопа. Также во избежание нагрузок на излом во время перемещения двигателя настоятельно рекомендуется вварить в даунпайп гофру.

Прокладки

Для более эффективного уплотнения мест соединений турбокомпрессора с выпускным коллектором и даунпайпом применяются специальные прокладки. Не стоит экономить на этом казалось бы пустяковом пункте при постройке двигателя, используйте только оригинальные прокладки для вашего турбокомпрессора – это избавит от постоянных прогораний и вечных поисков решения проблемы, которой изначально не было, если бы не было желания немного сэкономить.

Воздушная магистраль

Мы отлично знаем о том, что вся суть турбонаддува заключается в том, что сжатый турбокомпрессором воздух под давлением подается в двигатель, но для того, чтобы он туда попал – необходима воздушная магистраль, которая включает в себя алюминиевые (или стальные) трубы, соединенные силиконовыми патрубками. Схема движения сжатого воздуха обычно выглядит так: турбокомпрессор – интеркулер – впускной коллектор – двигатель. Т.е., для того, чтобы обеспечить правильную работу – необходимо проложить магистраль от турбокомпрессора до интеркулера и от интеркулера до впускного коллектора. Помимо того, что трубы должны быть соединены силиконовыми патрубками, их необходимо жестко зафиксировать, чтобы воздух под давлением не скидывал эти самые силиконовые патрубки с труб, для этого используются специальные силовые хомуты. Можно воспользоваться обычными хомутами “под отвертку”, которые продаются в магазинах, подобрав нужный диаметр, но их усилия зачастую не достаточно для надежной и безотказной работы.

Обвязка турбокомпрессора

Для того, чтобы турбокомпрессор мог работать продолжительное время, ему необходимы смазка и охлаждение. В качестве смазки используется моторное масло, которое подается под давлением из системы смазки самого двигателя. Но для того, чтобы обеспечить турбокомпрессор смазкой, необходима масляная магистраль, так называемая маслоподача. Помимо смазывающей функции, масло еще и охлаждает турбокомпрессор, но зачастую на бензиновых двигателях, где температура работы турбокомпрессора может быть очень высокой, этого охлаждения недостаточно. Чтобы еще больше увеличить охлаждение турбокомпрессора к нему подводится охлаждающая жидкость из системы охлаждения двигателя, и для обеспечения магистрали подачи также необходима так называемая тосольная подача.Масло и охлаждающую жидкость после турбокомпрессора необходимо отводить для возвращения в системы, из которых они были взяты, для чего на турбокомпрессор необходимо подвести также маслослив и магистраль отвода охлаждающей жидкости. Очень не рекомендуем экономить на этих пунктах, потому что самодельные маслоподача и тосольные магистрали очень часто выходят из строя, что приводит к действительно серьезным последствиям – выходу из строя турбокомпрессора, понижению давления масла в системе смазки двигателя и как следствие выходу его из строя, и даже пожару в подкапотном пространстве.

Клапан сброса

Есть еще один немаловажный компонент воздушной магистрали, который стоит вынести в отдельный пункт. Во время работы турбокомпрессора создается избыточное давление в воздушной магистрали, когда открыта дроссельная заслонка – все отлично, воздух под давлением поступает в двигатель, и он работает с повышенной мощностью. Но как только дроссельная заслонка закрывается – избыточное давление в воздушной магистрали не способно также резко исчезнуть, ведь турбинный вал все еще вращается на очень больших оборотах, и воздух все еще нагнетается. Для того, чтобы сбросить избыточное давление в магистрали, устанавливается клапан сброса, т.н. байпас. Он представляет собой клапан, который открывается создавшимся во впускном коллекторе разрежением вследствие закрытия дросселя и сбрасывает весь лишний воздух обратно на вход турбокомпрессора. Блоуофф – это одна из разновидностей байпасного клапана, отличающаяся тем, что лишний воздух сбрасывается не на вход турбокомпрессора, а наружу, создавая при этом различные шипящие/свистящие звуки, в зависимости от модели блоуоффа.

Форсунки

Увеличив количество поступающего в мотор воздуха путем поднятия давления, мы естественно подняли и его потребность в количестве топлива. Так как стандартные топливные форсунки не способны обеспечить топливоподачу даже при минимальном наддуве – их обязательно нужно заменить на более производительные. Стоить помнить о том, что производительность форсунок не стоит брать с потолка, равно как и не стоит выбирать форсунки по принципу “из того, что было”. Выбор форсунок всегда нужно обговаривать с человеком, который будет настраивать мотор после его окончательной сборки.

Топливный насос

Помимо увеличения производительности топливных форсунок, необходимо позаботиться и о производительности топливного насоса – стандартный топливный насос способен обеспечить лишь небольшой прирост мощности, порог которого перешагивается в большинстве случаев при установке и дальнейшей доработке турбонаддувного двигателя.

Поршневая

Это очень объемный пункт, который стоит осветить более подробно. Увеличивая количество топливно-воздушной смеси, мы увеличиваем также динамическую степень сжатия, что приводит к увеличивающейся вероятности возникновения детонации, которая губительна для мотора. Есть много способов борьбы с этим эффектом:

а) Увеличение октанового числа топлива, что снижает вероятность возникновения детонации, но является достаточно дорогостоящим и мало-приемлемым мероприятием в случае каждодневного использования автомобиля, ведь нам не нужны лишние траты на разницу в стоимостях бензинов;
б) Обогащение топливно-воздушной смеси – достаточно распространенный, но в действительности недостаточно эффективный и разумный способ снижения вероятности детонации, ведь увеличивая количество топлива на единицу воздуха, мы снижаем КПД двигателя, увеличиваем расход топлива и уменьшаем его ресурс. Кроме того, сильно обогащенные составы вредны для выпускного коллектора и турбонагнетателя – не сгоревшее топливо начинает догорать уже за пределами цилиндров, сильно нагревая выпускной коллектор, турбокомпрессор и весь выпускной тракт.
в) Уменьшение угла опережения зажигания – более эффективный метод борьбы с детонацией, но требующий более тщательной настройки и так или иначе снижающий эффективность работы двигателя.
г) Снижение степени сжатия – наиболее приемлемый способ, так как он в высшей степени эффективен, хоть и требует механического вмешательства в двигатель. Есть несколько способов снижения степени сжатия, но наиболее удачный и разумный из них – установка специальных поршней. В виду их малой цены и очень большой устойчивости к повышенным мощностям (до 400 л.с. - гарантировано) – этот способ является фактически единственным верным при постройке турбонаддувного двигателя для повседневного использования.

Система управления

Для того, чтобы двигатель с установленным турбонаддувом работал правильно – им необходимо правильно управлять. При установке турбонагнетателя индивидуальная калибровка (настройка) программного обеспечения должна проводиться в обязательном порядке. Более того, программа должна быть очень тщательно настроена под конкретный двигатель, ибо вероятность разрушения двигателя вследствие неправильной настройки – гораздо выше, чем на атмосферных двигателях. Существует великое множество систем управления и программ для управления турбонаддувными двигателями, и забота правильного выбора и соответственно правильной настройки – ложится на плечи человека, который будет настраивать двигатель.

Доработка системы охлаждения двигателя

При увеличении мощности двигателя возрастает его температурная нагруженность, что делает эксплуатацию достаточно мощного двигателя менее комфортным (а в некоторых случаях даже нереальным) при каждодневном использовании в условиях города. Существует несколько мер, которые очень желательно принять при увеличении мощности двигателя. Более подробно они описаны в нашей статье.

Бустконтроллер

Для того, чтобы эффективно управлять давлением наддува, необходим бустконтроллер. Бустконтроллеры могут быть механическими и электронными. Механические бустконтроллеры более просты в принципе своей работы и более дешевы, но приносят достаточно много дискомфорта, если давлением наддува нужно оперативно управлять.
Электрические бустконтроллеры более продвинуты – многие модели способны управлять наддувам как по выбранной передаче, так и по положению дросселя и оборотам двигателя. Настройка этой функции полезна и даже неизбежно необходима в большинстве случаев для достижения максимального результата на каких-либо спортивных мероприятиях.

ТУРБО-кит на дуратек 1.4, 1.6

Отчет об установке турбокмопрессора на 1.4
(обновление от 10 сентября 2010)
1388см/куб, степень сжатия - сток 11:1(37куб/см)
Степень сжатия необходимо уменьшать, в любом случаи.(примерно 7.2...7.5:1)
-Все работы, за исключением установки блока управления двигателем,
производились собственноручно.
-рабочее давление наддува 0.5-0.6 бар.(в пиках под нагрузкой до 0.8 бар)
-Потрачено денег примерно 45тр, на все в месте.
-На данном этапе замеров мощности пока не было, расчетная мощность -140-150лс

размерность использованных труб
от воздушного фильтра до впуска в турбокомпрессор - 63мм(нерж)
(переход от 100мм-фильтр в 63мм-трасса и в 45мм-вход в компрессор)
от компрессора к интеркуллеру и дроссельной заслонке - 51мм(сталь)
от выпускного коллектора - 38мм(нерж)
(вход в турбину 38мм соответственно)
от турбины и полностью дальше(только прямоточный глушитель, резонатора нет) - 63мм(нерж)

Приобретенные запчасти и их примерный прайс:

Турбокомпрессор passat'овский модернизированный - 6тр /бу(уже отремонтирован)
Интеркуллер от дизельного FF1 - 2.5тр /бу
Блоу офф китайский - 3.5тр
Патрубки+шланги+трубопроводы+возд.фильтр - 1.5тр (в отделе для ТАЗов )и тд.
ЭБУ Уфо(сам блок+установка+настройка) - 34тр
___

Ниже описана нынешняя система наддува, по сравнению с первой, все недочеты устранены, перечислять недочеты нет смысла, тк их очень много, и много чего было переделанно/сделанно заново
___
Изготовленные детали на 6 июня 2010:
выхлопной коллектор "бораньи рога" - самодельный
даунпайп(нижняя труба от турбины) - самодельный
глушитель прямоточный + насадка - самодельный
Oil catch tank(маслоуловитель) - самодельный
рестриктор на подачу масло - самодельный
переходник для забора масла из-под фильтра - самодельный
все воздушные патрубки(выс./низ. давления) - самодельный
растяжка передних стоек - самодельный
модернизация вентиляции картерных газов - самодельный
свечи BOSH от ВАЗ 21093(больший ключ) - 300-400р
Заменой свечей удалось снизить степень сжатия
тк ВАЗовские свечи короче стандартных примерно на 12мм.

Доработки на 10 сентября 2010
-контролирующий воздух взят непосредственно из дроссельной заслонки(просревлено отверстие в корпусе дросселя и нарезана резьба М8)
-проведены все шланги контролирующего воздуха(1-от дросселя к ЭБУ, 2-от дросселя к боу-офф, 3-от дросселя к указаделю давления наддува)
-изготовлен впускной ресивер меньшего объема.

Дополнительные фотографии и информацию можно посмотреть тут http://megasvarshik.narod.ru/
___
Видео пробных заездов на 6 июня 2010
http://video.yandex.ru/users/megasvarshik/view/1/
http://video.yandex.ru/users/megasvarshik/view/2/
http://video.yandex.ru/users/megasvarshik/view/4/
___
Фото произведенных работ

Нынешняя система наддува


___
Самый первый вариант
с турбиной, катализатором, длинный колектор 4-1...
много недочетов и упущений, который в последствии были устранены.
Очень интересно в сравнении с настоящей системой
Данная система была изготовлена, чтобы "узнать поедет" Фокус на наддуве или нет...оказалось поехал

___

megasvarshik

17 февраля 2010

ТУРБО-кит на дуратек 1.4, 1.6


Концепции мотоциклов Suzuki с турбонаддувом

Suzuki собирается выпустить производственную версию концепции мотоциклов с турбонаддувом

Последние патенты, представленные фирмой, предлагают серьезно продуманную машину, с потенциалом поставить турбины на первый план в мотоспорте.

Ранее в этом году, Suzuki отклонил разговор о производстве мотоцикла. Концепция впервые появилась в Великобритании на Motorcycle Live, где были представлены технологии и моделирование.

Последний патент представляет модель, которая находится в разработке, поскольку содержит элементы, которые не будут необходимы для шоу. Только мотоцикл и подробные изменения в дизайне, включая новый интеркулер, который, в свою очередь, требует новый дизайн фар.

Более того, патент дает возможность впервые увидеть технологи Suzuki Recursion, с 588-кубовым 2-литровым рядным двигателем и турбо системой.

Большой крутящий момент

Официальная информация после представления мотоцикла на Токийском автосалоне показала, что был использован 588-кубовый рядный двигателем с жидкостным охлаждением, турбиной и интеркулером, повышающими мощность до заявленных 99 л.с. при 8000 об./мин. Что впечатляет, так это крутящий момент в 74Нм при 4500 об/мин. Это те цифры, которые достигают 1000 кубовые байки и Recursion делает это в полтора оборота и чуть больше половины мощности.

Новые патенты показывают, что двигатель имеет однокамерный верхнеклапанный дизайн, что делает его легче и компактнее, чем двигатель DOHC.  Пока высокие обороты не так нужны, мало что можно получить от добавления другого распределительного вала. К сожалению, нет полной картины, показывающей используется ли двигатель с двумя клапанами на цилиндр, или имеет систему рокера с четырьмя клапанами на цилиндр.

В отличие от Kawasaki h3, Suzuki использует охладитель, чтобы сделать воздух прохладнее и плотнее,  прежде чем он достигнет двигателя. Воздушный интеркулер оборудован под сиденьем водителя.

Турбо сам по себе находится в нижней части двигателя, как можно ближе к выхлопным коллекторам, для уменьшения замедления. Он засасывает воздух через трубы в  воздушный фильтр в коробку, находящуюся возле левой ноги водителя, сжимает его и заставляет вернуться его назад через трубу, вокруг левой стороны двигателя к интеркулеру – фактически радиатору, где вместо воды охлаждается сам воздух, проходящий через трубы большого диаметра, которые помогаю рассеивать тепло. Здесь воздух делает разворот и возвращается к компактной    герметичной камере (вентиляционная коробка под давлением) , которая прилегает к дроссельным заслонкам двигателя.

Можно заметить, что интеркулер почти такой же большой, как радиатор мотоцикла, и что,  в свою очередь, предполагает использование довольно высокого уровня наддува – чем больше воздуха сжимается, тем горячей он получается, и следовательно, необходим блок большего размера.

Между тем,  выхлопные газы, чтобы вращать турбо на 200 000 оборотов в минуту, выдаются через трубу на правой стороне мотоцикла в глушитель и каталитический нейтрализатор под двигателем.

Интеркулер диктует стиль.

В действительности, охладителю необходимо будет подавать большое количество охлаждающего воздуха от впускного центра к носу, где расположена передняя фара. Патент раскрывает новый стиль с центральным воздухозаборником, окруженным двумя фарами.

Это всасывающее устройство подает воздух в запаянную трубу, которая разделяется, чтобы двигаться вокруг рулевой колонки, прежде чем пройти над верхней частью двигателя, между рамными рельсами на верхнюю поверхность промежуточного охладителя. Suzuki эффективно использует этот метод для подачи воздуха в двигатель.

Патент предлагает три возможных способа, чтобы воздух прошел через интеркулер. Одним из них является просто короткая выпускная труба, выходящая из кузова под сиденьем, прямо перед задним колесом, другие показывают более сложный дизайн, где воздух направляется по трубе  обратно к хвосту мотоцикла – один показывает прямоугольный выход, другой - пару круглых отверстий. Эти расширенные отверстия нужны для того, чтобы помочь охладить интеркулер, так как они используют аэродинамическую область низкого давления в самой задней части мотоцикла,  для высасывания воздуха через систему.

Настройки показывают, что топливный бак должен быть в традиционном месте, проводя бензин высоко над двигателем. Расположение интеркуляера показывает, что нет такой возможности, позволяющей расширить бак вниз под сиденье, но вместо этого, отсутствие традиционной воздушной камеры так же указывает на то, что площадь над передней частью двигателя, на самом деле, может быть использована для топлива.

Suzuki концентрируется на турбо

Suzuki концентрируется на турбо, при разработке будущих мотоциклов. Нет полу – автоматической коробки передач или систем подвесок, которые усложняют дело. Suzuki знает, что просить гонщиков адаптироваться к турбированным двигателям, без применения других радикальных идей, является достаточно большим требованием.

Механический нагнетатель своими руками

Автор admin На чтение 5 мин. Просмотров 575

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.

Стоит учесть, что если механический нагнетатель ставится на инжекторную машину ВАЗ, то потребуется изменение прошивки. Однако подобную доработку можно сделать и для карбюраторного авто, только в этом случае, скорее всего, придется менять жиклеры в карбюраторе и регулировать угол опережения зажигания.

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.

Здесь надо учесть, каким образом будет изменена топливная и охлаждающая система автомобиля, какие изменения необходимо внести в его управление и как это осуществить, какое давление окажется допустимым для безопасной работы мотора, при реализации с помощью подобного устройства режима турбо.

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.

Главное достоинство подобного подхода по реализации режима турбо на своей машине – простота и полная адаптация технических решений под конкретный вариант – 2107, 2106, 2114, 2112. Как правило, изготовителями КИТ-наборов являются китайские производители, что обеспечивает их достаточно приемлемую цену.

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

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.

Мне нравится1Не нравится
Что еще стоит почитать

Автомобильная электротурбина / Хабр

Наиболее действенным способом увеличения мощности двигателя автомобиля является турбина. Однако она имеет ряд существенных недостатков таких как: наличие турбоямы, оптимальная работа в небольшом диапазоне оборотов двигателя, невысокий ресурс, сложность установки в неподготовленный для этого двигатель.

Многие из этих проблем способна решить электротурбина. С электротурбиной необходимое давление наддува можно создать в любой момент и можно сбавлять обороты не боясь, что давление понизится. В электротурбине нет горячей части разогреваемой до тысячи градусов. Это положительно сказывается на её ресурсе, цене и простоте установки.

Данная статья будет посвящена нашей разработке в этом направлении.



Разработка и конструктивные особенности

На данный момент в Китае можно купить множество электротурбин, которые ставятся прямо на вход перед воздушным фильтром. Однако они оказываются на 100% бесполезны. Для обеспечения необходимого давления и большого объема подаваемого воздуха мощность электродвигателя должна составлять около 4КВт. У китайских турбин от силы несколько сот ватт.

Для данной задачи нами специально был разработан бесколлекторный электромотор способный выдать до 5КВт мощности и который может раскрутить турбину до 50000RPM. Мотор был специально спроектирован так, чтобы на полной мощности он давал своё максимальный КПД в 93%, тогда он будет выделять 350Вт тепла, которые вполне реально отводить и в теории наш мотор может выдавать полный наддув постоянно. Подробнее с характеристиками нашего мотора можно ознакомиться по ссылке.

Для питания данного мотора нами было решено использовать два автомобильных аккумулятора. Это сильно упростит процесс эксплуатации и цену установки. Один аккумулятор используется штатный, второй подключается к нему последовательно. Для подзарядки второго аккумулятора, он переподключается к первому через высокоточные реле контакторы. Литиевые аккумуляторы стоили бы на порядок дороже, при этом для них понадобилась бы специальная зарядка и очень бережная эксплуатация с соблюдением правильного температурного режима.

Однако у данного решения есть и минус. Для питания мотора на полной мощности нужен ток в районе 250А, свинцовые аккумуляторы способны выдать такой, но не продолжительно(секунд на 10-30). Затем аккумуляторам нужно будет немного “отдохнуть”. Однако нам кажется этого вполне достаточно, редко от двигателя требуется полная мощность на более длительный срок.

В качестве самой турбины нами использовалась данная турбина (её характеристики также доступны по ссылке).

Мы удалили из неё всё лишнее и расточили под крепление мотора. Все подшипники находятся непосредственно в моторе и крыльчатка одевается на его вал, что автоматически даёт соосность вала мотора и крыльчатки. Поскольку турбина будет вращаться на очень больших оборотах мы подобрали в мотор высокоскоростные подшипники SKF итальянского производства.

Для работы бесколлекторного мотора нужен контроллер и на такой большой ток он достаточно дорогой. Однако мы специально подбирали токи и напряжения так, чтобы для этой задачи подошёл наиболее мощный из дешевых контроллер стоимостью 1500р. Данного контроллера хватает на грани на полную мощность и ему при этом требуется обеспечить очень хорошее охлаждение. Более мощные контроллеры стоят уже дороже 10000р.

Результат

Замеры нашего мотора на мощности до 1000Вт показали, что характеристики нашего мотора (потребление, обороты, Kv) достаточно близки к рассчитанным при моделировании. Большой объем статора и медной проволоки смогли обеспечить высокий КПД и низкий нагрев. При должном питании турбина с ним разгоняется до нужных оборотов. Но к сожалению мы пока не смогли провести полноценные испытания на полной мощности. При питании от двух аккумуляторов, через 2 секунды после набора полных оборотов контроллер сгорел, из-за отсутствия должного охлаждения. Мы заказали новый контроллер и планируем поместить его в ёмкость с трансформаторным маслом, что должно обеспечить его наилучшим охлаждением.

Видео тестов работы турбины с питанием 600 и 1000 ватт




Вывод

В итоге нам удалось создать рабочую электротурбину, которая обладает не высокой стоимостью и достаточно проста в установке. Далее будут проходить испытания уже на реальном автомобиле.

Примерная стоимость необходимых компонентов:

  • Мотор -17000р
  • Турбина -20000р
  • Аккумулятор -3000р
  • 4 реле -3000р
  • Дополнительная электроника, пайпы, воздуховоды -5000р

Итого стоимость комплекта турбины выйдет в районе 50000р.

P.S.
Автором данной идеи является Frimen3 ([email protected]). Он уже давно занимается проработкой этого вопроса geektimes.ru/post/252076 и он как раз и заказал у нас разработку мотора под данную задачу.

Как сделать самодельный турбо

Мощность двигателя пропорциональна количеству топлива и воздуха, поступающего в цилиндры. Для повышения эффективности и мощности автомобиля может быть установлена ​​система турбокомпрессора. Эта система работает, подталкивая больше воздуха в цилиндры, чтобы увеличить эффективность и мощность транспортного средства. Дополнительный воздух в цилиндрах позволяет добавлять больше топлива для увеличения скорости автомобиля. Хотя турбокомпрессорная система может быть приобретена и установлена, она может быть более рентабельной для создания вашей собственной.

Шаг 1


Проведите некоторые исследования, чтобы определить тип турбокомпрессора, который лучше всего подходит для данного автомобиля. Исследуйте другие транспортные средства с подобными двигателями, чтобы определить, какая система турбокомпрессора подойдет для вашего автомобиля.

Шаг 2


Приобретите выбранный вами турбокомпрессор с соответствующим монтажным фланцем и кронштейном, который работает с турбокомпрессором.

Шаг 3


Измерьте размер выходного отверстия турбокомпрессора и выходного отверстия турбокомпрессора. Приобретите трубки, которые имеют такой же размер, как выходное отверстие турбокомпрессора, и дополнительные трубки такого же размера, что и выходное отверстие турбокомпрессора.

Шаг 4


Используйте крепежный фланец и кронштейн для крепления турбины к двигателю. Турбокомпрессор следует размещать так, чтобы выпускное отверстие компрессора было обращено к впускному коллектору, а также располагалось близко к выпускному коллектору.

Шаг 5


Поместите один из концов выпускной трубки в выпускной патрубок выпускного коллектора, а противоположный конец в монтажный фланец. Приварите оба конца трубки к выпускному отверстию и фланцу, чтобы закрепить соединения.

Шаг 6


Используйте выпускную трубу размером с выпускное отверстие компрессора, чтобы соединить выпускное отверстие компрессора с впускным коллектором.

Шаг 7


Закрепите выхлопную трубу с помощью силиконовых соединителей.

Шаг 8


Подсоедините один конец подачи турбонаддува к маслопроводной линии турбокомпрессора. Присоедините незанятый конец подачи масла к масляному фитингу высокого давления двигателя автомобиля.

Шаг 9


Подсоедините линию слива масла турбокомпрессора к масляному поддону двигателя автомобиля. Вы можете установить заглушку приемника сверху масляного поддона или присоединить линию непосредственно к масляному поддону.

Настройте кривую подачи топлива в двигатель в соответствии со спецификациями турбокомпрессора. В зависимости от ситуации вам, возможно, придется установить механическую систему обогащения топлива, чтобы помочь в управлении двигателем.

Чаевые


  • Получите точный контроль над турбонагнетателем, добавив внешний выпускной клапан между крепежным фланцем турбонагнетателя и турбонагнетателем.

Предупреждение


  • Всегда соблюдайте осторожность при работе со сварочными материалами и защитой от износа, чтобы предотвратить потенциальную опасность.

Предметы, которые вам понадобятся


  • турбокомпрессор
  • Турбо монтажный фланец и кронштейн
  • Выхлопная труба
  • Измерительная лента
  • Сварочный материал
  • Силиконовые соединители
  • Масляные фитинги, трубки и переходники
  • Отвертка
  • Розетки
  • Ratchets
  • Безопасные очки

Pontiac Firebird с самодельными «турбонаддувами» выглядит безумно круто

Ребята, иначе не скажешь. Зима должна закончиться, как , теперь . Даже в тех местах, где небо теплое, а снег - всего лишь эвфемизм для запрещенного наркотика, кажется, ужасная зимняя депрессия заразила бездействующие руки механиков. Как еще мы можем объяснить небольшое количество сумасшедших видеороликов, связанных с автомобилями, которые в последнее время появились в нашей ленте YouTube?

Ясно, что TheHoonigans не мог стоять в стороне, пока все остальные сходили с ума, поэтому автомобильные спецназовцы скинули 700 долларов на Pontiac Firebird 1984 года и сразу же установили пару реактивных двигателей на карбюратор.Под реактивными двигателями мы на самом деле подразумеваем вентиляторы, очевидно, приобретенные в местном хозяйственном магазине и соединенные с двигателем километрами алюминиевых каналов и клейкой ленты. Инвертор мощности посылает электричество на лопасти, и водитель может включить специальные турбины (которые команда Hoonigan ласково называет турбонаддувом) внутри автомобиля благодаря крутому тумблеру, установленному на картоне. На этот проект не пожалели средств.

5 Фото

Вместо того, чтобы просто крутить пончики с чудовищем, требуя при этом неисчислимого прироста мощности, Hoonigans фактически провели небольшое тестирование, чтобы доказать, что турбо-установка в магазине оборудования действительно может работать.Используя портативный динамометрический стенд, команда измерила колоссальные 72 л.с. от уставшего V8 Firebird без включенных вентиляторов. Затем он проехал восьмимильную полосу за 17,37 секунды, двигатель лопнул и плюнул на всю дорогу. Ясно, что с V8 что-то не так - это звучало почти так, как будто к карбюратору прикрутили всякую хрень, чтобы в него не попадал воздух. В чем может быть проблема?

Однако, как только фанаты были заняты, Жар-птица превратилась в монстра. Под этим мы подразумеваем, что он все еще издавал всевозможные ужасные звуки и был смехотворно медленным, но в какой-то момент между сегментами машина потеряла тормоза.Это не помешало бесстрашной команде доказать, что их самодельный турбо-комплект оказался успешным, или, по крайней мере, показать, что пара вентиляторов, блокирующих поток воздуха к двигателю, при включении блокирует минус воздуха.

Это обычно тот момент, когда мы говорим что-то остроумное о том, чего ожидать дальше. Сейчас мы просто сидим с попкорном, потому что до первого дня весны осталось почти два месяца.

Источник: TheHoonigans через YouTube

Знакомство с турбонаддувом и турбокомпрессорами • LS Engine DIY

Швейцарский инженер Др.Альфреду Бучи приписывают разработку первого турбонагнетателя с приводом от выхлопных газов примерно в 1912 году. К 1915 году он опубликовал предложение об использовании турбокомпрессора в дизельном двигателе, но в течение следующих нескольких лет эта идея по большей части игнорировалась. Первые практические применения были в авиации, где турбокомпрессоры помогали авиационным двигателям наращивать мощность в разреженном воздухе на больших высотах.


Этот технический совет взят из полной книги «КАК ЗАРЯДИТЬ И ДВИГАТЕЛИ GM LS-СЕРИИ С ТУРБОНАДДУВОМ».Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://lsenginediy.com/ls-engine -интро-турбонаддув-турбокомпрессоры /


Авиационные двигатели с турбонаддувом стали более распространенными во время Второй мировой войны, но были далеко не обычным явлением.General Electric была крупным поставщиком турбонагнетателей для американских самолетов во время войны, и именно тогда на сцену вышел Дж. К. «Клифф» Гарретт. Его компания поставляла системы доохлаждения, которые использовались с турбокомпрессорами General Electric на бомбардировщиках B-17.

После войны Гаррет продолжал производство газотурбинных двигателей и экспериментировал с турбонаддувом. Это привело к образованию дочернего подразделения его компании под названием AiResearch Industrial Division. Позже он был переименован в Garrett Automotive.Доказательство того, что доктор Бучи что-то понимал, но просто на несколько десятилетий раньше своего времени, первые применения в автомобильной промышленности были нацелены на дизельные грузовые автомобили, а также промышленные двигатели с аналогичной мощностью.

с турбонаддувом и промежуточным охлаждением 1986-1987 гг. Buick Grand Nationals также имел систему впрыска топлива с электронным управлением, открывая современную эру производительности с турбонаддувом для нового поколения энтузиастов.

Пара турбонагнетателей с промежуточным охлаждением была адаптирована к классическому малоблочному двигателю V-8 Chevy для установки на Callaway Twin Turbo Corvette.Система была хорошо интегрирована, а базовый 5,7-литровый двигатель был модернизирован с помощью поршней с меньшей степенью сжатия и усиленных вращающихся компонентов, чтобы выдерживать нагрузку турбонагнетателей. Это была комбинация, которая увеличила мощность примерно на 50 процентов по сравнению с номиналом стандартного Corvette.

На этой фотографии показаны сложности проектирования и / или установки турбо-системы на уличном транспортном средстве, в котором сохранены все другие заводские органы управления, шасси и элементы подвески. Обратите внимание на различные жесткие линии и шланги, которые входят и выходят из турбокомпрессора (и отражаются на противоположной стороне моторного отсека).Разработка такой системы требует времени, равно как и установка. Кроме того, незначительные изменения автомобиля в разные годы могут потребовать значительного реинжиниринга. Вот почему на рынке не так много комплектов для турбонаддува с болтовым креплением, по сравнению с наборами для нагнетания воздуха.

Вот еще один F-кузов с адаптированной к нему системой турбонаддува. Но вместо того, чтобы сжимать комплект вокруг необходимых заводских компонентов шасси уличного автомобиля, этот автомобиль для дрэг-рейсинга по сути построен на турбо-системе. Такая конструкция упрощает многие процедуры установки турбонаддува, но (как видно из фотографии) автомобиль не будет подходить для уличных прогулок, когда будет завершен.


Интересно, что наддув с приводом от двигателя успешно использовался в автомобилях с 1920-х годов, даже если он не был широко распространенной технологией. Тем не менее, турбонаддув не появился на автомобильном рынке Северной Америки до начала 1960-х годов, когда GM выпустила несколько автомобилей с задними двигателями, которые боролись с импортом. В их число входили Chevrolet Corvair и Oldsmobile Jetfire, но, хотя производительность была адекватной, долговечность и надежность - нет.

Турбонаддув в основном исчез в течение следующих 15 лет или около того, когда его использование стало более распространенным в больших грузовиках и гонках.Эта технология также была пересмотрена основными производителями автомобилей после топливного кризиса 1970-х годов как способ сбалансировать производительность и экономию топлива. Buick, Ford и Chrysler разработали силовые агрегаты с турбонаддувом в конце 1970-х годов, но только с появлением современных электронных систем управления двигателем, электронного управления впрыском топлива и систем промежуточного охлаждения турбонаддув стал жизнеспособным, надежным и последовательным методом строительная мощность. В то время Volkswagen и Mercedes-Benz также предлагали модели с турбонаддувом.Турбодвигатель с промежуточным охлаждением на Buick Grand National 1986-1987 годов был знаковым проектом не только для заводских автомобилей GM с принудительной подачей, но и для развития массового турбонаддува. В то время как многие автомобили с двигателем V-8 изо всех сил пытались предложить 200 л.с., 3,8-литровый V-6 Grand National с промежуточным охлаждением предлагался мощностью 235 л.с. (рост до 245 л.с. в 1987 году). И хотя 2,3-литровый двигатель Ford с турбонаддувом предлагался в качестве высокопроизводительного двигателя в 1980-х годах, Grand National был первой серийной моделью с турбонаддувом, которая предлагала явное преимущество перед конкурентами с двигателем V-8.

Grand National не имеет ничего общего с современным двигателем LS, но основы его турбонаддува с промежуточным охлаждением по существу такие же, как и у систем вторичного рынка, используемых сегодня.

Серийные автомобили с двигателем LS

Существует ряд турбо-комплектов, доступных для серийных автомобилей с двигателем LS, и опытные тюнинговые мастерские могут изготовить их на заказ с необходимыми компонентами и хорошими навыками гибки труб.

Обладая практически неограниченным потенциалом производительности, хорошими характеристиками движения на малых и средних скоростях и неоспоримой аурой экзотики, перспектива использования турбонаддува для Corvette, Pontiac G8 или TrailBlazer SS может понравиться многим.Однако это не означает, что это наиболее практичное решение для создания мощного трамвая.

Как упоминалось в главе 1, инвестиции в стоимость комплекта и трудозатраты на установку обычно делают турбо-систему более дорогой по сравнению с типичной системой нагнетателя с болтовым креплением. Обычно для установки турбонагнетателя требуется больше технических средств. Я проследил за установкой нескольких систем нагнетателя и турбонагнетателя и обнаружил большой разрыв во времени и специальном изготовлении, необходимом между ними, в диапазоне от примерно 8 часов для установки комплекта нагнетателя с промежуточным охлаждением на Pontiac G8 GT (см. Главу 5) до других более 40 часов для турбо-комплекта, установленного на Trans Am четвертого поколения.

При расценках на рабочую силу в магазине от 60 до 75 долларов и более в час время установки становится важным и дорогостоящим соображением. В нижней части шкалы оплаты труда дополнительное время использования комплекта Trans Am по сравнению с G8 составило бы около 2000 долларов.

Поскольку возможности настройки и прочность компонентов трансмиссии (трансмиссии, оси и т. Д.) Сравнительно одинаковы для серийных автомобилей с наддувом и с турбонаддувом, нет явного преимущества одного перед другим. Потенциал производительности турбо-системы, несомненно, больше, и для энтузиаста, который мечтает вывести характеристики своего автомобиля на более высокий уровень в будущем, базовая турбо-система является отличной основой.Однако сложность системы и связанные с этим затраты на установку должны серьезно повлиять на решение инвестировать в нее.

Деталь турбокомпрессора

Термины Как отмечалось ранее, турбонагнетатель использует выхлоп двигателя для вращения турбины, которая через центральный вал ступицы соединена со стороной компрессора корпуса для создания наддува. Основные компоненты определены ниже.

На этом рисунке показаны внутренние элементы турбонагнетателя.Когда выхлопные газы раскручивают турбину, они одновременно вращают компрессор, который всасывает свежий воздух, нагнетаемый в двигатель. Выхлопные газы не попадают в двигатель.


Турбина: Колесо с ведомым выхлопом. Компрессор / Рабочее колесо: колесо вращается под действием турбины, которая сжимает воздух и создает наддув.

Вращающийся узел центральной ступицы: «Плавающий» вал, соединяющий турбину и колеса компрессора / крыльчатки.

Колесо индуктора: Часть рабочего колеса турбины или компрессора, куда входит воздушный поток; на рабочем колесе турбины это участок «большого» диаметра, а на рабочем колесе компрессора - участок «малого» диаметра.

Колесо вытяжного устройства: Часть рабочего колеса турбины или компрессора, из которой выходит воздушный поток; на рабочем колесе турбины это участок «малого» диаметра, а на рабочем колесе компрессора - это участок «большого» диаметра.

Для большинства производителей общий размер турбокомпрессора измеряется в миллиметрах либо через индуктор турбины, либо через расширитель компрессора. Гонщики, которые должны соблюдать правила санкционирования в отношении размера турбонагнетателя, должны тщательно проверить правила, чтобы определить, измеряется ли размер турбонагнетателя на индукторе крыльчатки или на эксдукторе компрессора.

Основы работы

Подобно нагнетателю, турбонагнетатель помогает увеличить мощность двигателя за счет увеличения объемного КПД.Это достигается за счет сжатия всасываемого воздуха в двигатель, что делает его более плотным и нагнетает его в двигатель под давлением, превышающим нормальное. В сочетании с правильным количеством дополнительного топлива, которое соответствует более высокому содержанию кислорода в более плотном воздушном заряде, это безопасный и надежный метод увеличения количества воздуха, который двигатель может перекачивать при заданном уровне оборотов.

Дополнительный воздух, подаваемый турбонагнетателем, поступает из выхлопных газов, которые выходят из двигателя и вдуваются в турбину.В качестве турбинного редуктора, индуктора, компрессора свежего воздуха, рабочего колеса, выпускного газового колеса, индуктора, турбины. На этом рисунке показаны внутренние элементы турбокомпрессора. Когда выхлопные газы раскручивают турбину, они одновременно вращают компрессор, который всасывает свежий воздух, нагнетаемый в двигатель. Выхлопные газы не попадают в двигатель. ТИПЫ ТУРБОКОМПЕНСАТОРА И ВЫБОР КАК ЗАРЯДИТЬ И ДВИГАТЕЛИ GM LS-СЕРИИ 37 вращений, он вращает воздушный компрессор, который нагнетает свежий воздух во впускной тракт двигателя.Части турбины и воздушного компрессора турбонагнетателей представляют собой отдельные корпуса, скрепленные вместе болтами и соединенные соединительным валом турбины.

Вообще говоря, размер турбонагнетателя определяет объем воздуха, который он может генерировать, или количество наддува, которое он способен надуть в двигатель; то есть, чем больше турбо, тем больше наддува. Это упрощение теории увеличения мощности с помощью турбокомпрессора, но оно подходит для этой части обсуждения.

Уровень наддува тщательно разработан для серийных автомобилей, чтобы обеспечить баланс производительности по требованию и топливной экономичности, а также плавность и бесшумность, которые приемлемы для 99,9% покупателей автомобилей, которые не заинтересованы в использовании 9- вторые 1/4 мили ET. В этих заводских приложениях размер турбокомпрессора тщательно выбирается, а также подбираются размеры турбины и воздушного компрессора.

Будь то специализированная заводская система или высокопроизводительная система вторичного рынка для двигателя LS, на все системы турбонагнетателя влияют факторы, которые влияют на общую производительность и эффективность, в том числе:

Тепло: Турбокомпрессоры выделяют огромное количество тепла, которое излучается через моторный отсек.Он может повышать температуру поступающего воздуха, уменьшая наддув и, возможно, способствуя детонации или преждевременному воспламенению.

По сути, турбо-система направляет выхлопные газы через выпускной коллектор на сторону турбины турбонагнетателя. Когда турбокомпрессор установлен непосредственно на выпускном коллекторе или в непосредственной близости от него, коллектор должен быть достаточно толстым и прочным, чтобы выдерживать не только нагрев турбонагнетателя, но и снижение температуры, когда система не находится под нагрузкой или двигатель работает. выключен.Толстые чугунные коллекторы традиционно справляются с этой задачей лучше всего, поскольку они сопротивляются короблению.

Сторона компрессора турбонагнетателя - это то, что направляет свежий воздух под давлением в двигатель. Распространенное заблуждение о турбинах состоит в том, что выхлопные газы каким-то образом являются частью наддувочного воздуха. Это не так. Выхлопной газ используется только для вращения турбонагнетателя, чтобы компрессор генерировал заряд свежего воздуха под давлением.

Как и выпускные коллекторы в турбонагнетателе, сторона турбины турбонагнетателя обычно изготавливается из толстого чугуна.На изображенном здесь монтажном фланце видна толстая прокладка, препятствующая деформации.

Этот вид базового турбокомпрессора позволяет легко визуализировать его работу. Выхлопные газы поступают через прямоугольный порт слева, который устанавливается на выпускной коллектор или рядом с ним, и раскручивает турбину. Когда турбина вращается, она воздействует на вал, который одновременно вращает компрессор на противоположной стороне агрегата. Вращающийся компрессор втягивает свежий воздух, сжимает его и направляет в двигатель в виде наддувочного воздуха.

Логично, что чем больше размер турбокомпрессора, тем больше воздуха он может протолкнуть. Однако чем больше турбонаддув, тем больше вероятность запаздывания (задержка между открытием дроссельной заслонки и турбонаддувом, достаточная для создания наддува). Независимо от размера турбонагнетателя, тепло является побочным продуктом, с которым необходимо бороться, чтобы оптимизировать производительность и предотвратить повреждение двигателя.


Turbo Lag: Разница во времени между нажатием дроссельной заслонки и соответствующей реакцией при повышении мощности.Обычно это происходит из-за времени, которое требуется турбине, чтобы набрать скорость, достаточную для создания наддува с помощью воздушного компрессора. Задержка турбонаддува долгое время мешала турбонаддуву, и ее тенденция обычно увеличивалась вместе с размером турбонаддува.


Turbo Размер: Турбокомпрессор большего размера обычно вырабатывает больше мощности, но он также может вызвать большую турбо-задержку, поскольку более крупной турбине требуется больше времени для раскрутки. И наоборот, турбонагнетатель меньшего размера может раскручиваться быстрее, но не обеспечивает желаемого прироста мощности или желаемого уровня оборотов.

Турбонаддув - это больше, чем можно описать и объяснить в этой единственной главе. Я рекомендую недавнюю книгу Джея К. Миллера Turbo: Real World High-Performance Turbocharger Systems. Он предлагает множество более подробной информации по теории, конструкции и применению турбо-систем (дополнительную информацию см. На сайте www.cartechbooks.com).

Работа с теплом

Тепло, выделяемое турбо-системой, является частью цены, которую нужно платить за производительность.Он использует уже горячие выхлопные газы и, вместо того, чтобы сразу выпускать их все через выхлопную систему, сохраняет часть для раскрутки турбины. Тепло, излучаемое турбонагнетателем, может быстро накапливаться в закрытых или плотно упакованных моторных отсеках, таких как Camaro и Firebird четвертого поколения или корветы C5 / C6. Это тепло обычно поглощается системой забора воздуха, нагревая заряд воздуха и уменьшая его плотность.

Системы

Turbo выделяют много тепла под капотом, которое может повредить детали и вызвать детонацию.Эта установка с двойным турбонаддувом использует ряд термобарьеров и оберток на выхлопной системе, топливных магистралях и многом другом. Такие меры являются относительно дешевой страховкой и помогают продлить срок службы двигателя.

Тепло турбо-системы легко поглощается системой впуска, которая снижает мощность и способствует детонации. Это делает интеркулер еще более важным. Его теплообменник следует устанавливать в зоне, куда поступает прямой свежий воздух, обычно перед радиатором.


Борьба с перегревом моторного отсека может быть достигнута с помощью различных термооберток и тепловых барьеров, размещаемых на пораженных компонентах или вокруг них; также помогает более низкое положение установки турбонагнетателя.Инновационная конструкция системы от Squires Turbo Systems (STS) из Юты решает эту проблему, размещая турбокомпрессор рядом с задней осью и удаляя его (и выделяемое им тепло) из моторного отсека. (Подробнее об установке см. В главе 6.)

Борьба с турбонаддувом

Что касается турбонаддува, то это всегда была проблема с системами турбонагнетателя и, как правило, более распространена на более крупных турбонагнетателях, поскольку для раскрутки более крупной и тяжелой турбины требуется больше инерции по сравнению с меньшей турбиной.Керамические упорные роликовые подшипники используются в некоторых легких турбонагнетателях для уменьшения инерции, в то время как соотношение сторон выхлопного корпуса турбонагнетателя влияет на задержку, так как его соотношение сторон влияет на время разгона (см. Ниже).

Высокопроизводительная выхлопная система без ограничений может уменьшить турбо-лаг, хотя уличные энтузиасты должны найти баланс между низким ограничением и соблюдением требований законодательства. К счастью, турбо-системы могут частично приглушить громкость двигателя, так что есть больше возможностей поиграть, когда дело доходит до реализации свободно протекающей выхлопной системы, которая не вызовет гнев соседей или билетных книжек полицейских.


Одним из наиболее эффективных способов борьбы с турбонаддувом является выхлопная система с высоким расходом. Некоторое противодавление требуется, чтобы помочь золотнику турбины, но более свободная выхлопная система сводит к минимуму время, необходимое для создания наддува. В двигателях, где требуется быстрое наматывание и более высокая мощность на низких оборотах, может помочь использование пары меньших турбонагнетателей, а не более крупного отдельного агрегата.

Турбины на шарикоподшипниках

Стандартный, обычный «плавающий» подшипник в турбонагнетателе - это то, на чем вращается турбинное колесо во время раскрутки.Сведение к минимуму трения при вращении турбины на подшипнике снижает инерцию для более быстрого наматывания катушки и позволяет увеличить максимальную скорость турбины.

Высокопроизводительные турбо-системы также испытывают огромную тяговую нагрузку; чем выше давление наддува, тем больше нагрузка на внутренние компоненты турбонагнетателя. Стремясь повысить эффективность и долговечность турбокомпрессора, компания Garrett (в настоящее время является подразделением Honeywell) разработала турбонагнетатель на шарикоподшипниках. Как следует из названия, центральная часть турбонагнетателя (также известная как картридж), на которой вращается механизм переключения турбины, оснащена шарикоподшипниками с низким коэффициентом трения.Более низкое трение значительно снижает инерцию, обеспечивая более быстрый запуск турбины. Подшипники окружены масляной пленкой, которая не только смазывает, но и действует как гаситель колебаний.

Вслед за шарикоподшипником Turbo появились керамические роликовые упорные подшипники, впервые разработанные компанией Turbonetics. Он широко известен как керамический шарикоподшипник с турбонаддувом, так как подшипник изготовлен из керамического материала на основе нитрада силикона. В этой конструкции легкий термостойкий керамический шарикоподшипник используется на стороне воздушного компрессора турбонагнетателя, а на стороне турбины используется обычный плавающий подшипник.

В турбодвигателе Garrett используется пара шарикоподшипников, в то время как в конструкции Turbonetics используется один подшипник. Оба обеспечивают более быстрое наматывание катушки за счет снижения трения - Turbonetics утверждает, что для привода турбины требуется только половина энергии выхлопных газов, но, что не менее важно, способность выдерживать значительно большую осевую нагрузку. Фактически, Turbonetics заявляет, что осевая нагрузка на 600 процентов выше, чем у обычного турбо-подшипника. Turbonetics также утверждает, что производитель может перейти на более крупный турбонагнетатель без ущерба для управляемости на улице - благодаря уменьшенному турбо-лагу и более быстрой передаче мощности.

На гоночном двигателе турбонагнетатель почти никогда не может быть слишком большим (если это разрешено правилами), но для уличных транспортных средств существует золотая середина между малым и большим, который обеспечивает эффективную мощность без задержек. Минимальные требования к двигателю связаны с его расходом воздуха при максимальной частоте вращения двигателя.


В то время как более быстрое раскручивание этих турбонагнетателей с низким коэффициентом трения сразу заметно по сравнению с турбонаддувом, использующим обычный плавающий подшипник, преимущество более полезно для автомобилей, где требуется наддув в условиях движения, таких как в основном уличное движение или шоссейные гонки. .На транспортном средстве, предназначенном в первую очередь для дрэг-рейсинга, разница в раскручивании на стартовой линии не влияет на характеристики при старте с наддувом, но большая допустимая тяговая нагрузка в конечном итоге означает более длительный срок службы турбонагнетателя. Это связано с большой нагрузкой на турбонагнетатель, которая возникает во время включения, поскольку турбонагнетатель разгоняется до высокой скорости для запуска с наддувом. Стабильно высокие обороты турбонагнетателя на старте генерируют огромное количество тепла и нагрузки, поэтому турбонаддув на шарикоподшипниках окупается долговечностью.

Но, наряду с более высокими характеристиками, турбины с шарикоподшипниками (будь то дизайн Garrett или Turbonetics) приносят значительную надбавку к цене - возможно, до удвоения стоимости турбокомпрессора с обычными подшипниками. Рабочие характеристики и прочность турбокомпрессоров с шарикоподшипниками хорошо известны, но имеют свою цену. Если ваш бюджет позволяет, вам подойдет турбонаддув на шарикоподшипниках.

Выбор турбокомпрессора подходящего размера

В то время как большие турбины генерируют больше наддува и, как правило, больше лошадиных сил, их эффективность имеет предел.На другом конце спектра - минимальный размер турбокомпрессора, который необходим для эффективного наддува двигателя. Этот минимальный размер определяется расходом воздуха в двигателе при максимальном уровне оборотов, измеряемым в кубических футах в минуту (куб.фут / мин).

Требование к воздушному потоку двигателя достигается умножением рабочего объема на максимальное число оборотов в минуту и ​​объемный КПД и деление произведения на 3 456. В целом, безнаддувные двигатели имеют объемный КПД около 85 процентов, поэтому уравнение будет выглядеть так:

Рабочий объем x об / мин x.85/3456 = минимум

кубических футов в минуту

Давайте возьмем для примера 6,0-литровый двигатель LS2; он имеет рабочий объем 364 куб. см и скорость вращения 6000 об / мин:

.

364 x 6000 x 0,85 / 3,456 = 531,157 кубических футов в минуту

Это означает, что турбонагнетатель для LS2 должен иметь минимальный номинальный воздушный поток не менее 531 кубических футов в минуту. В разумных пределах подойдет турбина с большей пропускной способностью, но это не единственное соображение при выборе турбокомпрессора. Также необходимо учитывать соотношение сторон.

Соотношение сторон турбокомпрессора

Еще одним важным элементом конструкции, размера и выбора турбокомпрессора является аспектное отношение, которое представляет собой отношение площади конуса корпуса к радиусу от центра турбины или воздушного компрессора.Соотношения сторон измеряются как на стороне выпуска, так и на стороне воздушного компрессора. По обе стороны, соотношение определяется путем деления поперечного сечения турбонагнетателя на расстояние от центра этого участка до центра турбинного колеса.

Соотношение сторон должно быть постоянным по всему корпусу, поскольку спиралевидный корпус уменьшается в размерах по мере приближения к центру. Форма спирали известна как улитка; он направляет воздушный поток к турбине. Сравнивая турбокомпрессоры аналогичного размера с разными соотношениями сторон, большее передаточное число (обозначаемое большим числом) улучшает характеристики на высоких оборотах за счет большего воздушного потока, но требует более длительного времени разгона турбины.Турбонагнетатель с меньшим соотношением сторон имеет более быстрое наматывание катушки, но меньший поток воздуха на высоких оборотах.

Для двигателей с турбонаддувом, используемых в основном на улице и для шоссейных гонок, меньшее соотношение сторон на выхлопной стороне турбонагнетателя обеспечивает лучшую производительность, поскольку способствует более быстрому раскручиванию и, следовательно, более быстрой передаче мощности. Для дрэг-рейсинга большее соотношение сторон помогает увеличить мощность на более высоких оборотах, где это более эффективно.

Размер турбонагнетателя и другие факторы в конечном итоге определяют максимальную пропускную способность, но знание того, как соотношение сторон влияет на производительность, должно повлиять на решение при выборе турбокомпрессоров аналогичного размера.

Подводные камни смесительных турбин и компрессоров

Турбинная и компрессорная части турбокомпрессора должны дополнять друг друга, чтобы обеспечивать высокую и эффективную производительность. Как правило, производители турбонагнетателей и розничные продавцы сопоставляют половину корпуса турбокомпрессора с приводом от выхлопных газов и соответствующую половину воздушного компрессора для достижения оптимального объемного КПД.

Но в стремлении выжать из системы больше наддува и выработать больше мощности, некоторые строители экспериментируют с компонентами разного размера, например, устанавливают большую турбину в выхлопном корпусе или прикручивают больший воздушный компрессор к меньшей турбине.Изменения резко влияют на производительность турбокомпрессора, и их следует предпринимать только в том случае, если у вас есть обширные знания и опыт работы с системами турбонаддува. Очень легко убить преимущество в производительности турбо-системы с помощью несовпадающих компонентов, которые генерируют тепло и шум, но мало способствуют эффективному наддува.

Если вы впервые экспериментируете с индивидуальной системой турбонаддува, проконсультируйтесь с производителями турбонагнетателей и опытными строителями перед покупкой или установкой нового турбонагнетателя.Определенная цель в лошадиных силах или применение, такое как уличные гонки и / или дрэг-рейсинг, помогает экспертам выбрать турбокомпрессор, наиболее подходящий для проекта.

Дополняющая комбинация двигателей также должна рассматриваться с точки зрения объемного КПД, поскольку характеристики воздушного потока в головке блока цилиндров, характеристики распределительного вала и даже впускной коллектор могут влиять на производительность при наддуве. Другими словами, нет необходимости экспериментировать с внутренними модификациями турбонаддува, если замена распредвала была более логичной и эффективной альтернативой.

Только после того, как поставленная турбина будет испытана, а ее рабочие параметры полностью изучены и изучены, вы можете рассмотреть возможность экспериментов с ее компонентами турбины и воздушного компрессора. Оптимальная объемная эффективность - это цель, и возня со сбалансированным турбонагнетателем, изготовленным производителем, - хороший способ отрицательно на нее повлиять.

Элементы турбо-системы

Конечно, система турбонаддува состоит не только из самого турбонагнетателя.В него входит ряд вспомогательных компонентов, каждый из которых существенно влияет на производительность и долговечность. Они включают следующее.

Турбо-выхлопные коллекторы: Они заменяют обычные выпускные коллекторы и устанавливают турбокомпрессоры, располагая сторону турбины в потоке выхлопных газов.

Турбокомпрессор (ы): Воздушный компрессор с регулировкой выхлопа, который создает наддув для увеличения мощности.

Down Pipe: Выхлопная труба, расположенная сразу после турбокомпрессора, которая принимает выхлоп после того, как он раскручивает турбину, а также выхлоп из перепускной заслонки.

Фланцы выпускного коллектора должны быть толстыми, чтобы выдерживать коробление, вызванное сильным нагревом. Это фланец коллектора; его толщина составляет 1/2 дюйма. Черный внешний вид является результатом термостойкого термопокрытия, которое помогает поддерживать низкие температуры под капотом.

На другом конце выпускного коллектора находится монтажный фланец толщиной около 3/4 дюйма. Турбонагнетатель прикручивается к нему, принимая на себя всю тяжесть горячих выхлопных газов при полностью открытой дроссельной заслонке.


Wastegate: По сути, это перепускной клапан для турбины, посредством которого часть выхлопных газов отводится вокруг турбины, а не вдувается в нее.Он используется для настройки или ограничения давления наддува путем ограничения максимального потока выхлопных газов в турбину. Когда достигается максимальный уровень наддува, перепускная заслонка открывается, чтобы стравить давление выхлопных газов и предотвратить повышение уровня наддува.

Продувочный клапан (BOV): Устройство, установленное на впускной трубе между турбонагнетателем и корпусом дроссельной заслонки, которое сбрасывает избыточный наддув, который образуется после быстрого закрытия дроссельной заслонки - состояние, известное как помпаж компрессора.

Перепускной клапан: Как и перепускной клапан, перепускной клапан стравливает избыточное давление наддува; но вместо того, чтобы выпускать его в атмосферу, как это делает BOV, перепускной клапан направляет его обратно на вход компрессора.

Промежуточный охладитель: Устройство охлаждения наддувом воздуха, которое снижает температуру на входе наддува наддува, что служит для увеличения мощности и снижения вероятности детонации.

В дополнение к основным элементам турбонагнетателя, конечно же, имеются соответствующие усовершенствования топливной системы и системы зажигания, такие как топливные форсунки, топливный насос, свечи зажигания и т. Д.

Контроллер наддува и турбо-таймер

В дополнение к основным системным элементам, описанным выше, пара дополнительных принадлежностей, которые оптимизируют срок службы и производительность, - это контроллер наддува и турботаймер. Ни то, ни другое не требуется для обеспечения работы турбо-системы, но они работают, чтобы предотвратить повреждение и расширить рабочий диапазон системы.

Контроллер наддува, как следует из его названия, представляет собой устройство, которое управляет уровнем наддува турбо-системы, либо ограничивая его максимальный уровень наддува, либо помогая обеспечить желаемый уровень наддува при разных уровнях оборотов или положениях дроссельной заслонки, поскольку максимальный наддув все еще может быть достигается с некоторыми системами без WOT.Контроллер наддува работает, сбрасывая давление воздуха через перепускную заслонку обратно в систему впуска или сбрасывая его в атмосферу.

Этот безошибочный «свист», который слышен в турбо-системах, раздается, когда выпускной клапан открывается для сброса избыточного давления воздуха. Он установлен между промежуточным охладителем и корпусом дроссельной заслонки.

Вот контроллер наддува, интегрированный с турбо-системой STS. Это цифровой контроллер, но другие электронные контроллеры позволяют водителю набирать желаемое ускорение с пульта дистанционного управления.Контроллеры ручного наддува регулируются, как и настройки клапана на регулируемых амортизаторах.

На этом внутреннем виде продувочного клапана TiAL показан сам клапан с вакуумным приводом. Как и в случае с перепускными клапанами, можно настраивать продувочные клапаны, но их основная цель - предотвратить попадание наддува в двигатель при закрытии дроссельной заслонки.


Доступны контроллеры ручного наддува

, которые относительно просты в установке и эксплуатации, но электронные контроллеры наддува лучше подходят для двигателя LS с электронным управлением.Их можно «настроить» для обеспечения заданного давления наддува на разных уровнях частоты вращения для точной настройки производительности. Вам следует проконсультироваться с производителем турбокомпрессора для получения рекомендаций относительно наиболее подходящего контроллера наддува или возможных изменений аппаратного обеспечения, предлагаемых для самого турбокомпрессора. Пружина в перепускном клапане, а также другие компоненты турбонагнетателя могут быть очень чувствительны, и агрессивный контроллер может их повредить.

Турботаймер - это устройство с электронным управлением, которое поддерживает работу двигателя в течение определенного периода времени, чтобы обеспечить надлежащее охлаждение турбокомпрессора после продолжительной езды с высокой нагрузкой.С его помощью двигатель работает на холостом ходу в течение заданного периода времени, что позволяет турбине охладиться от чрезвычайно высокой температуры выхлопных газов, при этом масло продолжает циркулировать через систему. Это более важная особенность для транспортных средств, которые регулярно участвуют в гонках, таких как дрэг-кары, которые получают выгоду от периода восстановления в зоне ямы. Для уличного транспортного средства период охлаждения можно выполнить, просто поддерживая низкие обороты двигателя и не давая наддува в течение нескольких минут, прежде чем выключить двигатель.



Сравнение систем с одинарным турбонаддувом и двойным турбонаддувом

Один из методов получения большей мощности с турбонаддувом заключается в использовании пары меньших параллельных турбонагнетателей (по одному турбонагнетателю на каждый ряд цилиндров), а не одного большего турбонагнетателя. Такой подход обычно приносит пользу шасси и моторным отсекам, которые в основном являются стандартными и имеют ограниченное пространство для большого одинарного турбонагнетателя, но многие строители также используют двойные турбины из эстетических соображений.

Утверждение, что пара турбин меньшего размера вращается быстрее и обеспечивает большую мощность при более низких оборотах, не совсем верно.Хотя маленькие турбины обычно вращаются быстрее, чем большие турбины, когда они используются в системе с двойным турбонаддувом, каждая из них получает только половину давления выхлопных газов, как система с одним турбонаддувом. Таким образом, с практической точки зрения преимущество системы двойного турбонаддува на трамвае заключается в возможности разместить ее в тесном моторном отсеке.

Упаковка твин-турбонаддува может оказаться сложной задачей даже при относительно открытом пространстве моторного отсека полноразмерного грузовика (см. Здесь). Кроме того, размер турбокомпрессора определяет наиболее эффективное монтажное положение.Пару небольших турбин сравнительно легко установить непосредственно на выпускных коллекторах или немного ниже их. Большим турбинам (как здесь) нужно больше места. Система, показанная здесь, была разработана для установки пары больших турбин.

В уличном транспортном средстве ряд неизбежных деталей влияет на конструкцию и реализацию специальной турбо-системы. Здесь прокладка нижней трубы большого диаметра от удаленного турбонагнетателя выявляет некоторые очевидные проблемы с помехами в главном тормозном цилиндре автомобиля.Трубка меньшего диаметра или трубка с другим изгибом, вероятно, освободит достаточно места для главного цилиндра, но может вызвать ограничение, увеличивающее турбо-задержку.

Когда турбокомпрессоры слишком велики для установки непосредственно на коллекторы двигателя, они обычно устанавливаются в моторном отсеке. Для этого требуется полностью настроенная выхлопная система для подпитки турбины и отвода выхлопных газов через нисходящие трубы. Поскольку турбины расположены далеко от выпускных коллекторов, сами коллекторы не обязательно должны быть чугунными.Здесь кастомная выхлопная система с турбонаддувом соединяется с обычными выхлопными трубами. Такая работа добавляет сложности и стоимости турбо-системе.

На этой фотографии хорошо видны элементы турбонаддува и их взаимосвязь друг с другом. Внизу системы можно увидеть выхлопные трубы из выпускного коллектора, сливающиеся с коллектором, который устанавливается на турбонагнетателе со стороны турбины. Слева от системы труба большого диаметра - это нижняя труба, которая уносит выхлоп после вращения турбины.Также виден перепускной клапан TiAL. Обратите внимание, как он встроен в нижнюю трубу, так как именно здесь сбрасывается избыточное давление. Наконец, на правой стороне фотографии видна сторона компрессора турбонагнетателя с открытым концом нагнетания. Трубки будут проходить от него через промежуточный охладитель к корпусу дроссельной заслонки двигателя.

Техасская Fastlane, Inc. предлагает комплект для крепления на болтах с одним турбонаддувом для Camaro SS 2010+. Он включает турбонагнетатель Borg Warner с удлиненным наконечником (с большим, 71.5-мм компрессорное колесо). Компания утверждает, что система настроена примерно на 7 фунтов наддува, что обеспечивает увеличение более чем на 100 л.с. на стандартном двигателе.


Одним из наиболее ярких и эффективных примеров двойных турбонагнетателей является Callaway Twin Turbo Corvette, который предлагался в период с 1987 по 1990 год. В нем использовалась пара компактных турбин, обеспечивающих чуть более 12 фунтов наддува и очень небольшую задержку в пределах допустимого диапазона. стандартный моторный отсек C4 Corvette.

Когда дело доходит до гоночных двигателей, обычно пара турбонагнетателей дает больше мощности, чем система с одним турбонаддувом.Однако конструкция и настройка гоночного двигателя с двойным турбонаддувом отличается от системы с одним турбонаддувом, поэтому прямые сравнения не совсем точны. Достаточно сказать, что в гоночном двигателе можно получить большую мощность, если используется более одного турбонагнетателя.

Турбо-комплекты и тюнер с болтовым креплением

Время доказало, что турбо-комплекты с болтовым креплением сложно проектировать, производить и успешно продавать. Инвестиции во время разработки, многочисленные специальные детали, необходимые для каждой модели автомобиля, и линейка разортинов, которые эти производители должны сбалансировать между возмещением своих затрат и продажей комплектов по разумной цене, часто сокращают их уже через несколько лет.Следовательно, количество комплектов для крепления на болтах значительно меньше, чем систем с нагнетателем.

Когда дело доходит до автомобилей LS с турбонаддувом, австралийская компания APS Performance стала ведущим производителем. Если предлагает комплекты для корветов C5 и C6; Pontiac GTO и G8, Holden Monaro и Commodore; и Camaro / Firebird 1998-2002 годов. В Северной Америке комплекты доступны у ряда аффилированных дилеров, таких как Stenod Performance. Комплекты APS Performance зарекомендовали себя как очень хорошо спроектированные, включая комплекты, содержащие все оборудование, необходимое для их установки, а также подробные инструкции по эксплуатации.

Другим основным производителем турбо-комплектов для автомобилей LS является компания Turbo Technology из Такомы, штат Вашингтон. Он предлагает множество комплектов с промежуточным охлаждением для корветов C5 / C6 и кузовов F четвертого поколения, в том числе:

  • C6 (включая Z06) уличная / гоночная система с двумя турбинами
  • C5 (включая Z06) уличная / гоночная двухтурбинная система
  • Однотурбинная уличная система с кузовом F
  • Система F-body race с турбонаддувом

Хотя вышеперечисленные системы от APS Performance и Turbo Technology разработаны специально для различных транспортных средств и включают в себя монтажное оборудование правильного размера и проложенного маршрута, термин «крепление на болтах» в некоторой степени неверен.В отличие, скажем, от комплекта нагнетателя на базе Eaton для Pontiac G8, который можно установить за один рабочий день в тюнинг-мастерской (см. Главу 5), некоторые из описанных здесь турбонагнетателей требуют в четыре раза больше рабочего времени.

Инструменты (включая автомобильный подъемник) и опыт, необходимые для облегчения типичной установки турбонагнетателя на болтах, делают профессиональную помощь очень полезной. Если предположить, что установкой занимается профессиональный магазин, стоимость системы увеличивается на количество часов, затрачиваемых магазином на это.А с 20-40 часами рабочего времени по обычным тарифам, это может добавить от 1000 до 2000 долларов к окончательной стоимости системы.

В настоящее время дополнительные комплекты для крепления на болтах и ​​/ или тюнера были либо только представлены, либо запланированы к выпуску рядом других компаний для пятого поколения Camaro SS. В их числе:

  • 2010+ Турбо-система Camaro SS от производителя турбокомпонентов Turbonetics.
  • 2010+ Турбо-система Camaro SS от Fastlane, Inc.
  • 2010+ Система турбонаддува Camaro SS от Ultimate Performance and Racing.

Многие турбо-системы разрабатываются и устанавливаются в индивидуальном порядке в мастерских по настройке производительности (см. Главу 6). Обычно это делается на автомобилях, которые не могут использовать предварительно спроектированный комплект для крепления на болтах от поставщика послепродажного обслуживания. Опытный цех может спроектировать одинарную или твин-турбо систему с низким или средним наддувом, которая по существу устанавливается на стандартный двигатель.

Fastlane, Inc., специализирующаяся на тюнинге, особенно хорошо разбирается в проектировании и производстве турбо-систем.в Хьюстоне, штат Техас. Владелец Ник Филд говорит, что сложность системы - это то, что обычно затрудняет упаковку набора для крепления на болтах. «Часто системы смазки и необходимое изготовление делают комплект очень сложным, особенно для тех, кто пытается установить комплект в своем домашнем гараже - вот почему вы не встретите так много турбо-комплектов с болтовым креплением. Наш комплект для Camaro 2010 года намного проще и не требует изготовления, поэтому мы уверены, что из него получится хороший комплект для крепления на болтах ».

Пожалуй, самые уникальные и во многих отношениях самые инновационные турбо-системы с болтовым креплением - это системы Squires Turbo Systems (STS) из Юты.Компания упростила процесс установки и удалила тепло, генерируемое турбонаддувом под капотом, переместив турбокомпрессоры в заднюю часть шасси автомобиля, рядом с задней осью.

Под бампером последней модели Pontiac GTO / Holden Monaro находится турбо-комплект Squires Turbo Systems. Удаленный турбонагнетатель значительно снижает температуру под капотом и устраняет необходимость в дорогостоящем наборе новых выпускных коллекторов.


В двух словах, система STS забирает выхлоп из стандартных коллекторов и запускает их под автомобилем (очень похоже на обычную выхлопную систему), где они встречаются с турбонаддувом (очень близко к выпускному отверстию).Традиционная турбо-система нагнетает турбину прямо из выпускного коллектора. STS утверждает, что это снижает общую температуру турбонаддува, снижает нагрев под капотом, а также снижает температуру наддува всасываемого воздуха.

Использование оригинальных выпускных коллекторов помогает снизить стоимость комплектов STS по сравнению с другими турбо-системами. Они по-прежнему дороже, чем большинство систем нагнетателя с болтовым креплением, но сравнительно быстрая установка и меньшее количество компонентов делают их намного более конкурентоспособными по сравнению с воздуходувками, если в уравнение учесть трудоемкость монтажа.

Сравнительная простота комплектации систем STS позволила компании предложить комплекты для большего количества автомобилей с двигателями LS, в том числе:

  • C5 Корвет
  • C6 Корвет
  • 2010+ Camaro SS
  • 1998–2002 Camaro и Firebird
  • Cadillac CTS-V (2004-2007)
  • Pontiac GTO / Holden Monaro (5,7 и 6,0 литров)
  • Понтиак G8 GT / Holden Commodore
  • Chevy TrailBlazer SS
  • Chevy Silverado / GMC Sierra
  • Chevy Tahoe / Suburban и GMC Yukon / Yukon XL
  • хаммер h3

В главе 6 показаны основные процедуры установки комплекта STS, а также более обычного турбо-комплекта.

Компания Lingenfelter Performance Engineering из Индианы, давно известная за образцовые инженерные решения и высокие эксплуатационные характеристики, выводит турбо-системы на уникальный уровень для автомобилей с двигателями LS. Компания предлагает ряд систем турбонаддува, но вместо комплектов для крепления на болтах они включают полностью перестроенные двигатели, спроектированные для поддержки принудительной индукции. Его система двойного турбонаддува LS7 мощностью 800 л.с. для Corvette Z06 является ярким тому примером. В нем используются совершенно новые вращающиеся детали, модифицированные головки цилиндров и обновленная топливная система в сочетании с тщательно настроенными компонентами турбонагнетателя, в том числе:

  • Два турбонагнетателя Garrett с масляной смазкой и жидкостным охлаждением на шарикоподшипниках
  • Корпуса турбокомпрессоров и выхлопные трубы конструкции Лингенфельтера со встроенными перепускными клапанами
  • Система воздушного охлаждения наддувочного воздуха
  • Выпускные коллекторы из нержавеющей стали / выпускные патрубки из нержавеющей стали, разработанные Лингенфельтером
  • Промывочный насос турбонагнетателя с ременным приводом и маслосливной резервуар турбонагнетателя

Это Corvette GTR Spectre Werkes Sports, оснащенный двигателем LS7 с двойным турбонаддувом Lingenfelter Performance Engineering.Это полностью уличный двигатель, работающий на бензиновом насосе, но выдающий ошеломляющие 800 л.с. Однако такая производительность стоит недешево. Стоимость пакета двигателя превышает 45 000 долларов. (Для установки см. Главу 6.)

Очевидно, что система Lingenfelter - это больше, чем набор для крепления на болтах, и ее стоимость отражает это. Базовая цена на систему составляет более 45 000 долларов, но она включает в себя по существу совершенно новый двигатель, спроектированный для высоких температур и нагрузок турбо-системы с высоким наддувом.Возможно, это не самый дешевый вариант, но с трехлетней гарантией на 36000 миль, он должен оказаться одним из самых надежных. Lingenfelter предлагает аналогичные турбо-пакеты для других автомобилей с двигателями LS.

Написано Барри Ключиком и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Можно ли поставить турбонаддув в любой безнаддувный автомобиль?

Если вы хотите увеличить мощность своего автомобиля, внесите изменения в систему воздухозаборников и выхлопных газов. И хотя настройка шин и подвески может увеличить скорость в поворотах, в какой-то момент требуется больше мощности, чтобы ехать быстрее. Это часто достигается за счет принудительной индукции, что обычно для тюнеров и OEM-производителей означает турбокомпрессор. Но так ли просто установить турбонаддув на безнаддувный автомобиль?

Турбокомпрессор только часть процесса

Установка турбонагнетателя на двигатель без наддува принципиально не меняет принцип работы двигателя.Воздух все еще засасывается в камеру сгорания, где он смешивается с топливом и сгорает. Разница в том, что турбонагнетатель раскручивается выхлопными газами. Это позволяет подавать больше свежего воздуха в камеру сгорания. Больше воздуха означает большую стрелу, что означает большую мощность.

Два турбокомпрессора Garrett GTX3582R Gen II | Гаррет через Instagram

Однако, хотя работа турбокомпрессора в теории кажется простой, в действительности она может быть довольно сложной. Например, турбины разного размера лучше подходят для разных частей диапазона оборотов, объясняет Hot Rod .Затем, как сообщает CarThrottle , следует учитывать различные геометрические формы лопастей и места для размещения самих турбин.

СВЯЗАННЫЙ: R32 Skyline GT-R мощностью 2100 л.с. - самый быстрый в мире тягач с полным приводом

Но турбонаддув двигателя требует большего, чем просто выбор типа турбонаддува, который вам нужен. Как объясняет Хейнс , когда турбины начинают вращаться, они нагреваются, особенно со стороны выпуска. Это нагревает поступающий воздух, делая его менее плотным и богатым кислородом, что снижает выходную мощность.Вот почему двигатели с турбонаддувом имеют промежуточные охладители - для охлаждения воздуха после его сжатия турбонаддувом.

Также необходимо убедиться, что в турбины поступает достаточно воздуха. Да, воздухозаборники и выхлопные системы на вторичном рынке мало что предлагают для безнаддувных двигателей. Однако для двигателей с принудительным впуском все обстоит иначе.

Кроме того, для увеличения мощности требуется не только больше воздуха, но и дополнительное топливо. И работа электронного блока управления автомобиля - правильно измерять и контролировать расход воздуха и топлива.Итак, чтобы не отставать от поступающего воздуха, двигателю требуется модифицированный блок управления двигателем и модернизированные форсунки, поясняет ItStillRuns . Также может потребоваться модернизированный топливный насос.

И даже после этого все еще есть потенциальные подводные камни.

На что обращать внимание при сборке

Все упомянутые детали и модификации касаются максимизируя эффективность работы вашего турбо. Но пока турбокомпрессор Увеличьте мощность, это также может повредить или даже разрушить ваш двигатель при неправильном использовании.

СВЯЗАННЫЙ: Является ли наддув Toyota 86 хорошей идеей?

Дополнительная мощность исходит от более сильного взрыва в камерах сгорания вашего двигателя. И поршни, клапаны и другие внутренние компоненты вашего автомобиля могут не справиться с этим. Как объясняет TorqueCars , это не редкость, когда тюнеры устанавливают более крупные клапаны, увеличивают размер порта и компенсируют это более прочными и дорогими поршнями. Кроме того, дополнительная мощность может увеличить износ сцепления.Вот почему ItStillRuns рекомендует устанавливать модернизированное или гоночное сцепление, если вы устанавливаете турбонаддув в автомобиле.

Также есть вопрос о самом процессе повышения. Один из простых способов увеличить мощность двигателя с турбонаддувом - это увеличить настройки наддува. Однако это не только увеличивает нагрузку на внутренние компоненты, но также увеличивает вероятность преждевременного воспламенения. Это страшный «стук» или «детонация», который возникает из-за неконтролируемого сгорания топлива.И это может еще больше повредить ваш двигатель.

Моторный отсек Toyota Celica GT4 1994 года | Принесите трейлер

СВЯЗАННЫЙ: Почему одинаковые турбодвигатели имеют разную мощность?

Чтобы избежать этого, помимо промежуточных охладителей, иногда двигатели с турбонаддувом поставляются с впрыском воды. Его часто устанавливают на раллийные автомобили, но только недавно автомобили с высокими характеристиками стали поставляться с ним с завода. Вот почему Toyota Celica GT4 ST205 1994 года так широко известна тем, что имела такой автомобиль в то время.Это еще больше охлаждает поступающий воздух, делая его более плотным и предотвращая детонацию.

Предотвращение детонации - вот почему автомобили с турбонаддувом часто требуют высокооктановое топливо. Октан - это показатель ударопрочности - чем выше число, тем меньше вероятность детонации.

Уход за турбиной

СВЯЗАННЫЙ: Yamaha возвращается в мотоциклы с турбонаддувом

Короче хотя теоретически можно добавить турбокомпрессор практически для любого двигателя без наддува это не метод plug-and-play.Там много частей, требующих внимательного рассмотрения. К счастью, немного тюнинга компании исключили из этого процесса некоторые догадки. Например, в Колорадо Flyin ’Miata предлагает полные турбо-комплекты, которые добавляют заявленные 75-85 л.с. без модернизация инжектора.

Однако после установки турбонагнетателя и всего необходимого оборудования стоит обратить внимание на несколько дополнительных советов по уходу. Некоторые производители оригинального оборудования, например, указывают более частую замену свечей зажигания в своих турбинах Cars.com отчетов. Также не следует буксировать двигатель или ехать на высокой передаче на низких оборотах, если он с турбонаддувом, сообщает R&T .

Кроме того, моторное масло не только смазывает турбокомпрессоры, но и может сильно с ним справиться, сообщает Mobil . Некачественное масло и нечастая замена масла могут привести к отказу турбины. Как и если не дать маслу нагреться до температуры, или выключить двигатель сразу после поездки. В последнем случае некоторое количество масла может остаться в горячих частях турбины, где оно может сгореть и оставить разрушительные отложения.

Следите за обновлениями MotorBiscuit на нашей странице в Facebook.

Как собрать двигатель для турбокомпрессора - CarTechBooks

Обычный вопрос среди энтузиастов - может ли данный двигатель иметь турбонаддув. Ответ на этот вопрос варьируется в зависимости от нескольких соображений. Прежде всего, исправен ли двигатель и находится ли он в хорошем состоянии с механической точки зрения? Какова ожидаемая польза от двигателя и какова ваша цель в лошадиных силах?

Если ваша цель состоит в том, чтобы создать машину для улиц и разметки, которая также будет служить в качестве ежедневного водителя, то вам следует принять во внимание общее состояние двигателя.Турбокомпрессор не является лекарством от некачественного двигателя, который потерял мощность из-за возраста и внутреннего износа. Если ваш двигатель силен с относительно небольшим пробегом, и ваш автомобиль в целом стоит потраченного времени и инвестиций, то турбокомпрессор может быть именно тем, что прописал врач! Однако существуют ограничения для стандартных компонентов, и мы их тоже обсудим.

По большей части, современные двигатели с впрыском топлива могут оснащаться турбонаддувом для увеличения мощности на 50 процентов без каких-либо реальных внутренних модификаций двигателя.Это соответствует примерно 7-8 фунтам наддува. Это предполагает, что рабочий цикл двигателя относительно невелик, что означает, что потенциал высокой мощности используется только изредка и для относительно коротких импульсов.

Небольшой блок Chevrolet с двумя турбинами от компании Gale Banks Engineering собирается в машинном отделении Banks. Эта комната, вероятно, прошла бы проверку чистоты в больнице! Когда Бэнкс создает двигатель для одного из своих двойных комплектов, он начинает снизу вверх, чтобы убедиться, что все в порядке.Слабые звенья убивают двигатели. (Предоставлено Gale Banks Engineering)

Эта установка Buick Grand National для соревнований рассчитана на середину восьмилетнего возраста. Двигатель объемом 3,8 литра принадлежит Дэну Стрезо, владельцу компании DLS Engine Development в Уитфилде, штат Индиана.

Обратите внимание, что в этой книге конкретно не обсуждаются достоинства отдельных двигателей или их способность оснащаться турбонаддувом. Большинство двигателей за последние 10 лет были разработаны с более прочными характеристиками, обеспечивающими более высокое качество и более длительный срок службы.Турбонаддув двигателя для повышения уровня мощности может сократить его полезный срок службы, но насколько все зависит от того, как часто используется мощность и насколько хорошо настроена ваша система. Помните, что производители двигателей используют более высокие уровни мощности, чем двигатель предназначен для проведения ускоренных испытаний на долговечность.

Итак, перед тем, как начать свой проект, вы можете проверить свою конкретную платформу движка, чтобы изучить ее слабые звенья, если таковые имеются, и учесть эти вещи.Этот шаг может избавить вас от головной боли и страданий в будущем.

Все вышесказанное верно для небольших уличных / полосовых проектов и горячих уличных автомобилей, но если двигатель вашего проекта немного устал и / или вы хотите увеличить мощность, то вам, возможно, придется рассмотреть некоторые внутренние модификации, чтобы справиться с этим. стресс. Помимо увеличения мощности на 50–100 процентов, вам нужно будет спланировать это. Увеличение мощности выше этого диапазона обычно наблюдается в автомобилях для соревнований, и здесь есть что учитывать.

По большей части, вы можете рассматривать свой уровень наддува как основу необходимости модификации двигателя. Опасность в том, что это говорит о том, что наддув и мощность связаны друг с другом, но это не обязательно. Помните, что наддув и противодавление турбины являются нежелательными величинами, но по своей сути необходимы для увеличения массового расхода воздуха в двигатель. Поэтому, предполагая, что вы выполнили свою домашнюю работу правильно, и уровень наддува, который вы собираетесь использовать, является эффективным и точным для предполагаемого уровня желаемой мощности, мы можем сказать, что до 7-8 фунтов наддува вам, вероятно, сойдет с рук доработок двигателя практически нет.В этой ситуации вы, вероятно, сможете работать на бензиновом насосе премиум-класса с октановым числом от 91 до 94 с соотношением воздух-топливо примерно 12-12,5: 1 для максимальной мощности. Выше этого уровня наддува трудно найти топливо с октановым числом, достаточным для устранения детонации, которая быстро разрушит ваш двигатель и ваш кошелек.

Детонация будет происходить при разных уровнях наддува на разных двигателях. Порог детонации будет зависеть от нескольких факторов, таких как степень статического сжатия, вес транспортного средства, конструкция камеры сгорания, конструкция распределительного вала, зазор и синхронизация клапанов, температура всасываемого воздуха и другие.Просто непрактично ожидать, что уличный двигатель будет работать с наддувом более 15 фунтов. Независимо от переменных, у вас, скорее всего, возникнет проблема с детонацией, которая нарушит цель работы турбо-системы. Несмотря на это заявление, я знаю, что найдутся люди, которые будут настаивать на оборудовании гоночного уровня на улице, и они всегда есть. Я знаю это, потому что вырос с несколькими из них! Но, например, уличные удилища высокого класса, которые легки и хорошо сложены и используются теми, кто понимает эти переменные, могут в некоторой степени сойти с рук.Это возможно благодаря тому, что турбины чувствительны к нагрузке, и наддув разрабатывается по запросу. Мудрый старый уличный роддер, которому нужен двигатель с высоким наддувом для этой случайной поездки на трассу, чтобы похвастаться низким уровнем ET, будет знать, что его двигатель в автомобиле весом 2300 фунтов не взорвется почти так же быстро, как тот же двигатель в автомобиле весом 3500 фунтов. фунт пули автомобиля. Кроме того, если у вас нет под рукой гоночного газа, просто держитесь подальше от дроссельной заслонки. В этом одно из преимуществ двигателей с турбонаддувом по сравнению с мельницей с высокой степенью сжатия и без наддува, которая обнаружит детонацию намного быстрее, если просто слегка поджать дроссель.Когда вы наберете более 20–25 фунтов наддува, вам понадобится немного реального октанового числа или просто переключитесь на алкоголь! Текущая тенденция к увеличению количества этанола в бензине для насосов, таком как E85, где до 85 процентов топлива составляет этанол, на самом деле повышает эффективное октановое число и может обеспечить большую детонационную стойкость турбомотора.

Было бы невозможно охватить специфику подготовки для всех конструкций двигателей в одной книге, но в этой главе будут рассмотрены модификации, которые относятся к двигателям с турбонаддувом в целом.Большинство следующих рекомендаций необходимы при радикальном увеличении мощности на 100 процентов и более. В этом случае вам также следует найти книгу, в которой подробно рассматриваются особенности этого конкретного двигателя. Большинство рекомендаций по сборке безнаддувных двигателей большой мощности включают усиление нижнего предела. Применимы даже многие рекомендации по двигателям высшего класса, такие как установка клапанов увеличенного размера, установка портов, лучшие конструкции головки и т. Д. Не забывайте мыслить как молекула воздуха. Многие из приемов оптимизации воздушного потока, которые лучше всего работают в безнаддувном двигателе, также будут полезны для двигателя с наддувом.Хотя конкретное увеличение может быть не таким значительным, поскольку воздух заполняет камеру сгорания с немного другой характеристикой (так как он заполняется от заряда статического давления), у вас все еще есть очень короткое время, чтобы заполнить камеру на высоких оборотах, поэтому есть необходимо сделать улучшения, чтобы минимизировать сопротивление заряду цилиндра. Считайте воздух ленивым; вам понадобятся все уловки из книги, чтобы заставить его двигаться.

Качество, количество и баланс: философский подход

Я заявил, что большинство тех же рекомендаций по сборке двигателей для высокомощных безнаддувных двигателей применимы и к двигателям с турбонаддувом.Но задумывались ли вы когда-нибудь, почему одни двигатели производят больше мощности и живут дольше, чем другие? Если вы планируете выйти за рамки допустимого диапазона лошадиных сил, пора применить философский подход.

Создание чрезвычайно мощного двигателя - это качество, количество и баланс. Эти простые слова могут стать основой успеха. Под качеством понимается правильный выбор ключевых компонентов с высококачественным дизайном для вашего предполагаемого использования и материалов, из которых они изготовлены. Напряжения, передаваемые на форсированный двигатель, будут намного превосходить то, на что был рассчитан оригинальный двигатель, поэтому вы должны подвергнуть сомнению прочность и долговечность каждой отдельной детали.Кроме того, качество сборки вашего двигателя включает в себя то, потратили ли вы время на измерение всех критических зазоров, чтобы убедиться, что они такие, какими должны быть.

Количество является ключом к потенциальной выработке лошадиных сил. Мощность в лошадиных силах определяется фунтами сожженного топлива. Давление наддува не дает мощности, а сжигание большего количества топлива дает. Но наличие правильного количества воздуха и топлива является ключом к производству энергии. Количество также может быть примерно размером отверстия, например впускного клапана или подъема и продолжительности распредвала.Максимизация всех переменных, относящихся к количеству, даст максимальную мощность, но это может поддерживаться только качеством компонентов.

Balance - это пропорции, а также буквальный баланс вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение частей двигателя. Сбалансированный двигатель не только прослужит дольше, но и будет производить больше лошадиных сил. Баланс так же важен, когда он относится к сбалансированным пропорциям, таким как размеры камеры сгорания, соотношение воздух-топливо и баланс давления в двигателе.Повышение давления наддува с 20 фунтов до 30 фунтов с помощью регулировки перепускного клапана вряд ли поможет вам, если вы перешли от противодавления турбины с 19 фунтов до 38 фунтов. Вы потеряли баланс давления в двигателе, обеспечивающий эффективную мощность. Теперь у вас есть двигатель, который усердно работает, чтобы преодолеть огромные насосные потери. Пришло время для другого турбонаддува с другой пропускной способностью. Следующие ниже обсуждения будут философски относиться к тем модификациям, которые необходимы для двигателей с наддувом.Они предназначены для того, чтобы направить ваше мышление на сочетание качества, количества и баланса для достижения успеха в двигателях, где удельная мощность в лошадиных силах приближается или превышает 200 л.с. на литр.

Блок

Лучше всего начать с блока двигателя. Блок двигателя - это ваш фундамент. Если не до табака, то все остальное не имеет значения. Блоки двигателя бывают как из алюминия, так и из чугуна. Изучение вашего конкретного двигателя подскажет вам, где найти самый прочный заводской блок, или если послепродажный блок - единственный путь.Например, даже лучшие OEM-блоки Ford объемом 5,0 л не живут долго на уровне 500 л.с. и выше. Если ваш турбо-проект выполняется на старом чугунном блоке, убедитесь, что у вас есть хороший. Один из способов узнать, претерпел ли ваш блок сдвиг сердечника во время первоначального литья. Один из способов проверить это - просто взглянуть на литейную втулку, на которой установлены подшипники кулачка. Если вокруг этой области обработано неравное количество отливок, это может указывать на блок, в котором произошел сдвиг литейного стержня.Дело здесь в том, чтобы найти доказательства того, все ли отверстия цилиндра были вырезаны прямо в отливке, что дает более равномерную толщину стенки цилиндра и, следовательно, более прочную стенку цилиндра.

Помимо силы, это старый трюк уличных гонщиков, который подсказывает лучшим кандидатам на блокировку больших отверстий для горных двигателей, когда царили чистые кубические дюймы. Времена изменились. В форсированном двигателе забудьте о расточке ради преимущества рабочего объема. Если вам нужно освежить блок, сделайте самый легкий срез (наименьшее внутреннее отверстие), для которого вы можете найти поршни.Стенки цилиндра должны быть толстыми для прочности и сохранения тепла. Ваш турбокомпрессор с лихвой компенсирует ту небольшую разницу, которую добавит увеличенный диаметр 0,030–0,060 дюйма. Во многих вариантах есть компромиссы, и отказ от нескольких кубических дюймов ради силы - это разумный шаг.

После проверки цилиндров следующий этап подготовки блока - это настил блока, чтобы убедиться, что он не только гладкий для уплотнения прокладки, но и точно перпендикулярен цилиндрам. Вы не можете рассчитывать на то, что заводская производственная обработка достаточно хороша.

Алюминиевые и железные блоки более поздних моделей, вероятно, отливаются более точно, но есть хороший способ убедиться, что у вас есть жизнеспособный кандидат на высокопроизводительный турбомотор. Дэн Стрезо, президент DLS Engine Development, на сегодняшний день, пожалуй, один из лучших производителей двигателей Buick Grand National объемом 3,8 литра. В то время как его специализация - 3,8-литровый двигатель, он также обычно строит малоблочные автомобили Chevrolet и Honda. Он фактически развил 700 л.с., используя стандартные 3,8-литровые компоненты с мощностью от 26 до 27 фунтов.Это примерно на 200% больше, чем рейтинг акций.

Философия

Дэна такова: сделайте двигатель звучным, сильным и мощным, а затем добавьте турбонаддув. Это соответствует нашим принципам качества, количества и баланса. Дэн использует трехэтапный процесс для подготовки всех использованных блоков двигателя.

  1. Блок сначала нагревают в духовке при температуре 500 градусов F в течение 30 минут. Это высушит все масла и нагар.
  2. Блок подвергается струйной очистке, чтобы удалить оставшийся мусор и удалить ржавчину.
  3. Затем встряхиватель удаляет абразивную среду и другой мусор.

Сразу после этого процесса блок помещается в бак для мытья под высоким давлением для тщательной очистки блока. Следующим шагом будет магнафлюкс отливки, чтобы найти трещины. Дэн также верит в необходимость проведения акустической проверки стенок цилиндров блока на предмет толщины как на основных, так и на второстепенных осевых поверхностях. Это стороны стенок цилиндра, перпендикулярные коленчатому валу. Как правило, акустическая проверка обычно выявляет толщину стенок цилиндра равную 0.От 180 до 0,210 дюйма. При подготовке двигателя для соревнований с высоким наддувом он будет искать блок цилиндров с толщиной стенки 0,210 дюйма. Если у вас тонкий, избавьтесь от него! Ваши измерения и стандарты могут отличаться в зависимости от того, с каким двигателем вы работаете. Исследование вашего конкретного двигателя должно направить вас.

Одно из распространенных заблуждений, с которым сталкивается Дэн, - это гонщик, который считает, что сломанная крышка коренного подшипника означает, что коренным крышкам требуются пояски или другие дополнительные компоненты для повышения прочности.В то время как мудрость по усилению седел и основных крышек в блоке основана на общепринятом мнении и глубоких знаниях, Дэн видит много повторяющихся отказов двигателя из-за неправильной диагностики отказов. Диагностика отказов является таким же ключом к анализу отказов двигателя, как и к анализу отказов турбонаддува. У 3,8-литрового двигателя, как и у многих других, литой коленчатый вал, изгибающийся под давлением. Усиление сети не исправит коленчатый вал, который крутится вокруг и ломает крышки коренных подшипников. В таком случае усиление основной крышки направлено на устранение симптома, а не причины.Наконец, не забудьте использовать хонинговальные пластины для окончательной чистовой обработки блока. Хонинговальные пластины - это плоские пластины, которые закручивают на деку блока цилиндров, чтобы имитировать деформацию цилиндра, которая может возникнуть при затяжке болтов головки. Это помогает обеспечить идеальную круглую форму отверстия после полной сборки двигателя. Несмотря на то, что блок цилиндров - самая тяжелая часть любого двигателя, отверстия в нем легко прогнуться. Вы можете убедиться в этом сами, просто поместив циферблатный индикатор с 10-ю показаниями внутри отверстия точно перпендикулярно коленчатому валу, где ваши показания находятся на большой и малой упорных поверхностях поршня.Затем, используя свою силу мышц, сожмите внешнюю часть блока и наблюдайте за изменениями на циферблате. Теперь подумайте о гораздо большей силе внутри отверстия, вызванной крутящим моментом болтов головки. Если это упражнение не убедит вас в ценности хонинговальных пластин, ничто не поможет. Ожидается, что турбомотор выдержит очень высокое давление при мощности 700, 800 или более 1000 л.с. Кольца не могут выполнять свою работу по поддержанию давления сгорания в цилиндре, если отверстие не имеет круглой формы. Некоторые гонщики даже заполняют водяные рубашки разными составами, чтобы дополнительно усилить отверстия от деформации во время работы.

Коленчатый вал

Некоторое исследование вашего конкретного двигателя покажет вам, как повезло людям с различными доступными шатунами, как заводскими, так и послепродажными.

Во многих случаях стандартный литой коленчатый вал не соответствует требованиям к долговечности мощного турбомотора. Коленчатый вал - негде экономить на вашем бюджете. Потратьте деньги на качественную ковку! Strezo будет использовать кованые коленчатые валы из стали 4340 на двигателях мощностью до 1000 л.с.При мощности более 1000 л.с. он использует кривошип, также изготовленный из 4340 материала.

Отливки слабее, потому что металл разлили из расплавленного состояния. Отливки содержат пористость, которая представляет собой очень маленькие пустоты в металле, такие как воздушные карманы, и они вызывают структурную слабость, потому что нет однородного состояния материала. Кроме того, нет стабильной зернистой структуры; это баран в природе. В поковке почти не будет пустот из-за пористости, будет присутствовать зернистая структура, и, следовательно, материал будет более прочным.Заготовка коленчатого вала или что-либо еще - это заготовка, в которой вся деталь была сформирована и обработана из цельного блока и где материал наиболее однороден. Деталь, сформированная из заготовки, обычно является самым надежным методом изготовления детали в соответствии со спецификацией материала.

При обработке коленчатого вала используйте типичную фаску масляных отверстий для улучшения распределения масла, но не сверлят крест-накрест шейки шатунов или коренных подшипников, потому что улучшение смазки не добавляет достаточно значительной ценности, но ослабляет коленчатый вал, что, как ожидается, работать с очень высоким давлением сгорания.Когда дело доходит до масляных насосов, Дэн будет использовать внутренний насос высокого давления и большого объема из таких источников, как Меллинг. На критически важных двигателях с высокой мощностью и высокой частотой вращения вы можете даже рассмотреть возможность использования внешних систем смазки.

Это коленчатый вал Dan Strezo с гоночной подготовкой. Отверстия для масла скошены, но шатун не просверлен. Дэн использует стандартные масляные зазоры и питает масляные галереи с помощью высокопроизводительного масляного насоса высокого давления от Melling.

Изучите модель своего двигателя и выберите масляные зазоры, которые лучше всего подходят для предполагаемого применения.Когда я перешел с больших блоков Chrysler на большие блоки Chevrolet во время моей эры драг-рейсинга (просьба спонсора), я разыскал одного из лучших производителей двигателей Chevrolet с большими блоками в стране, Джона Маттингли из Mattingly Automotive в Гринфилде, штат Индиана. Его двигатели для соревнований всегда выдавали уйму лошадиных сил и никогда не подводили. Он сказал мне заточить кривошип до 0,001 дюйма по низкому стандарту, 0,010 под. Это произвело масляные зазоры 0,0035 дюйма на стержнях и 0,0045 дюйма на магистрали и немного снизило поверхностную скорость.Мне это показалось пугающим, но это сработало, и за пять лет соревнований мы ни разу не сломали двигатель. Здесь важно помнить, что часть умения - это «знать, в чем вы тупица». Я был совершенно не осведомлен о том, как очистить новый двигатель, поэтому я провел свое исследование. Заводские спецификации относятся к заводским двигателям. Если вы собираетесь участвовать в гонках на собственном автомобиле, сделайте домашнее задание! Проведите сезон в боксах, покиньте трибуны и установите контакты, которые научат вас, чего следует избегать.

Обязательно проверьте прямолинейность коленчатого вала перед окончательной сборкой.Сделать это очень просто. Просто поместите только две внешние вкладыши коренных подшипников в опоры коренных подшипников и слегка смажьте их маслом для защиты подшипника. Поместите индикатор с длинной стрелкой или очень маленький индикатор (противовесы коленчатого вала могут мешать) на центральной шейке коренного подшипника, под которой нет вкладыша подшипника. Медленно проверните коленчатый вал рукой и обратите внимание на изменение показаний индикатора. Другие производители двигателей могут иметь собственное мнение, но я никогда не собирал двигатель, который давал какие-либо измеримые показания при выполнении этой проверки прямолинейности коленчатого вала.Я ищу, чтобы стрелка индикатора оставалась совершенно неподвижной.

Поршни и кольца

Выбор поршня и кольца может иметь самый уникальный набор характеристик и соображений при создании двигателя с высоким наддувом и большой мощностью. При выборе поршней для двигателя с наддувом необходимо учитывать степень сжатия, материал, тип конструкции, тип и материал кольца, положение контакта верхнего кольца по отношению к головке, зазоры до отверстия относительно размера юбки и покрытия.Эти вопросы в основном принимаются во внимание при выборе поршней, предназначенных для вашего конкретного использования. Стандартные поршни обычно не обладают этими конструктивными особенностями, и, следовательно, они являются одним из первых элементов, ограничивающих мощность, которую вы можете получить с помощью форсированного стандартного двигателя. Давайте рассмотрим основы работы с поршнями, чтобы понять, какие особенности поршня необходимы в двигателе с наддувом. Базовый поршневой двигатель существует уже почти 140 лет. Хотя концепция использования поршня в качестве нижней половины камеры сгорания не изменилась, дизайн и конструкция изменились.С годами юбки поршней укорачиваются, чтобы снизить внутреннее сопротивление и потери на трение. Это означает, что зазоры между поршнем и стенкой стали более плотными, чтобы стабилизировать поршень в цилиндре, что сводит к минимуму раскачивание поршня в отверстии.

Двигатели

, построенные на заводе в течение последних нескольких десятилетий, должны быть сертифицированы по выбросам, а также рассчитаны на максимальную экономию топлива. Критическим фактором для управления теплом и выбросами является расположение верхнего кольца по отношению к днищу или верхней части поршня.Если верхнее кольцо расположено ближе к верхней части поршня, остается меньше площади, которая может стать мертвой зоной сгорания, расположенной между днищем поршня, стенкой цилиндра и верхним кольцом. Эта небольшая щель создает укрытие для топливных смесей, чтобы избежать полного сгорания во время сгорания и, следовательно, вызвать более высокие выбросы. Несмотря на то, что площадь относительно мала, величина, которую необходимо учитывать, умножается на количество цилиндров, умноженное на частоту вращения двигателя, и тогда она становится значительной. К сожалению для энтузиастов турбо, это заставляет более тонкую головку поршня выдерживать повышенное давление двигателя, а также подвергает верхнее кольцо более высокому нагреву от сгорания.Поршни были отлиты, кованы и изготовлены из порошкового металла. Материалы поршней в прошлом были легированы алюминием, например SAE 332, который называется доэвтектическим. Он содержит от 8,5 до 10,5% кремния. Во многих современных конструкциях производства будет использоваться больше поршней из эвтектических сплавов, которые содержат от 11 до 12 процентов кремния, в то время как заэвтектические поршни будут содержать от 12 до 16 процентов кремния. Содержание кремния повышает прочность в условиях высоких температур. Он также снижает коэффициент теплового расширения, обеспечивая более жесткие допуски без чрезмерного задира поршня о стенку.Заэвтектические сплавы также примерно на 2 процента легче стандартных сплавов. Более прочный сплав также позволяет использовать более тонкие отливки для дальнейшего снижения веса. Заэвтектические поршни сложнее отливать, потому что силикон не всегда равномерно распределяется по алюминию при его охлаждении. Некоторые из этих поршней проходят термообработку для дополнительной прочности. Термическая обработка Т-6, часто применяемая для рабочих поршней, увеличивает прочность на 30 процентов.

Однако ничто не может заменить кованый поршень для обеспечения максимальной прочности в двигателе с высоким наддувом.Если сомневаетесь, выбирайте кованые поршни, но знайте, что зазоры стенок вашего цилиндра могут отличаться от тех, которые рекомендует производитель, если ваш выбор поршня включает в себя смену сплава. В то время как термообработанные заэвтектические поршни должны хорошо работать для мощных уличных машин, поковки следует использовать на всех тяговых двигателях. Главное помнить, что используемый сплав является важным определяющим фактором при выборе размера отверстия цилиндра для обеспечения надлежащего зазора поршня до стенки. Обязательно спросите у производителя поршня рекомендации по зазору между поршнем и стенкой, а также спросите несколько успешных гонщиков, использующих тот же двигатель.

Стрезо из DLS Engine Development предпочитает поршни JE для двигателей соревнований. Он также использует покрытия Lo-Ko для покрытия юбок поршней для уменьшения трения и металлокерамическое покрытие на заводной головке для создания теплового барьера. Тепловой барьер помогает удерживать энергию в цилиндре, где он может выполнять больше работы, а также поддерживает охлаждение поршня и колец. У такого покрытия поршня есть обратная сторона. Склонность к детонации увеличивается из-за более высокой температуры в камере сгорания.По этой причине, возможно, нецелесообразно использовать покрытия на уличных двигателях, поскольку октановое число топлива станет более серьезной проблемой. Один из способов борьбы с этим состоянием - уменьшить тайминг, немного замедлив его, но тогда вы, возможно, также просто отошли от своей оптимальной точки настройки. Лучше всего держать покрытие поршня на полосе, а не на улице.

Покрытия поршней

Lo-Ko Performance Coatings, Incorporated из Oak Lawn, штат Иллинойс, использует поликерамическое покрытие для днища поршня и специальную смесь из четырех составов, включая тефлон, для юбок, что снижает трение и улучшает передачу тепла от поршня к поршню. стенка цилиндра.Эта формула превосходит только тефлон. Тестирование, проведенное гоночными командами Indy, показало, что увеличение мощности составляет около 2 процентов, частично за счет тепла, сохраняемого в камере сгорания, но также за счет уменьшения трения между юбкой поршня и стенкой цилиндра.

Поршень JE, используемый DLS Engine Development слева, закончен и готов к сборке, по сравнению с поршнем без предварительной подготовки справа. Обратите внимание на керамическое покрытие на заводной головке и черное покрытие с низким коэффициентом трения на юбке.

Этот поршень JE специально разработан для двигателей с турбонаддувом для соревнований и имеет верхнее кольцо, расположенное примерно на 1/4 дюйма ниже головки поршня.

Показан стандартный поршень от 3,8-литрового атмосферного двигателя Buick. Обратите внимание на тонкую толщину днища поршня (1). Этот поршень не выдержит высокого давления.

Эта поршневая секция от 1987 г. 3.8-литровый заводской двигатель Buick Grand National с турбонаддувом. Обратите внимание на более прочную конструкцию, в которой поршень имеет более толстую головку (1) и более тяжелую верхнюю часть (2). Также обратите внимание на выпуклый верх, который снижает степень статического сжатия для турбонаддува (3).

Это секционный поршень для соревнований JE, используемый Дэном Стрезо. Обратите внимание на толстую головку (1), как у заводского турбопоршня, на аналогичную выгнутую верхнюю часть (2), а также обратите внимание на то, что называется обратным куполом (3) для дополнительной прочности там, где предохранительный клапан обрабатывается для кулачков с высоким подъемом, используемых на соревнованиях.

По словам Джона Вандер-Мейлена, президента Lo-Ko Coatings, при использовании этого покрытия он рекомендует увеличить зазор между поршнем и стенкой еще на 0,0005 дюйма. Покрытие, приклеиваемое к юбке, толще, чем у некоторых заводских покрытий. Lo-Ko добавляет около 0,0007 дюйма с каждой стороны или 0,0014 дюйма к диаметру. Джон говорит, что от 0,0001 до 0,0002 дюйма будут истираться во время обкатки двигателя. Оставшееся увеличение диаметра затрудняет посадку, но это компенсируется тем фактом, что поршень теперь работает более холодно и не будет расширяться так сильно.

Степень сжатия

Степень сжатия является серьезной проблемой при создании двигателя с наддувом. Опять же, ваше предполагаемое использование и выбор топлива будут играть важную роль в этом выборе. Никакой волшебной формулы для правильной степени сжатия просто не существует, потому что необходимо учитывать слишком много переменных. Если вы хотите увеличить наддув на улице, вам следует использовать более низкую степень сжатия, чтобы избежать детонации. Однако, если вы планируете умеренное увеличение, скажем, от 7 до 10 фунтов, степень статического сжатия будет в диапазоне от 9 до 9.5: 1 может дать вам лучшую маневренность и ускорение на холостом ходу. По сути, чем выше уровень усиления, тем ниже должна быть степень сжатия.

Другие переменные включают шлифовку кулачков, синхронизацию кулачков, конструкцию камеры сгорания, опережение зажигания, октановое число топлива, вес автомобиля и другие. Поскольку конструкция каждого двигателя различается в зависимости от того, насколько он чувствителен к детонации, было бы разумно изучить ваш конкретный двигатель и выяснить, что другие узнали об оптимальной степени сжатия для вашего конкретного уровня давления наддува.

Необходимый компромисс заключается в том, что более высокая степень сжатия приведет к более сильному запуску транспортного средства и сделает вашу дроссельную заслонку более отзывчивой, но если она станет слишком высокой, вы войдете в детонацию на максимальных уровнях наддува, что приведет к снижению выработки мощности и, возможно, двигателя вместе с Это. Для среднего уличного двигателя вы должны оставаться в диапазоне от 8 до 8,5: 1. Если у вас довольно легкий автомобиль, вы, вероятно, сможете обойтись с соотношением 9: 1 или немного больше, но следите за своим порогом разгона и детонации.Если вы бежите по полосе, толщина стальных головок может составлять более 9: 1, в то время как алюминиевые головки, используемые на большинстве спортивных компактных дисков, обычно могут работать около 9,5: 1.

У ребят из DLS есть интересный подход, когда они чувствуют, что в тормозном двигателе вам все равно нужно запустить машину, и вам понадобится статическое сжатие, чтобы нарастить мощность, прежде чем турбонагнетатель начнет разгоняться. Есть гонщики, использующие более 10: 1, что является довольно высокой степенью сжатия для форсированного двигателя, но обычно они используют спирт или очень высокооктановый бензин.

Ни в коем случае не модифицируйте куполообразный поршень любого типа путем механической обработки для снижения степени сжатия. Если да, то вы напрашиваетесь на проблемы. Это ослабит всю конструкцию, сделав головку более тонкой и сужая верхнее кольцо до прочности головки поршня. Короткие пути этого типа, предназначенные для экономии денег, могут в конечном итоге обойтись вам дороже, прежде чем все закончится. Будьте осторожны при создании двигателя, исходя из степени сжатия ваших поршней, когда вы их покупали. Это приблизительный рейтинг.Различия в производственных допусках позволяют камерам сгорания различаться по размеру. Вы также должны учитывать толщину прокладки головки блока цилиндров, что может быть предметом особого внимания в двигателях с форсированным двигателем из-за популярности использования более толстых медных прокладок, а также высоты блока блока. Все это помогает определить фактическую степень сжатия вашего двигателя. Если вы создаете серьезный двигатель с форсированным двигателем, вам также следует подумать о полном чертеже, который позволит вам более точно рассчитать степень сжатия.

«Чертеж двигателя» - это часто употребляемый термин, который означает гораздо больше, чем просто создание равных по объему камер сгорания и балансировку вращающихся и совершающих возвратно-поступательное движение частей. Все дело в том, чтобы убедиться, что каждое измерение во всем двигателе в точности соответствует тому, что указано в чертеже конструкции двигателя: размер, вес, зазоры и т. Д. В эту книгу не входит вдаваться в детали чертежа, но следует учитывать Это область, за которой стоит погоняться, если вы собираетесь построить серьезный двигатель.Даже если ваши планы не включают чертежи, вам следует точно измерить степень сжатия, чтобы знать, где вы находитесь, при создании форсированного двигателя. Это также включает в себя обеспечение того, чтобы все камеры сгорания были одинакового размера для сбалансированной выработки мощности и чтобы вы знали степень сжатия во всех цилиндрах. Также важна балансировка вращающихся частей двигателя. Это не просто жизнь на высоких скоростях; сбалансированный двигатель даст больше лошадиных сил.

Было бы очень легко подумать, что у вас 9.Мотор 5: 1, но на самом деле окончательная сборка составляет всего 8,9: 1, и вы просто не работаете с пакетом. Если вы не потратили время на изучение своего движка, вы будете бесконечно гоняться за функциями настройки, пытаясь найти правильную комбинацию для соревнований, хотя ответ может заключаться в исходной сборке движка. Процесс фактического расчета степени сжатия описан далее в этой главе.

Поршневые кольца

Поршневые кольца также очень важны.Примите во внимание тот факт, что все проблемы, с которыми вы сталкиваетесь, чтобы построить двигатель и набить больше воздуха в цилиндры, чтобы соответствовать правильному расходу топлива, сводятся к тому, сможете ли вы удержать его целиком и удерживать в камере сгорания. Вся работа и проблемы, связанные с проектированием и настройкой двигателя, будут потеряны, если эти мелкие детали не будут выполнять свою работу. Поршневые кольца будут способствовать успеху вашего мотора или сломать его.

Поршни

обычно используют три кольца: компрессионное кольцо вверху, второе компрессионное / скребковое кольцо, за которым следует маслосъемное кольцо внизу.У поршневых колец есть три основных конструктивных соображения. Они должны иметь возможность герметизировать поршень в канале ствола, отводить тепло от поршня к стенке цилиндра с водяным охлаждением, и они должны иметь надлежащую прочность на разрыв, чтобы выдерживать нагрузки, которые будет испытывать двигатель, включая некоторый процент детонации. В форсированном двигателе эти черты одинаковы, за исключением более серьезных. По этой причине существует несколько типов материалов, используемых для успеха двигателей, которые предъявляют высокие требования в этих областях.Правильный выбор сплава поршневого кольца и размера кольца должен соответствовать предполагаемому применению двигателя.

Некоторые серийные двигатели используют более тонкие и более низкие натяжные кольца для повышения экономии топлива. Контакт поршневого кольца со стенкой цилиндра составляет почти 40 процентов потерь на внутреннее трение в двигателе. Это главное соображение при проектировании, когда ваша цель проектирования - выбросы и экономия топлива. Кроме того, по оценкам, от 60 до 70 процентов тепла поршня отводится через поршневое кольцо к контакту с цилиндром.Если поршневое кольцо не выполняет одну из своих функций, например, передает тепло от поршня, может произойти отказ. Старые конструкции колец были чугунными, и они хорошо работали, потому что чугун был мягким и довольно быстро садился в отверстие. Чугунные кольца не подходят для мощных двигателей. Они хрупкие и имеют температуру плавления около 2000 градусов по Фаренгейту. Кольца из хромированного железа прочнее, а их температура плавления составляет около 3200 градусов по Фаренгейту. Кольца из чугуна с шаровидным графитом, покрытые молибденом, обычно используются в двигателях соревнований.Молибден имеет температуру плавления более 4700 градусов по Фаренгейту. В двойных наборах колец Moly используется комбинация верхней части Moly и второго компрессионного кольца. Это хороший выбор для мощных уличных / дорожных двигателей. В ленточных двигателях с высоким наддувом и высокой мощностью также будет использоваться сочетание верхнего кольца из нержавеющей стали и второго кольца Moly. В приложениях с очень высоким наддувом обычно требуется, чтобы зазор торца верхнего кольца был немного шире, чтобы обеспечить большее расширение при пиковой мощности. Большинство высокопроизводительных наборов колец будут больше, чем вы хотите, чтобы вы могли отрегулировать зазор на концах для вашей конкретной конструкции.Это еще одна важная область, в которой стоит спросить нужных людей, что лучше всего подходит для вашего движка и приложения. Не спрашивайте продавца в местном магазине скоростных автомобилей, что лучше всего подходит для колец, которые вы покупаете, если только они не построили двигатель с турбонаддувом.

Лучшая политика при определении того, какую переменную, например, зазор в торце кольца или зазор поршня, использовать в конструкции двигателя, - это получить три источника данных. Что-то вроде поршневого кольца вы могли бы логично попросить у технического специалиста компании, чьи кольца вы приобрели, у представителя вашего поставщика поршней и у успешного гонщика, который работает с вашим же двигателем.Причина наличия трех источников на самом деле довольно проста. Если вы спросили один, у вас нет оснований для сравнения, если вы действительно хорошо не знаете свой источник. Если вы спросите двоих и их ответы различаются, кто будет прав? Вопрос к третьему источнику - это поиск последовательности. Если все три источника дают одинаковый ответ, вы, вероятно, получили хорошую информацию. Если двое из трех согласны, вы знаете, какой из них выбросить. Если вы раньше не создавали подобный движок, простое логическое исследование может быстро сделать вас достаточно умным, чтобы добиться успеха, вместо того, чтобы частным образом финансировать свою собственную подвижную исследовательскую платформу, полную головных болей и разочарований.Иногда просто знать, какие вопросы задавать и кому их следует задавать, - это половина дела.

Шатуны

Двигатель - это воплощение поговорки о том, что что-то «настолько сильно, насколько сильно его самое слабое звено». Многие двигатели выходят из строя, потому что шатуны не могут справиться с силами, которые возникают в двигателе с высоким наддувом и большой мощностью. У шатуна тяжелая работа. Он должен обладать высокой прочностью на сжатие, высоким пределом прочности на растяжение или растяжение, а также выдерживать высокие усилия сдвига благодаря своей механической конструкции.Все эти функции также объединены в компонент, который должен быть как можно более легким. Это сложная задача.

На рынке есть много удилищ известных торговых марок. Хорошая идея - сразу же сразу приобрести удилища Zyglo или Magnaflux, даже новые послепродажные. Если вы намереваетесь использовать стандартный железный стержень, обязательно отполируйте балки, чтобы удалить линии поковки, которые, как правило, представляют собой концентраторы напряжения, где различные силы могут концентрироваться и вызывать поломку стержня. Затем их подвергают дробеструйной обработке, чтобы снять поверхностное напряжение, которое может перемещаться внутрь и вызывать полный отказ.Как и в случае с любой нижней частью двигателя с турбонаддувом, думайте о силе.

Спасибо DLS Engine Development за это сравнение 3,8-литровых штоков. Независимо от типа вашего двигателя, ваши стержни будут выглядеть на удивление похожими (хотя размеры будут сильно отличаться!). Слева направо: приклад, двутавровая балка Carillo, двутавровая балка Oliver Parabolic и двутавровая балка Кроуэра. Фаворит Дэна Стрезо в настоящее время - двутавровая балка Crower, потому что он никогда не ломал ее.

Шатун двутавровой балки Crower крупным планом. Эта штанга зарекомендовала себя очень хорошо в двигателях с высоким наддувом и большой мощностью. Конечно, можно было сделать намного хуже.

Сверхпрочные шатуны Giannone производятся компанией Giannone Performance Products в Глендейле, Калифорния. Они используются DLS Engine в двигателях чрезвычайно высокой мощности и являются фаворитом многих гонщиков в рейтинге NHRA Comp Eliminator.

В конце штока и крышке Giannone используется серия взаимосвязанных лабиринтов для точного совмещения штока и крышки по осям X и Y, что помогает ускорить сборку двигателя и обеспечить идеальную посадку. Это также обеспечивает равномерную упорную поверхность между стержнями, имеющими одну и ту же основную шейку подшипника.

С учетом сказанного, для подавляющего большинства двигателей с турбонаддувом требуются кованые стержни вторичного рынка. Для двигателей с легким или умеренным форсированием необходим хороший набор кованых штоков.Как и поршни, они обладают максимальной прочностью. Первый шаг - это кованые двутавровые балки, доступные от многих производителей. Некоторые производители также предлагают кованые стержни двутавровой балки для еще большей прочности. Стержни получают обозначения «H» или «I» из-за их формы (примеры см. На фотографиях поблизости). Небольшое исследование вашего конкретного двигателя, вероятно, покажет, какие стержни могут выдерживать какие уровни мощности.

Болты шатунов обычно являются слабым звеном в шатунах. Если вы используете стандартные штанги, рекомендуется перейти на болты штанги большего размера.Такие компании, как ARP, предлагают стержневые болты увеличенного диаметра. Многие производители двигателей всегда заменяют болты тяги при каждой сборке двигателя, в то время как другие производят магнафлюкс для всех болтов тяги новыми или используемыми в качестве гарантии и гарантии качества своей сборки.

Головки цилиндров и клапаны

Я слышал, что в двигателе с турбонаддувом действительно нет необходимости делать все перетяжки и полировку головок, которые обычно выполняются в гоночном двигателе без наддува. Не правда! Что верно, так это то, что двигатель с турбонаддувом может достичь более высокого объемного КПД со стандартными портами и камерами сгорания, чем безнаддувный двигатель с головками на миллионы долларов.Двигатель с турбонаддувом усиливается для достижения более 100% объемного КПД, и работа с головкой будет способствовать этому. Хотя улучшения обычно не дают такой большой процент прироста, как в двигателях без наддува, они действительно помогают, особенно если вы говорите о конкуренции.

Во-первых, давайте еще раз рассмотрим объемную эффективность. Проще говоря, VE - это мера того, насколько фактический объемный расход воздуха близок к теоретическому. Немногие безнаддувные двигатели выдерживают около 90 процентов, а большинство опускается ниже этого уровня.Двигатель с турбонаддувом превысит 100% VE, поскольку турбонаддув обманывает формулу, нагнетая воздух в цилиндр под давлением.

Гоночные головки Dan Strezo объемом 3,8 литра с турбонаддувом полностью перенесены, а камеры сгорания отполированы. Эти головы были профессионально подготовлены и стоят очень дорого. Такой уровень вложений не для всех. Но есть несколько модификаций, которые можно сделать.

Это крупный план Стрезо 3.Камера сгорания головки 8 литров. Литые направляющие клапана были полностью сточены, после чего новые направляющие клапана были запрессованы на место. Отверстия впускных и выпускных клапанов сиамские и имеют настолько большие размеры, насколько позволяет конструкция головки.

Двигатель с турбонаддувом фактически имеет статическое давление, находящееся на стороне коллектора впускного клапана, так что как только клапан открывается, он заполняет цилиндр. Это очень похоже на садовый шланг, уже заполненный водой под давлением, а форсунка закрыта.Когда вы полностью сжимаете форсунку, а затем снова позволяете ей закрыться, вы получаете вытеснение воды, очень похожее на процесс наполнения баллона. Если вы повторите тот же процесс, но в два раза быстрее, вы получите примерно вдвое меньше воды, потому что отверстие не открывалось так долго. Это не настоящее откровение, но тот же принцип в двигателе с точки зрения проблем с заполнением цилиндра. Совершенно очевидно, что если бы мы использовали распылительную форсунку, которая была вдвое больше первой, мы бы получили больше воды, вытесненной за то же время открытия клапана.Отчасти это сводится ко времени. Чем быстрее двигатель набирает обороты, тем меньше времени остается для зарядки цилиндров воздухом и топливом, и в этом вся цель. Способность двигателя развивать мощность на более высоких оборотах ограничена его способностью вдыхать воздушно-топливную смесь, когда на наполнение цилиндра так мало времени. Но мы ничего не можем поделать с тем фактом, что время является функцией оборотов двигателя, или можем? Этот аспект является важным компонентом базовой конструкции кулачка, который будет обсуждаться позже в этой главе.

Другими ограничениями для потока являются препятствия на пути этого потока, а также размер отверстия. Воздух видит препятствия, и они замедляют поток. В ГБЦ все преграда, клапан, литье направляющей клапана, даже сама стенка порта. Открытие этих путей и сглаживание их пути для уменьшения сопротивления пограничного слоя создаст более легкий путь для потока воздуха, с турбонаддувом или без него.

Конечно, я не одобряю полный сеанс работы с портами.Модификация головки требует времени, но важна для общего воздушного потока. Головка, размер и форма порта, а также отверстие клапана являются основными факторами, влияющими на наполнение цилиндра. Все тонкие модификации головки, которые вы делаете в высокомощном атмосферном двигателе, стоит проделать с вашим двигателем с турбонаддувом, если вы стремитесь к максимальной мощности.

Клапаны

Если вы хотите улучшить свой поток, но не хотите тратить деньги на головы с высокими доходами, вы многое можете сделать сами.Вы можете сказать, что ваши клапаны настолько велики, насколько это возможно, что еще вы можете сделать? Вы по-прежнему можете открыть отверстие порта посредством некоторых манипуляций с краем клапана и седлом. Многие седла клапанов имеют ширину около 3/32 дюйма, но адекватное уплотнение может быть достигнуто при ширине седла всего лишь 1/16 дюйма или даже меньше. Седло клапана - это то, где и как клапан охлаждается. Уменьшение ширины седла может быть опасным делом, и вам придется использовать высокотемпературные клапаны. Это также значительно увеличивает давление на клапане, и слабые клапаны могут не выдержать этого давления.Это может быть рискованная модификация, но если вы участвуете в гонках, это часть игры. Уточните у производителя клапана, будут ли такие модификации совместимы с вашим двигателем и выбранным клапаном; это может буквально спасти вас в будущем. Эта модификация не представляет особой сложности, но ее нужно делать осторожно.

Для увеличения расхода воздуха откройте впускное отверстие так, чтобы «B» шире «A», и уменьшите диаметр клапана так, чтобы «D» было меньше «C.На верхнем рисунке показаны клапан и седло стандартной шлифовки. Пунктирными линиями показано, как нужно сузить сиденье. Это иллюстрирует, как клапаны того же размера могут по-прежнему допускать большее отверстие за счет модификаций, которые обеспечивают больший поток воздуха. Это не редкость, но многие не понимают этого. Дело в том, что дело не только в размере клапана, но и в способе шлифовки клапана для максимального открытия порта.

Вы можете уменьшить диаметр клапана, установив клапан в шлифовальной машине и удалив желаемое количество материала.Внешний край должен быть закруглен с помощью тонкой наждачной бумаги, чтобы создать хороший гладкий радиус, но не следует уменьшать толщину клапана, поскольку радиус используется для слияния суженного седла с корпусом клапана.

Камеры сгорания

Камеры сгорания необходимо измерить и согласовать для расчета конечной степени сжатия. Процесс подбора камер сгорания не так уж и сложен, но требует очень много времени и даст вам представление о том, почему головки с большим расходом стоят больших денег - они очень трудозатратны.Все, что вам действительно нужно, чтобы соответствовать камерам сгорания, - это небольшой воздушный компрессор, пневматическая ручная шлифовальная машина с наждачными валками и оправкой, калиброванная бюретка объемом около 100 куб. См и круглый кусок оргстекла диаметром около 6 дюймов. небольшое отверстие в центре. Установите модифицированные клапаны с пружинами, которые имеют достаточное натяжение для уплотнения клапанов. Закрепите головку блока цилиндров на верстаке стороной с прокладкой вверх так, чтобы ее монтажная поверхность была идеально ровной. Отредактируйте свечу зажигания, заполнив ее эпоксидной смолой, чтобы она не содержала объема, и заглушите первую камеру сгорания.

Используйте вазелин для уплотнения поверхности прокладки вокруг камеры сгорания и поместите оргстекло на поверхность головки так, чтобы камера сгорания была герметичной, за исключением отверстия. Заполните откалиброванную бюретку до максимального значения смесью керосина с достаточным количеством ATF для лучшей видимости. Расположите бюретку над отверстием и заполните камеру сгорания полностью до дна отверстия, не оставляя воздушных карманов. Вычтите показание, оставшееся на бюретке, из начальной точки, и это будет ваш объем камеры сгорания для этой камеры.Повторите этот процесс для каждой камеры сгорания и запишите их показания, отметив размер прямо на поверхности прокладки несмываемым маркером.

Начиная с самой большой камеры, отполируйте все острые края и удалите ровно столько материала, сколько нужно для сглаживания отливки. Снова измерьте этот цилиндр, и он станет вашим целевым размером. Подойдите к следующей по величине камере сгорания, чтобы лучше понять, сколько материала нужно удалить. Отполируйте и измеряйте взад и вперед, пока не закончите полировку и все камеры не станут одинакового размера.Максимальный разброс, которого вы хотите достичь, зависит от производителя, но хорошей справкой может быть половина точной градуировки вашей калиброванной бюретки. Теперь вы можете рассчитать фактическую степень статического сжатия.

Прокладки головки

Метод прикрепления ваших голов к колоде блока может быть разным. Люди уже много лет используют толстые медные прокладки. Они часто используются в сочетании с пазом, прорезанным в головке цилиндра, где помещается небольшое проволочное кольцо, чтобы обеспечить сжатие в медном материале при затягивании головки на место.Это часто называют уплотнительным кольцом. Любой двигатель, производящий 200 л.с. и более на литр рабочего объема, обязательно должен использовать уплотнение с прокладкой головки блока цилиндров положительного типа, такое как Oringing. Шпильки с головкой также рекомендуются для обеспечения истинного крутящего момента и равномерного усилия зажима.

Поверхность уплотнения палубы подготовлена ​​для установки кольцевого уплотнения. Эту модификацию может выполнить практически любой квалифицированный механический цех.

Компания по производству прокладок Cometic также производит прокладки с тремя регулировочными шайбами, которые немного больше по площади отверстия.В этой области находится заполненное азотом уплотнительное кольцо. Уплотнительное кольцо покрыто серебром для лучшего уплотнения. Не все двигатели могут использовать эту конструкцию. Если цилиндры особенно сиамские, значит, для работы конструкции недостаточно места. Однако, если ваш двигатель примет это, этот процесс будет работать хорошо и сэкономит время и деньги механического цеха по сравнению с традиционным уплотнительным кольцом.

Измерение степени сжатия

Определить фактическую степень сжатия не так уж и сложно, это просто требует времени.Степень сжатия - это просто общий объем цилиндра и камеры сгорания, когда поршень находится в нижней мертвой точке (НМТ), деленный на объем камеры сгорания, когда поршень находится в верхней мертвой точке (ВМТ). Частью этого упражнения, отнимающей много времени, является измерение необходимых элементов.

Формула выглядит так:

CCV + HGV + DH + PDV + CV

------------------------------------------ = Степень сжатия

CV + HGV + DH + PDV

Где:

CCV = Объем камеры сгорания

HGV = Объем прокладки головки (сжатый)

DH = Высота днища днища поршня

PDV = Объем поршня (купола или тарелки)

CV = Объем цилиндра

У вас должно быть значение CCV с момента настройки камер сгорания на равный объем.Если нет, вам нужно будет найти точную цифру для вашего конкретного двигателя. Ваш грузовой автомобиль - легкая проблема; просто измерьте толщину использованной прокладки головки блока цилиндров того типа, который вы собираетесь использовать. Толщина в сжатом состоянии также может быть предоставлена ​​производителем. Затем примените расчет, чтобы найти объем цилиндра, используя базовую геометрию, потому что прокладка головки - это всего лишь очень короткий цилиндр.

Объем = πr² x Высота

Или,

более простая версия:

Диаметр отверстия² x ход x 0.7854 = Объем цилиндра (0,7854 - постоянная величина, равная четверти значения π)

DH (высота платформы) - это просто подведение поршня к ВМТ с помощью циферблатного индикатора, а затем измерение другого очень короткого цилиндра, который представляет собой расстояние от платформы до днища поршня. Ваш циферблатный индикатор легко справится с этой задачей. Теперь, когда у вас есть высота, вы используете диаметр цилиндра и рассчитываете объем по той же формуле, что и выше.

PDV, пожалуй, сложнее всего получить (при условии, что вы теперь знаете значение головы cc).Если у вас есть поршни с куполообразной формой, которых у вас быть не должно, купол станет отличным вариантом для ваших объемов. В этом случае введите его в формулу в том виде, в каком оно выражено, но как отрицательное значение. Если у вас есть тарелка или обратный купол, как их иногда называют, это положительное значение. Вы можете получить значение купола / антенны двумя относительно простыми способами. Самый простой способ - позвонить производителю и спросить у него. Если это невозможно, вы можете сделать слепок купола поршня в большой массе пластилина, использовать калиброванную бюретку и самостоятельно измерить объем вмятины.Если это тарелка, снова воспользуйтесь измерительным оборудованием камеры сгорания и выровняйте один поршень.

Ваш цилиндр прост, все, что вам нужно, - это диаметр цилиндра и ход поршня. Введите числа в формулу, используемую для HGV и DH. Теперь вы готовы к математическим вычислениям!

Распредвалы

К счастью, при добавлении турбонагнетателя к уличному двигателю стандартный распредвал обычно подходит. Этот аспект, наряду со стандартными степенями сжатия 8.От 5 до 9,5: 1 - это то, что делает мягкую турбо-настройку в основном проблемой внешней установки и дополнительной настройки. Но если вы создаете двигатель с чрезвычайно высокой мощностью, кулачок, как и большинство внутренних деталей двигателя, следует оптимизировать. Безусловно, все различные компоненты, которые вы планируете использовать, способствуют развитию более высокого крутящего момента и мощности. Однако для развития крутящего момента и мощности в определенном диапазоне оборотов кулачок становится критически важным. Это верно независимо от того, какой тип распредвала вы используете, обычный двигатель с толкателем, SOHC или DOHC.Мы говорим об управлении событиями клапана, связанными с положением поршня, и качеством этого критического события, измеряемого по времени.

При обсуждении кулачков предполагается определенный уровень базовых знаний о распределительных валах, поскольку эта глава не посвящена всей теории конструкции, относящейся к распределительным валам. Я много раз видел, как кулачки являются одним из наименее изученных компонентов двигателя, но на самом деле так быть не должно. Понимание кулачков может стать проще, если вы будете рассматривать концепцию шаг за шагом.Кулачок - это очень старая механическая концепция, которая просто преобразует вращательное движение в линейное. Другими словами, кулачок поворачивается и создает линейное движение для управления клапанами. Движение передается на клапан либо посредством приведения в действие толкателя к коромыслу клапана, либо непосредственно на клапан в случае двигателя с верхним расположением кулачка. Поскольку четырехтактный двигатель должен совершить два полных оборота для каждого цилиндра, чтобы завершить все четыре цикла, распределительный вал имеет передаточное число 2: 1, что означает, что он движется со скоростью 1/2 скорости вращения коленчатого вала.Поскольку срабатывание клапана критически зависит от положения поршня, характеристики кулачка, в которых обсуждается продолжительность или время срабатывания клапана, всегда выражаются в градусах поворота коленчатого вала.

Клапаны открываются всего на доли секунды на высокой скорости. Степень открытия клапана и характеристика того, как долго он открыт до максимального подъема, имеют решающее значение для VE, независимо от того, имеет двигатель турбонаддув или нет. Максимальное увеличение объемного КПД - основная цель конструкции любого распределительного вала.Независимо от конструкции кулачка, впускной и / или выпускной клапан может быть открыт только на максимальное время. Конечно, время зависит от оборотов двигателя, потому что кулачок не открывает клапан в течение определенного времени, он открывает его на определенное количество градусов. Более длительная продолжительность означает, что кулачок дольше открывает клапан для данного числа оборотов в минуту. Максимальный подъем, линейное расстояние, на которое перемещается клапан, также определяется кулачком.

Помните, что поршень в двигателе почти всегда ускоряется, положительно или отрицательно (ускорение = скорость изменения скорости).Когда поршень находится на полпути к отверстию, шатунная шейка движется почти линейно, что обеспечивает максимальную скорость поршня. Если впускной клапан в этот момент полностью открыт, возможность открытия клапана будет максимальна, потому что клапан будет максимально открываться, когда поршень движется с максимальной скоростью. Этот быстро движущийся воздух развивает значительную силу (сила = масса x ускорение). Однако как только поршень достигает НМТ или приближается к нему, он значительно замедляется. Из-за инерции всасываемого воздуха коленчатый вал может поворачиваться на несколько градусов даже после того, как коленчатый вал начинает выталкивать поршень обратно в отверстие, где открытый клапан помогает заряжать цилиндр.

Было сказано, что наиболее критичным из всех событий клапана (поскольку оно связано с созданием лошадиных сил) является момент закрытия впускного клапана. На более низких оборотах двигателя у цилиндра больше времени для зарядки, а всасываемый воздух имеет очень небольшую инерцию. Следовательно, впускной клапан предпочитает закрываться раньше, прежде чем давление поршня, возвращающееся вверх, заставит всасываемый воздух обратно из впускного клапана. Это обеспечивает более плавный холостой ход. В двигателе с высокими оборотами закрытие впускного клапана позже максимизирует инерцию всасываемого воздуха, и дополнительная зарядка цилиндра достигается, потому что этот высокоскоростной воздух будет иметь силу, превышающую силу, прилагаемую поршнем к воздушному заряду в цилиндре. , в точку.Вот почему рабочие кулачки обычно имеют идеальный диапазон оборотов, когда их продолжительность более совместима с более высокими оборотами двигателя, но вызывает нестабильное и неустойчивое качество холостого хода.

В двигателе с турбонаддувом динамика немного другая. Поскольку наддув всасываемого воздуха теперь нагнетается под давлением, давление наддува воздуха в цилиндре повышается более быстрыми темпами, поэтому люди обычно хотят закрыть клапан немного раньше. Вот почему стандартный распредвал очень хорошо работает с системой принудительного впуска воздуха.Но основной принцип задержки закрытия впускного клапана для работы на более высоких оборотах все еще остается в силе. Помните, что впускной клапан - это прибор для измерения времени. В экстремальном двигателе, таком как гоночный Bonneville, первоочередной задачей является развитие мощности на устойчиво высокой скорости, достигаемой за счет максимального VE. Даже если у вас есть давление наддува, количество времени, которое вам нужно для зарядки цилиндра, является постоянной проблемой для развития лошадиных сил. В шоссейных гонках развитие крутящего момента на более низких скоростях имеет решающее значение для ускорения, и вы хотите, чтобы двигатель свободно двигался вверх и вниз по диапазону оборотов.

Перекрытие клапанов - еще один критический фактор для турбо-кулачков. Перекрытие клапанов - это ситуация, когда впускной и выпускной клапаны открыты одновременно. Обычно, когда выпускной клапан почти закрыт, впускной клапан начинает открываться. Продолжительность поворота коленчатого вала на градусы, когда оба клапана находятся в нерабочем положении, называется перекрытием. В безнаддувном двигателе, работающем на высоких оборотах, происходит небольшая продувка цилиндра во время перекрытия, когда сила поступающего воздуха помогает полностью выхлопнуть цилиндр.В двигателе с турбонаддувом это происходит очень быстро, так как всасываемый заряд увеличивается. Если выпускной клапан остается открытым слишком долго, это позволит цилиндру потерять слишком много заряда. По этой причине угол осевой линии лепестка обычно составляет 110 градусов или более, чтобы минимизировать перекрытие клапана.

Форма выступа кулачка имеет решающее значение, поскольку она связана с качеством измеряемого по времени события открытия клапана. Два кулачка с одинаковым подъемом и продолжительностью могут иметь совершенно разные механические профили.Данный кулачок может открывать и закрывать клапаны намного быстрее, тем самым увеличивая время нахождения клапана на максимальном подъеме. Это максимизирует общий средний размер открытия измеренного во времени события. Это также означает, что клапан будет двигаться намного быстрее. Чтение рекламируемой подъемной силы и продолжительности на видеокарте не скажет вам форму лепестка. Только нанесение этого на график, сняв показания индикатора часового типа примерно через каждые 10 градусов и построив их, даст вам реальную картину того, что происходит. Отчасти поэтому разные кулачки с почти одинаковыми характеристиками могут по-разному работать в вашем двигателе.

Кулачки должны иметь въездные и закрывающие пандусы. Это постепенные наклоны на каждом конце выступа кулачка, которые позволяют клапанному механизму загружаться и разгружаться без слишком сильного удара для всей системы. Наклоны обеспечивают плавное включение клапанного механизма, а наклонная рампа на выходе предохраняет клапан от захлопывания. Без этих функций кулачок раздробил бы клапанный механизм. Рекламируемая продолжительность раньше вводила в заблуждение много лет назад, потому что не было стандарта, с какой точки начинается подъем.Поток ниже определенного уровня подъема минимален, поэтому в настоящее время в промышленности используется стандарт 0,050 дюйма, от которого можно отсчитывать продолжительность. Следовательно, если продолжительность кулачка «@ 0,050» составляет 275 градусов, это означает, что от 0,050 дюйма подъема до 0,050 дюйма перед закрытием требуется 275 градусов вращения коленчатого вала.

Агрессивные кулачки будут иметь очень крутые боковые стороны или наклоны, где клапан ускоряется до полностью открытого положения, чтобы максимизировать продолжительность подъема клапана быстрого хода, тем самым увеличивая среднее открытие клапана как функцию времени.Более старые кулачки с плоским толкателем в этой области несколько ограничены, потому что очень агрессивный выступ кулачка с быстрыми боковыми сторонами может практически врезаться в боковую часть подъемника. По этой причине в большинстве современных двигателей используются кулачки с роликовыми толкателями. Распространено мнение, что роликовые кулачки уменьшают трение. Хотя это теоретически верно, это не настоящая причина их использования, они помогают нам улучшить профиль камеры. Кулачки обычно рассматриваются с точки зрения подъемной силы и продолжительности, поскольку эти элементы ориентированы на то, как долго клапаны открыты.Это логично, но важно и то, как долго они будут закрыты. Средний уличный энтузиаст обычно не думает об этом, но вторым по важности событием, связанным с клапаном, является открытие выпускного клапана.

Выпускной клапан обычно начинает открываться до того, как поршень достигнет НМТ. Удерживание клапана закрытым дольше позволяет приложить большее общее давление сгорания к поршню, повышая среднее эффективное давление, которое напрямую преобразуется в лошадиные силы. Однако слишком позднее открытие выпускного клапана приводит к тому, что поршень выполняет больше работы по выталкиванию расширенных газов из цилиндра и, таким образом, отдает больше энергии на насосные потери.Есть золотая середина. В случае двигателя с турбонаддувом горение длится немного дольше из-за увеличения массового расхода. Если выпускной клапан открывается слишком рано, это вызовет продувку цилиндра и позволит двигателю потерять BMEP (среднее эффективное давление в тормозной системе).

Два кулачка могут иметь одинаковый подъем и продолжительность, как показано, но они будут работать по-разному. Синяя доля, очевидно, имеет ту же общую продолжительность, что и красная, но вы можете увидеть большую продолжительность в синей доле при полном подъеме.

Это графическое представление двух кулачков, показанных на рисунке слева. Использование циферблатного индикатора и градусного колеса и размещение кулачка между центрами позволит вам получить данные, необходимые для построения этого типа графика для вашего распределительного вала. Снимая показания подъема циферблатного индикатора каждые 5-10 градусов поворота, вы сможете изобразить свой кулачок на графике. Анализ вашего кулачка таким образом по сравнению с другими размерами кулачков, которые вы выполняли, и сравнение их с результатами вашего трека может помочь вам понять, чего хочет ваш двигатель в плане измельчения кулачков для достижения наилучших результатов.

Большинство кулачков отшлифованы симметрично, что означает, что профиль каждого выступа выглядит одинаково по обе стороны от центральной линии кулачка. Обычно это так, но не всегда. Общепринятое мнение для двигателей с турбонаддувом, такое как меньшее перекрытие, меньшая продолжительность работы и более раннее закрытие впускного отверстия, обычно применимо к массам уличных и улично-полосных двигателей для хорошей управляемости и мощности. Это логично, но есть и другая сторона. Если вы создаете гоночный движок, и у вас есть доступ к дино и приличный бюджет, вы можете добиться большего.Общепринятая мудрость не обязательна к вам. В разговоре, который я вел с Гейлом Бэнксом, я насмехался над ним, задавая вопрос, намеренно наполненный общепринятой мудростью. Я спросил: «В двигателе с турбонаддувом вы не хотите держать впускной клапан открытым так долго, как в двигателе без наддува, не так ли?» Гейл никогда не думает об общепринятых взглядах; он любит толкать конверт. Его ответ был: «Почему бы и нет?»

В экстремальных классах профессионального автоспорта, таких как дрэг-рейсинг или автомобили типа Bonneville, общепринятое мнение улетучивается.Эти автомобили не должны работать на улице, иметь хорошее качество холостого хода и тянуть пылесос для аксессуаров. Они чистокровные, созданы для скорости и силы.

В этих ситуациях тестирование кулачков с все большей и большей продолжительностью, вероятно, принесет дивиденды. Одним из способов прогнозирования оправданного увеличения продолжительности было бы размещение отвода давления либо внутри порта головки цилиндров как можно ближе к клапану, либо во впускном коллекторе как можно ближе к головке, где он не мог «видеть» »Соседние порты.Если ваш двигатель был рассчитан на работу, скажем, при 9000 об / мин, и вы тестировали впускной клапан в течение длительного времени, при котором впускное отверстие закрывалось очень поздно, вы могли бы увидеть это с помощью датчика давления. Вам нужен сигнал 75 Гц, который сообщит вам, что клапан закрывается слишком поздно. Если в диапазоне скоростей, который вы намереваетесь работать, сигнал не достигает этого уровня, вы можете менять кулачки и тестировать постепенно позже, а затем закрытие клапана, чтобы максимально увеличить время открытия клапана. Вот и настройка! Вычисление частоты, которую вы ищете, будет:

Обороты двигателя / 2 = количество впускных импульсов в минуту

Впускных импульсов в минуту / 60 = Гц

Самым трудным может быть поиск кулачкового шлифовального станка, который сделает ваши индивидуальные шлифовки.Вряд ли вы найдете кого-нибудь, кто будет создавать специальные разовые асимметричные лепестки. Но Дэйв Кроуэр из Crower Cams сказал мне, что, если кто-то делал такую ​​настройку, он обычно может изменять углы осевой линии кулачка, регулировать продолжительность и рекомендовать установку вперед или назад, чтобы в основном достичь того, какого типа события синхронизации клапана вы ищете.

Следует отметить один интересный момент: дизельный двигатель Banks Sidewinder Duramax будет создавать волну давления, которую вы можете почувствовать рукой на расстоянии 12 дюймов от воздухозаборника турбонагнетателя, когда двигатель работает на холостом ходу.Но, как говорит Бэнкс, «кого волнует, как будет работать гоночный автомобиль в пределах предполагаемого рабочего диапазона?»

Написано Джеем К. Миллером и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Building Turbo Power | Делайте все правильно, создавайте большую мощность с Compound Turbos

В поисках большей мощности всем нужен низкий крутящий момент и большая мощность.Но когда дело доходит до турбомоторов, всегда есть компромисс.

Турбокомпрессор меньшего размера будет иметь большой крутящий момент на низких оборотах, но мощность будет падать с увеличением оборотов. Более крупный турбонаддув даст большие показатели мощности на красной линии, но он медленно раскручивается и страдает крутящий момент.

  • Если вам нужна бесперебойная энергия, которая продолжает расти, читайте дальше ...

Это всегда было проблемой с турбокомпрессорами, и на протяжении многих лет инженеры придумали множество различных способов сделать турбонагнетатель более отзывчивым.Они опробовали регулируемые лопатки, двойную спираль, облегченные колеса турбины и новые лопатки компрессора, разработанные на компьютере.

Несмотря на то, что все они значительно улучшили рабочий диапазон турбокомпрессора при стандартных уровнях мощности, более крупные турбины послепродажного обслуживания по-прежнему страдают от значительного турбо-лага.

Если вам нужна максимальная быстрая шпуля и огромная мощность, есть только одна установка, которая может максимизировать и то, и другое. Составной последовательный турбо.

Составная последовательная турбо-установка сочетает в себе небольшой турбонагнетатель с быстрой намоткой и более мощный турбо.Когда составная последовательная турбо-установка спроектирована и построена правильно, вы увидите наддув сразу на холостом ходу и устойчивый к красной линии.

  • Сантехника для создания турбо-систем может быть сложной, а упаковка - плотной.

Выхлоп выходит из двигателя и сначала попадает в меньшую турбину, затем в большую турбину и выходит из выхлопной трубы. Воздух сначала попадает в большую турбину, затем в меньшую, а затем в двигатель.

Такое расположение позволяет меньшему турбонагнетателю раскручиваться очень быстро, а больший турбонаддув помогает двигаться вперед.Как только меньший турбонагнетатель наберет скорость, его перепускная заслонка откроется.

Этот вестгейт будет значительно больше по размеру по сравнению с турбонаддувом и вставлен обратно в выхлоп перед более крупным турбонаддувом. Этот дополнительный поток газа будет раскручивать более крупный турбонагнетатель, который может просто продуть меньший турбонагнетатель.

  • В этой конфигурации нет сложных воздушных клапанов, как у многих других систем с двойным или составным турбонаддувом.

Есть несколько автомобилей 90-х, которые поставлялись с составными турбонагнетателями, в которых один турбонагнетатель раскручивался, а затем «передавался» другому турбо.Процесс переключения турбонагнетателей осуществлялся с помощью воздушных клапанов, направляющих воздух вокруг «выключенного» турбонагнетателя.

Процесс переключения часто вызывает очень заметное падение мощности в середине диапазона оборотов. Это падение мощности часто называют «Долиной смерти». В гонке вы будете отходить от своего соперника только для того, чтобы войти в «Долину смерти», где ваша сила упадет, а ваш соперник догонит или даже обогнает вас.

Вам просто нужно было надеяться, что, когда сработает второй турбо, его мощности хватит, чтобы удержать или вернуть лидерство.

  • Составная последовательная система обеспечивает очень плавную и линейную кривую мощности.

Составная последовательная система требует значительного объема планирования для реализации. Две турбины и их заслонки должны быть такого размера, чтобы все они работали правильно, а это требует некоторой ... математики.

  • Если вас интересует составная турбо-установка, мы были бы рады проделать эту математику за вас.

Особенно на высоте, сложная турбо-установка - это единственный способ получить БОЛЬШОЙ турбонагнетатель на ранней стадии и создать чудовищный крутящий момент.

Введение в турбонаддув в двигателях Ford-Small Block

Из соображений практичности мы обсудим наддув через турбокомпрессор по сравнению с центробежным нагнетателем, таким как знакомые воздуходувки Paxton или Vortech с ременным приводом. Рабочее колесо турбокомпрессора не приводится в движение ремнем с коленчатого вала, а устанавливается на общем валу с турбинным колесом, которое вращается выхлопными газами. Турбины похожи по внешнему виду на центробежный нагнетатель, но сильно отличаются по принципу действия.Турбинное колесо должно выдерживать невероятные температуры и безумные скорости вращения (об / мин) даже при нормальных условиях эксплуатации.


Этот технический совет взят из полной книги, КАК ПОСТРОИТЬ БОРДЫ МАЛОБЛОКНЫХ БЛОКОВ НА НАДНЕМ И ТУРБОНАДДУВОМ. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:
УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ ЗДЕСЬ

ПОДЕЛИТЬСЯ СТАТЬЕЙ: Пожалуйста, не стесняйтесь делиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете.Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://www.diyford.com/introduction-to-turbocharging-in-ford-small-block-engines/


У турбонаддува много преимуществ с точки зрения эффективности, но самым большим является тот факт, что турбокомпрессор почти полностью отделен от общей функциональности двигателя, пока он не начнет производить наддув. Уже сам по себе этот факт сделал турбокомпрессор любимым устройством, которое не имеет себе равных.

Не вдаваясь в уродливые вычисления, необходимые для количественной оценки этих мощных маленьких динамо-машин, основное различие между вашим средним турбонагнетателем и центробежным нагнетателем - это характеристики двигателя на низких оборотах.У центробежной крыльчатки с приводом от коленчатого вала наддув пропорционален частоте вращения. Конструкция турбокомпрессора требует, чтобы объем и поток выхлопных газов были на уровне или выше определенного уровня энергии, чтобы эффективно приводить в движение его турбинное колесо, прежде чем компрессор турбонагнетателя достигнет скорости, достаточной для повышения давления во впускном тракте.

Если вам не подходит еще один Mustang с наддувом, выберите другой вариант: установите его с турбонаддувом. В зависимости от модели / года выпуска вашего автомобиля, возможно, кто-то предложит для вашего Musang комплект с одинарным и / или двойным турбонаддувом.

Это сильно отличается от нагнетателя с ременным приводом, где частота вращения крыльчатки полностью определяется числом оборотов двигателя и передаточным числом шкива пониженной / повышающей передачи. При правильно спроектированной системе турбонаддува существует более гибкая взаимосвязь между энергией выхлопных газов двигателя и скоростью вращения крыльчатки.

Тот факт, что поток воздуха через два колеса происходит в противоположных направлениях, является еще одним фундаментальным различием между рабочими колесами и турбинами. Воздушный поток через крыльчатку начинается около ее центра и выходит за пределы окружности.В случае турбинного колеса выхлопные газы сначала заполняют окружающий корпус, называемый спиралью, откуда они направляются в изогнутый объем с уменьшающейся площадью поперечного сечения. Это ускоряет газы, поскольку они взаимодействуют с окружностью турбинного колеса. Выхлопные газы выходят через полости в турбинном колесе к небольшому участку около его центра. Оттуда выходящий поток остальной части системы в норме. Эта разница в направлении крыльчатки и турбины является причиной их радикально различающихся форм лопастей или лопастей, особенно их меньшего диаметра.Турбинное колесо сконструировано таким образом, чтобы улавливать как можно больше энергии газа, поэтому эти колеса имеют более закрытый вид. С другой стороны, крыльчатка должна иметь такую ​​форму, чтобы обеспечивать меньшее ограничение и более свободный поток.

Привод крыльчатки с выхлопной турбиной - очень эффективный способ сделать это. Выхлопные газы полны тепловой энергии, но есть и другие причины эффективности системы. Во-первых, это наличие непрерывной серии импульсов очень высокой энергии, возникающих в результате и синхронизированных с волнами давления, выходящими из каждого выпускного клапана во время работы двигателя.

Во-вторых, обычно высокая скорость выхлопных газов обеспечивает давление, чтобы вращать турбину и нанести удар крыльчаткой по центру ее наилучшего восприятия.

Конечно, все это предполагает, что выхлопные газы поступают в турбину почти сразу после выхода из камер сгорания, прежде чем может произойти какая-либо диффузия или значительная потеря температуры. Это сложная часть разработки системы турбонаддува. Если вы изучали турбоустановки, которые вошли в колонку побед в журналах рекордов любого санкционирующего органа, вы видели, что были приложены огромные усилия, чтобы подать турбине как можно больше тепла через как можно меньше каналов.

Может показаться, что форма и расположение выхлопной системы были относительно не важны. Однако более пристальный взгляд покажет, что температура газов имеет приоритет над обтекаемой структурой труб.

Выпускные коллекторы для турбонагнетателей часто бывают удивительно компактными - по крайней мере, между головками цилиндров и турбокомпрессором (-ами). Фактически, некоторые из лучших турбо-систем малого блока Ford включают в себя то, что кажется простым (и часто удивительно узким) трубчатым нагнетателем, проходящим по длине каждой головки, с очень короткими соединениями, идущими к выпускным отверстиям.Затем напорная труба направляется как можно напрямую для соединения с аналогичным коллектором для другой головки блока цилиндров, а затем направляется прямо в сторону турбонагнетателя.

Когда частота вращения двигателя приближается к точке, где его объемный КПД находится в пределах примерно 10 процентов от его максимума без наддува, импульсы, исходящие из выпускных отверстий, несут очень большое количество волновой энергии и скорости, что и нужно турбине. Турбинное колесо в ответ увеличивает скорость вращения и вращает рабочее колесо в желаемом диапазоне.Это момент, когда вы начинаете ощущать резкое ускорение, типичное для турбонаддува, и знаете, что вас ждет отличная поездка.

Время, необходимое вам, чтобы добраться до этого золотого пятна, называется турбо-лагом. Чрезвычайно хорошо подобранные турбина и двигатель будут иметь меньшую задержку, но в некоторой степени она всегда будет там. Отчасти это отставание вызвано необходимостью преодолеть инерционную массу ротора и набрать скорость. Это можно в некоторой степени облегчить, используя турбину меньшего размера, возможно, пару намного меньших турбин, или путем внесения усовершенствований в выхлопную систему, чтобы максимально усилить импульсы выхлопа, обеспечивая большую энергию для турбинного колеса.

Последний пункт охватывает различные факторы, влияющие на выбор компонентов двигателя, таких как его распределительный вал (-ы) и компоненты клапанного механизма, размеры клапанов и формы портов. Фактический размер или объем трубы выхлопной системы - одно из наиболее важных решений, которое необходимо принять, потому что он должен быть достаточно маленьким, чтобы избежать рассеивания энергии импульса, но при этом быть достаточно большим, чтобы обеспечить гораздо больший поток, создаваемый, когда ваш маленький блок Ford работает в условиях сильного ускорения.

Конечно, большинство хорошо спроектированных уличных турбонагнетателей также будут иметь продувочный клапан или перепускную заслонку для сброса избыточного турбонаддува, и нет такого малоблочного турбокомпрессора Ford, который не принес бы прямой выгоды. внедрение теплообменника или интеркулера какого-либо типа.Очевидно, что все вышеперечисленное требует жесткого балансирования, и по этой причине индустрия уличных турбокомпрессоров больше похожа на отрасль «тюнеров», чем на производство коммерческих комплектов для крепления на болтах. Работа со специалистом, который понимает ваши конкретные цели, - лучший подход для большинства энтузиастов турбокомпрессоров.

Турбо-комплекты и компоненты

Сегмент уличных турбокомпрессоров на рынке запасных частей для автомобилей с высокими характеристиками - это больше ниша для тюнеров, чем рынок комплектов для крепления на болтах.Просто посмотрите вокруг, и вы быстро обнаружите, что на каждый доступный комплект уличного турбонагнетателя малого блока Ford (5,0 л, 5,8 л или 4,6 л) есть как минимум полдюжины центробежных, двухвинтовых и / или Доступны комплекты уличного нагнетателя на основе рутса.

Но почему это? Мы подумали, что спросим соавтора телешоу Full Throttle Эрика Козелуха, который вместе с братом-близнецом Марком управляет Twins Turbo, одним из лучших в стране небольших салонов тюнеров для автомобилей.

«Основная причина отсутствия (хотя и не полного отсутствия) турбонагнетателей на базе малых блоков Ford заключается в сложной природе турбокомпрессора по сравнению с простотой крепления на болтах обычного уличного нагнетателя.С уличным нагнетателем у вас есть коллекторы и выхлопная система. Все, что вам нужно сделать, это прикрутить один (нагнетатель) к двигателю, запустить подающий и возвратный маслопроводы, и все готово!

«Турбокомпрессор - это гораздо более сложная система, чем нагнетатель. Например, вам нужно изготовить новую выхлопную систему и новые водосточные трубы. И у вас должен быть правильный набор коллекторов, чтобы выдерживать кривую веса и крутящего момента, создаваемую турбонагнетателем, иначе система может треснуть, и вы потеряете решающий наддув и мощность.

«В системе турбонагнетателя вам также потребуется перепускной клапан, или продувочный клапан, и промежуточный охладитель, которые являются важными компонентами для работы любой хорошо спроектированной системы турбонагнетателя. Вам также понадобится электроника для управления перепускной заслонкой, а также функции управления топливом и синхронизацией. Думаю, вы могли бы сказать, что, хотя нагнетатель поддается механику на заднем дворе, турбонагнетатель должен быть настроен компетентным автомобильным техником и настроен должным образом! »

Турбокомпрессор Garrett GT40 изготавливается на заводе для двигателей с объемом двигателя 3 л.От 5 л до 5,0 л. Этот турбонаддув идеален для двигателей Ford с малым блоком V-6 и V-8, работающих в диапазоне от 370 до 650 л.с. На этом разрезе четко показаны основные компоненты GT40, включая корпус компрессора и колесо компрессора (справа), корпус турбины и колесо турбины (слева), а также корпус подшипника и главный вал (в центре).

Модель

Garrett с быстрой намоткой GT-45R идеально подходит для двигателей объемом от 4,6 до 8,1 л. Этот турбомотор развивает мощность от 600 до 1200 л.с., в зависимости от установки двигателя.Коннотация «R» означает «только раса».

- это дополнительная полированная версия одного из маслозаполненных турбонагнетателей Turbonetics / Spearco серии 62-1 с высокими эксплуатационными характеристиками, который имеет корпус компрессора большего размера с 4-дюймовым впускным отверстием и 2,5-дюймовым спиральным компрессором. Этот блок имеет на 10 процентов больший воздушный поток, чем стандартные модели Turbonetics 60-1, и может безопасно обеспечивать давление до 12 фунтов на квадратный дюйм. Этот турбокомпрессор идеально подходит для двигателей Mustang с двигателем 4,6 л.

Имея это в виду, куда могут пойти начинающие преобразователи турбокомпрессоров, чтобы компетентный специалист по турбонаддуву установил уличную турбо-систему на 260-302, 351W / 351-C или 4.6 / 5.4L SOHC или DOHC small block Ford V-8?

По всей стране имеется ряд специализированных турбинных магазинов высшего класса. Сразу приходят на ум имена: Innovative Turbo Systems, Bob Norwood Autocraft, Rusty’s Total Performance, Texas Turbo, Turbo City и, конечно же, Twins Turbo. Вы также можете зайти в Интернет и найти любое количество компетентных турбо-тюнеров, зайдя на сайт www.turbomustangs.com.

Однако все эти магазины объединяет одно общее.Все они получают большую часть турбин отечественного производства от одного из трех производителей.

Garrett Air Research

Во-первых, у вас есть сеть распределения производительности Garrett Air Research «GT», в которую входят в общей сложности пять национальных дистрибьюторов турбокомпрессоров и промежуточных охладителей Garrett Air Research. Чтобы найти ближайшего продавца Garrett GT Turbo и / или квалифицированного установщика Garrett GT Turbo, войдите на сайт www.turbobygarrett.com.

Borg Warner / Air Werks

У вас также есть программа вторичного рынка турбонагнетателей Borg Warner Turbo Systems Air Werks, которая, как и сеть распределения GT Performance компании Garrett Air Research, также может похвастаться полным списком национальных дистрибьюторов и дилеров / установщиков.Их можно найти, зайдя на сайт www.turbodriven.com.

Turbonetics / Spearco

Еще одним крупным игроком в игре с турбокомпрессорами для улицы и стрипа является компания Turbonetics Turbochargers / Spearco Intercoolers, которая является подразделением Kelly Aerospace Company. Однако, в отличие от турбо-программ Garrett Air Research и Air Werks Борга Уорнера, Turbonetics / Spearco не только продает товары дилерам и специализированным установкам турбонагнетателей, но и продает их напрямую в розницу. Чтобы узнать больше об этих продуктах, вы можете войти на www.turboneticsinc.com, или вы можете позвонить по горячей линии технической поддержки Turbonetics / Spearco по телефону (805) 581-0333.

Выбор турбины

Конечно, существует множество производителей турбонагнетателей, выпускающих оффшорные турбокомпрессоры, с продуктами, предназначенными в первую очередь для импортных приложений, и хотя верно то, что некоторые из этих турбонагнетателей могут отлично работать с вашим малым блоком, в действительности вы не можете превзойти продукт доступность, качество, техническая поддержка и гарантия, предоставляемые вышеперечисленными отечественными производителями турбокомпрессоров.Но как выбрать турбокомпрессор подходящего размера для вашего конкретного применения?

Очевидно, что всегда полезно проконсультироваться с местным установщиком или специалистом по турбонаддуву, но на данном этапе вам, возможно, еще предстоит выбрать один из них. Все три компании, производящие турбокомпрессоры, предлагают свои собственные формулы для выбора правильного турбонагнетателя, начиная от сложных алгебраических уравнений и заканчивая удобными гистограммами и диаграммами. Мы начнем с самого сложного и будем упрощать его по мере продвижения.

Турбоагрегаты Air Werks серии K способны развивать мощность от 220 до 430 л.с.

Air Werks от Borg Warner

Программа Air Werks Turbo Systems Борга Уорнера предлагает формулу (и человек, мы имеем в виду формулу) для определения как степени давления, так и степени воздушного потока в фунтах в минуту.

Степень давления

Перед расчетом степени сжатия компрессора вы должны решить, каким будет максимальное давление наддува (например, 7 фунтов на квадратный дюйм). Затем следуйте этой формуле:

Соотношение давления / атмосферное давление = давление наддува + атмосферное давление

7 фунтов на кв. Дюйм +14.7 фунтов на квадратный дюйм = 21,7 фунтов на квадратный дюйм 21,7 фунтов на квадратный дюйм / 14,7 = 1,476 Коэффициент давления

Итак, нам нужно, чтобы наша турбина могла обеспечивать коэффициент давления около 1,5. Мы будем использовать это число в приведенной ниже формуле, чтобы найти требуемый воздушный поток для нашего турбо.

Воздушный поток с турбонаддувом

Следующая формула используется для расчета требуемых кубических футов в минуту для 4-тактных двигателей, которые затем можно преобразовать в фунт / мин. Примечание! Необходимо будет вычесть 0,5 фунта на квадратный дюйм из 14,7 фунта на квадратный дюйм на каждые 1000 футов высоты над уровнем моря, чтобы определить приблизительное атмосферное давление на этих высотах.

Теперь давайте рассмотрим это шаг за шагом. Чтобы упростить задачу, предположим, что мы говорим о 302. Этот рабочий объем делится на 2 (или умножается на 1 ⁄2), потому что цилиндры четырехтактного двигателя поглощают каждый второй оборот.

302/2 = 151 ci

Вы умножаете это число на максимальное число оборотов двигателя, чтобы получить кубические дюймы воздуха в минуту. Затем вы разделите это число на 1728, чтобы преобразовать кубические дюймы в минуту в кубические футы воздуха в минуту (куб.фут / мин)

.

151 кубический дюйм x 6000 об / мин =

0 кубический дюйм / мин / 1728 кубический дюйм / кубический фут = 524.3 куб. Футов в минуту

Однако ваш средний малоблочный двигатель Ford V-8 будет работать только при 80% VE, поэтому вам необходимо умножить кубический фут воздуха в минуту на 0,80.

524,3 куб. Фут / мин x 0,80 = 419,4 куб. Фут / мин

Теперь у вас есть цифра, которая представляет поток воздуха без наддува. Это число необходимо умножить на рейтинг DR или коэффициент плотности, чтобы найти объем воздуха с турбонаддувом. Чтобы найти DR, сначала вы должны определить степень сжатия 1,476 (как было определено ранее) в таблице «Соотношение давлений vs.График коэффициента плотности ». Теперь перейдите к точке КПД компрессора 70 процентов, затем перейдите влево к DR, который в данном случае составляет около 1,25. Затем вы умножите DR на поток воздуха без наддува, чтобы получить требования к воздуху с турбонаддувом в кубических футах в минуту.

419,4 куб. Футов в минуту x 1,25 = 524,25 куб. Футов в минуту

После этого вы можете заполнить формулу, разделив объем кубических футов в минуту на 14,5, чтобы получить требования к воздушному потоку двигателя в фунтах / мин.

524,25 куб. Футов / мин / 14.5 = 36,1 фунта / мин

Используя прилагаемую карту компрессора, вы можете найти линию соотношения давлений 1,7 и перейти к точке 36 фунтов / мин. Если точка попадает между линией помпажа и линией дросселя, компрессор подходит. Если точка в фунтах / мин падает слева от линии помпажа, компрессор может быть поврежден, если он используется для вашего приложения. Если точка находится справа от линии дросселя, компрессор будет менее эффективным, чем требуется для вашего приложения. Как видите, этот компрессор маловат для нашего гипотетического 302.

Borg Warner Air Werks Turbo Systems производит в общей сложности 15 различных моделей турбокомпрессоров, 7 из которых относятся к серии S, которая охватывает дизельные двигатели с диапазоном мощности от 100 до 1600 л.с., и 8 моделей серии K, предназначенных для бензиновых двигателей мощностью от 140 л.с. до 430 л.с. Конечно, вы всегда можете остановить свой выбор на паре.

Гаррет

Компания Garrett Air Research известна как один из ведущих мировых производителей турбокомпрессоров для дизельных и бензиновых двигателей.Линия послепродажного обслуживания турбокомпрессоров GT от Garrett обширна, если не сказать больше. Вместо того, чтобы использовать сложные математические формулы, Гарретт опубликовал удобную гистограмму, которая сопоставляет размер турбонагнетателя с рабочим объемом двигателя и номинальной мощностью в лошадиных силах. По чистой случайности, турбонагнетатели Ford с малым блоком V-8 подпадают под обозначения серии GT40 (например, GT40, GT40R, GT-42-R, GT-45R), поэтому их довольно легко запомнить.

Турбо Рабочий объем / л.с. Диапазон

GT12.4л-1.2л 50-130 л.с.

GT15 1.0L-1.6L 100-220 л.с.

GT20 1.4L-2.0L 140-260 л.с.

GT22 1.7L-2.2L 160-280 л.с.

GT25R 1.4L-2.2L 170-250 л.с.

GT28R 1.6L-2.5L 200-280 л.с.

GT28RS 1.8L-2.7L 250-320 л.с.

GT2871R 1.8L-3.0L 300-460 л.с.

GT3071RWG 1.8L-3.0L 300-460 л.с.

GT3071R 1.8L-3.0L 300-460 л.с.

GT30R 2.0L-3.0L 350-500 л.с.

GT32 2.0L-2.7L 200-420 л.с.

GT35 2.5L-3.2л 260-510 л.с.

GT35R 3.0L-4.5L 400-600 л.с.

GT37 2.8L-3.8L 300-550 л.с.

GT3782R 3.0L-4.0L 300-550 л.с.

GT3788R 3.5L-4.8L 400-675 л.с.

GT40 3.5L-5.0L 370-650 л.с.

GT40R 2.5L-5.7L 400-700 л.с.

GT42 4.4L-6.5L 500-1000 л.с.

GT42R 4.4L-6.5L 500-1000 л.с.

GT45R 4.6L-8.1L 600-1200 л.с.

GT60 6.2L-10L 1450-2000 л.с.

Это типичный пример радиатора типа «жидкость-воздух» (внизу) вместе с промежуточным охладителем «воздух-воздух» (вверху). Spearco производит изделия, показанные здесь.

Turbonetics / Spearco

До их корпоративного приобретения и консолидации в качестве подразделений Kelly Aerospace, компании Turbonetics и Spearco были основаны бывшими гонщиками Р. А. «Бобом» Келлером и Джорджем Спирсом соответственно. Следовательно, имеет смысл, чтобы конгломерат турбокомпрессоров и промежуточных охладителей использовал более практический подход, когда дело доходит до помощи потенциальному покупателю / установщику уличных турбонагнетателей в выборе именно правильного турбокомпрессора. Вместо сложных формул или графиков Turbonetics / Spearco переходит к делу и предлагает специальный рабочий лист / факс-форму приложения Turbo.Чтобы получить такой, просто свяжитесь с Turbonetics / Spearco или получите копию их последнего каталога.

Turbonetics / Spearco предлагает в общей сложности 10 различных турбокомпрессоров, включая их T3 и T4, а также их модели T3 / T4 Hybrid. Также доступны серии 60, 60-1 и 62-1, а также их серии TO4B и TO4E Super, а также модели серий T и Super T. Для гоночных применений компания также предлагает турбокомпрессоры серии Y2K и Big Thumper.

Сливные вентили и интеркулеры

Вокруг нет турбонагнетателя, в котором бы не использовался перепускной клапан.По мере нарастания наддува давление в камерах сгорания становится настолько феноменальным, что в определенный момент оно может вызвать искру или, что еще хуже, сломать детали. Вот почему вам нужен механический или электрический перепускной клапан, чтобы отводить избыточный наддув. Это также позволяет вам настроить время и соотношение воздух / топливо на основе постоянного максимального уровня наддува. Такие вейстгейты производят различные производители, такие как ARC, Mitsubishi и Spearco, и они на вес золота.

Поскольку системы турбонагнетателя неизбежно нагревают всасываемый заряд, промежуточный охладитель является обязательным элементом любой малоблочной турбо-системы Ford.Сохранение относительно прохладного всасываемого заряда помогает настроиться на максимальную мощность, избегая при этом детонации. На рынке есть два популярных типа интеркулеров. Первый - это более компактный промежуточный охладитель воздух-жидкость, который стал популярным в Roush, Saleen и Ford SVT на их Mustang с наддувом от Eaton.

Второй вариант - это конструкция воздух-воздух, которую предпочитают производители турбо-комплектов Ford, такие как Hellion Power Systems, HP Performance, Pro Turbo и Turbo Technology, Inc.

Одним из недостатков систем промежуточного охлаждения «жидкость-воздух» является то, что вам необходим резервуар для охлаждающей жидкости.Когда дело доходит до популярных уличных применений, таких как Ford Mustang, это не кажется серьезной проблемой. Некоторые из ваших наиболее популярных производителей промежуточных охладителей включают ARC, Forge Motorsport, Hellion Power Systems, Super Chiller, Spearco и Garrett.

Конечно, фактическое падение температуры (примерно от 40 до 60 процентов окружающей среды) для любой конструкции в значительной степени зависит от величины наддува, который вы используете, и размера используемого промежуточного охладителя. Довольно типично для обычных уличных двигателей с турбонаддувом 5.0L / 4.6L Mustang может принять интеркулер размером до 24 x 6 x 3 дюйма без необходимости слишком много перемещаться.

Уличный рынок турбо-комплектов

Возможно, в подзаголовке этого абзаца следовало просто читать: «Mustang Street Turbo Kit Market», потому что в наши дни именно здесь и происходит все действие. Взгляните на все обсуждения, происходящие на www.turbomustangs.com.

Я нашел четыре (4) компании, которые производят комплекты турбонаддува 5,0 л и / или 4,6 л для малогабаритных двигателей Ford V-8.Они подробно описаны ниже.

Показан новый 4,6-литровый одинарный турбонагнетатель Hellion Power Systems с промежуточным охлаждением для 4,6-литрового SOHC Mustang GT 1996-2004 годов. Центральным элементом этого комплекта является турбонагнетатель Turbonetics / Hellion Power Systems 62-1H с масляным питанием, способный производить давление до 12 фунтов на квадратный дюйм.

Turbo Technology Inc. производит комплекты с одиночным турбонаддувом для малоблочных двигателей V-8 с толкателем Ford, а также гоночный комплект с двойным турбонаддувом для двигателей 260–302 / 5,0 л на базе турбонагнетателей серии Turbonetics 60-1.Показан пример одной из этих твин-турбо установок в 10-секундном уличном Mustang Les Iida.

Hellion Power Systems

Hellion Power Systems производит однодорожные турбосистемы с промежуточным охлаждением для Мустангов 5,0 л 1987-1993 гг. И 4,6 л SOHC 1999-2004 гг. Основными элементами турбонагнетателей Hellion являются турбонагнетатель Turbonetics 62-Series, перепускной клапан Mitsubishi на 12 фунтов на квадратный дюйм и интеркулер Hellion Power Systems. Динамометрические тесты с Hellion’s 4.Комплект модульного двигателя 6L показал максимальную мощность 430,2 л.с. при 4400 об / мин и крутящий момент 517 фунт-сила-футов при 4250 об / мин.

Hellion Power Systems

2735 Della Road Albuquerque, NM 87105

Телефон: (505) 873-4670

Факс: (505) 880-9758

www.hellionpowersystems.com

Электронная почта: [email protected]

Мощность HP

HP Performance предлагает комплекты уличного турбонаддува с промежуточным охлаждением для всех Мустангов с 1979 по 2004 год.Система промежуточного охлаждения HP объемом 5,0 л, доступная для Mustang с 1979 по 1993 год и с 1994 по 1995 год, основана на собственно собранном и спроектированном турбокомпрессоре, в основном построенном из компонентов Garrett. Базовый пакет HP способен производить от 7 до 9 фунтов на квадратный дюйм, но есть дополнительные турбо-обновления для еще большего ускорения.

HP также предлагает уличную установку от 7 до 9 фунтов на квадратный дюйм для 4.6L SOHC и DOHC Mustang (1996–2004), ориентированных на модели Garrett GT40 / 42. Конечно, большие турбины не обязательны. Компания также предлагает промежуточный охладитель 2003-2004 гг. 4.6L Cobra street turbo kit, который является прямой заменой заводского нагнетателя Eaton. Ни один из этих комплектов не указан по номеру детали. Вы должны запросить их по имени и / или конкретному приложению.

HP Производительность

улица 4-я Э. 301,

Розуэлл, Нью-Мексико, 88201

Телефон: (505) 623-2555

Факс: (505) 622-1451

www.hpturbos.com

Комплекты турбин Pro

Pro Turbo Kits предлагает широкий выбор 5.Комплекты синглетурбо с промежуточным охлаждением объемом 0, 5,8 и 4,6 л для уличных / полосовых Мустанг. Основанный на популярном турбокомпрессоре Garrett GT40, Pro Turbo Kits предлагает следующие комплекты:

1987-1995 5,0-литровый турбокомплект Мустанг с промежуточным охлаждением, кат. / П. ПТКФС-50

1994-1995 5,0-литровый турбокомплект Мустанг с промежуточным охлаждением, кат. / П. ПТКФС-95

1987-1995 5,8 л / 351 Вт Мустанг с промежуточным охлаждением и турбонаддувом, кат. Номер ПТКФС-58

1996-2004 4.6L SOHC Mustang GT с турбонаддувом с промежуточным охлаждением, p / n PTKFS-462V

1996-2004 4.6L DOHC Mustang Cobra с одинарным турбонаддувом с промежуточным охлаждением, p / n PTKFS-464V

1996-2002 4,6 л DOHC 1100HP комплект для соревнований с одинарным турбонаддувом с промежуточным охлаждением, каталожный номер PTKFS-464V-T04 2003-2004 гг. SVT Mustang Cobra преобразовательный комплект с одинарным турбонаддувом с промежуточным охлаждением, кат. Номер PTKFS-46COBRA

Начальный уровень, комплекты Cost Saver без промежуточного охлаждения и системы twinturbo, изготовленные на заказ, также доступны по запросу.

Комплекты Pro Turbo

6630 Топпер № 7

Сан-Антонио, Техас 78233

Телефон: (210) 657-2706

Факс: (210) 599-4507

www.proturbokits.com

Turbo Technology, Inc.

Turbo Technology уникальна тем, что компания предлагает версии с промежуточным охлаждением как одинарных (уличных), так и двойных (гоночных) комплектов. Каждая из этих систем основана на турбонагнетателях серии Turbonetics «60-1». Ниже перечислены актуальные приложения:

1986-1993 Уличный комплект 5,0 л с одинарным турбонаддувом и интеркулером, каталожный номер 508693-S

1986-1993 Гоночный комплект 5,0 л с двойным турбонаддувом и промежуточным охлаждением, номер по каталогу 508693-R76

1994-1995 5.0L уличный комплект с одинарным турбонаддувом с промежуточным охлаждением, кат. Номер 5094955-S

1994-1995 Гоночный комплект 5.0L Twin-Turbo с промежуточным охлаждением, кат. Номер R50TT-1

Гоночный комплект Big Thumper с промежуточным охлаждением 5,0 л / 5,8 л, 50RTH

2005 4.6L SOHC 3-клапанный уличный комплект с двойным турбонаддувом и промежуточным охлаждением, номер детали еще не назначен

Turbo Technology, Inc.

6211 С. Адамс

Tacoma, WA 98409

Телефон: (253) 475-8319

Факс: (253) 474-7413

www.turbotechnologyinc.com

HELLION MOD-MOTOR TURBO MUSTANG

Hellion Power Systems уже известна своими серьезными турбонаддувами, на 100% устанавливаемыми на болтах, для 5.0L 1986 по 1993 Мустанг. Тем не менее, их последнее достижение, 4,6-литровый турбо-комплект для 4,6-литрового SOHC Mustang GT с 1996 по 2004 год, может стать их главным достижением.

За несколько часов до нашей встречи с Джоном Уристом из Hellion Power Systems на выставке SEMA в 2004 году в Лас-Вегасе, штат Невада, Джон и технические специалисты из Bassani Manufacturing только что завершили создание прототипа системы. Система была установлена ​​на 4.6-литровом двигателе Дэррила Бассани 2000 года выпуска, оборудованном SOHC, Mustang GT и получила восторженные отзывы на SEMA. Но сколько мощности у Hellion Power Systems, 4.6L SOHC Mustang мод двигатель турбо комплект на самом деле сделать? И что не менее важно, насколько легко его установить?

Динамометрические испытания после SEMA, проведенные в Superior Automotive, показали, что автомобиль развивает мощность 430,2 л.с. при 4400 об / мин и крутящий момент 517 фунт-сила-футов при 4250 об / мин и давлении 12 фунтов на квадратный дюйм. Да, вы правильно прочитали, 430 л.с. со стандартным 4,6-литровым 2-клапанным двигателем с безопасным синхронизацией (10 градусов до ВМТ) и октановым числом 91!

«Изначально мы хотели, чтобы этот комплект был простым, как наш турбо-комплект с толкателем 5,0 л, но на самом деле так было с ограниченным пространством, как с массивным 4.6-литровый двигатель, нам действительно пришлось проявить творческий подход к упаковке », - сказал Урист.

«Это потребовало некоторой модернизации самой системы передней подвески SN-95 Mustang. Например, для достижения необходимого зазора, необходимого для прокладки воздуховода от выхлопа к турбонагнетателю, от турбонагнетателя к выхлопу вниз по потоку и от промежуточного охладителя к корпусу дроссельной заслонки, сразу стало очевидно, что нам сначала придется заменить этот громоздкий заводской штампованный стальной К-образный элемент с меньшим ограничением пространства.«Вместо этого мы заменили переднюю трубчатую К-образную балку Granatelli Motor Sports, которая также использует комплект передних трубчатых А-образных рычагов Granatelli, комплект для переоборудования амортизаторов Granatelli и набор пластин изгиба / ролика Granatelli. Поскольку это очень важный фактор при установке нашей системы, мы сделали все эти компоненты частью нашего комплекта. Эти начальные модификации, несомненно, являются наиболее трудоемкими частями всей установки турбоагрегата. После этого практически все остальное присоединяется к делу.”

Очевидно, что любители жестких модификаций мотора Mustang сразу заметят тот факт, что Granatelli K-member значительно легче стандартного. Однако это не первоначальное намерение.
«Функциональность (читай« больше места ») - главный критерий перехода. На самом деле, дополнительный вес Turbonetics 62-1H turbo и других связанных компонентов в основном компенсирует любое серьезное преимущество в весе », - говорит Урист.

Теперь перейдем к гайкам и болтам комплекта.

«Турбо-комплект 4,6-литрового двигателя SOHC от Hellion Power Systems был разработан для использования штатных выпускных коллекторов OE Castiron для простоты установки», - говорит Джон. «В нашем комплекте также есть трубопровод из нержавеющей стали (переходник из нержавеющей стали 21 ⁄4 дюйма, входная труба турбокомпрессора 3 дюйма из нержавеющей стали и спускная труба из нержавеющей стали 3 дюйма), которые разделяются на пару 21 ⁄2 дюйма. соединительные трубы из нержавеющей стали, которые могут быть подключены к заводской системе катушки спины или работать в внедорожном стиле ».

Помимо вышеупомянутой подвески Granatelli, другие ключевые компоненты включают (картерный) масляный турбонагнетатель Turbonetics 62-1-Series Performance Turbocharger, а также промежуточный охладитель и перепускной клапан Hellion Power Systems.

Согласно заводской документации Turbonetics, «Турбонагнетатель Turbonetics 62-1-Series - это уличный / полосовой турбокомпрессор премиум-класса для производителей двигателей, которым необходимо это дополнительное преимущество».

По словам Джона Уриста, турбина серии 62-1, используемая в их наборе, была построена специально для Hellion компанией Turbonetics и имеет полированный корпус турбокомпрессора с передаточным числом 0,55 и корпус турбины с передаточным числом 0,81 с 4-дюймовым впуском и 2,5-дюймовым. сливная трубка или спираль. Он также оснащен 62-миллиметровым колесом компрессора и турбинным колесом P-trim, прикрепленным к усиленному главному валу, вращающемуся на одном шарикоподшипниковом приводе.Это устройство чрезвычайно прочное и непревзойденное по качеству. Время наматывания невероятно быстрое. В отличие от других конструкций корпуса шарикоподшипника турбокомпрессора, Hellion-Turbonetics 62-1-H полностью перестраивается.

Алюминиевый промежуточный охладитель имеет размеры 24 x 6 x 3 дюйма и оснащен парой конических алюминиевых баков охлаждения с 21 ⁄2-дюймовыми входами и выходами, которые проходят от турбонагнетателя к промежуточному охладителю и от промежуточного охладителя к корпусу дроссельной заслонки 75 мм. Этот компактный блок устанавливается перед переборкой переднего радиатора, непосредственно под радиатором кондиционирования воздуха Mustang, что позволяет в полной мере использовать возможности переднего воздухозаборника автомобиля в кузове.

Для того, чтобы успешно установить этот интеркулер и необходимые воздуховоды, установщикам сначала необходимо снять податливую переднюю панель Mustang. По сравнению с заменой передней К-образной балки это, конечно, не сложная процедура. По сути, все «надвигается, снимается» заводским способом застежки «елочка».

«Мы также используем байпасный клапан Mitsubishi на 12 фунтов на квадратный дюйм, который считается одним из лучших на рынке, вместе с перепускным клапаном Turbonetics Evolution, который снова является одним из лучших в отрасли.

«Этот комплект также поставляется с собственной топливной системой, которая включает в себя комплект топливных форсунок Bosch мощностью 42 фунта / час, внутрибаковый электрический топливный насос Ford Focus и 90-мм MAF Granatelli с фильтром K&N. Причина, по которой мы включаем нашу собственную топливную систему, заключается в том, что жесткие детали вторичного рынка (например, нестандартные головки цилиндров, горячие кулачки и т. наша собственная откалиброванная топливная система ».

Урист так же быстро указал на то, что после установки комплекта абсолютно необходимо, чтобы владелец доставил машину в авторитетную динамометрическую мастерскую, чтобы перепрограммировать (настроить) микросхемы DiabloSport для новой установки.

«Все компьютеры и машины разные, - ответил Джон. «Это нужно делать локально, на динамометрическом стенде. В связи с широким диапазоном высот и климатических условий по всей стране, а также с различными сортами топлива, доступными в определенных географических регионах, мы обнаружили, что мы не можем включить в наш комплект чип идеальной производительности для всех. Это просто невозможно.

«В настоящее время у нас есть один вариант. Вы можете заказать воздуховоды из полированной нержавеющей стали, которые действительно отлично смотрятся при открытии вытяжки.В настоящее время мы рассматриваем федеральную сертификацию (выбросы). Однако на момент написания этой статьи и этот комплект, и наш турбо-комплект 5,0-литрового толкателя V-8 предназначены только для внедорожного использования! »

А теперь следуйте за нами, пока мы покажем вам, как установить одну из этих систем. Ради экономии времени и того факта, что мы фактически выполняем эту установку с использованием мула Bassani R&D, трубчатый K-образный элемент Granatelli и соответствующие компоненты подвески уже были установлены.

1. Установка начинается с использования гаечного ключа на 1⁄2 дюйма для установки 90-градусного фитинга подачи масла № 4 AN в верхней части турбокомпрессора. Этот штуцер подсоединяется к линии подачи давления масла, которая проходит от крепления масляного фильтра к турбонагнетателю для обеспечения достаточной смазки.

2. Далее следует установка маслосливного патрубка АН-10, который крепится к корпусу турбокомпрессора с помощью гаечного ключа на 7⁄8 дюйма.

3. Опорный кронштейн турбокомпрессора прикручивается к стороне пассажира 4.6л 2-х клапанная ГБЦ. Это прежнее место расположения глушителя кондиционера, который позже будет перемещен и прикреплен к одной из трубок наддува.

4. Турбокомпрессор затем болтами к опорной турбокомпрессора кронштейну с помощью серии из трех 1/2 х 5/16 дюйма заводских болтов.

5. Затем с помощью гаечного ключа на 1⁄2 дюйма подсоединяют линию подачи давления масла к 90-градусному фитингу AN в верхней части корпуса турбокомпрессора.

6.Подсоединяется возвратный маслопровод, который в конечном итоге подключается к штуцеру AN в передней части масляного поддона с помощью гаечного ключа на 9⁄16 дюйма.

7. Поставляемый пробойник для линии возврата масла используется для проделывания отверстия в передней части мертвой точки масляного поддона 4,6 л, примерно на 1 дюйм ниже кромки с помощью молотка.

8. Затем в это отверстие нарезать резьбу с помощью трубного метчика 3⁄8 дюйма NPT с большим количеством смазки для улавливания металлических осколков.

9.1-дюймовый гаечный ключ используется для затяжки 3⁄8-дюймового фитинга AN, который устанавливается в масляный поддон. Затем к штуцеру присоединяется возвратный маслопровод.

10. Здесь мы видим, как наши установщики монтируют главный впускной трубопровод турбонагнетателя. Одна сторона прикручена к стандартному выпускному коллектору со стороны пассажира, а другая - к турбонагнетателю.

11. Далее следует установка стальной прокладки (входной прокладки турбины) между турбонагнетателем и входной трубой.

12. Датчик кислорода OE на стороне пассажира переустанавливается с помощью гаечного ключа на 7⁄8 дюйма. Поскольку эти датчики очень хрупкие, нанесите на резьбу немного противозадирного средства.

14. С помощью небольшого количества силиконового спрея для облегчения установки заводской датчик температуры воздуха вставляется в верхнюю часть конического воздушного фильтра K&N, имеющего собственное отверстие.

15. Далее следует установка 4-дюймовой воздухозаборной трубки из неопреновой резины Hellion.Один конец прикреплен к заводскому MAF, а другой конец - к турбонагнетателю, который закреплен в общей сложности четырьмя 4-дюймовыми хомутами.

16. Заводская розетка массового расхода воздуха снова подключается к новому 90-мм массовому расходомеру воздуха Granatelli Performance.

17. 3-дюймовая нижняя труба турбокомпрессора, идущая от верхней части моторного отсека, фиксируется 3-дюймовым ленточным зажимом из нержавеющей стали.

18. Переустанавливается временно отложенный бачок перелива охлаждающей жидкости радиатора.

19. Перепускная заслонка Turbonetics устанавливается на впускную трубу турбокомпрессора и выпускную трубу перепускной заслонки с помощью прилагаемых прокладок и болтов с внутренним шестигранником 1⁄2 дюйма из комплекта.

20. Заводская линия переменного тока крепится к выпускной трубе наддува с помощью заводского зажима и 7⁄16-дюймового болта.

21. 1/2 дюйма и 9/16 дюйма ключ используется, чтобы затянуть опорный импульс линии, который соединен с выпускным отверстием турбо прокрутки и прикрепленный к нижней стороне вестгейтом.По мере увеличения давления наддува открывается перепускной клапан, ограничивая наддув до давления пружины (8 фунтов на кв. Дюйм). Однако в этом случае он установлен на 12 фунтов на квадратный дюйм.

22. Переходная труба турбонагнетателя проходит от выпускного коллектора со стороны водителя к впускной трубе турбонагнетателя с помощью пары 9⁄16-дюймовых болтов.

23. Гаечный ключ на 7⁄8 дюйма используется для установки и затяжки оригинального кислородного датчика со стороны пассажира в переходной трубе турбокомпрессора.

24. 3-дюймовый зажим Torx устанавливается на спускную трубу, которая фиксирует выхлопную трубу с двойным цилиндром, проложенную под Granatelli Performance Kmember.

25. Далее следует установка двойной трубы. Все зажимы оставлены незатянутыми для окончательной установки и выравнивания системы.

26. На другом конце двойной трубы устанавливается 3⁄8-дюймовый зажим Torx, который фиксирует Y-образную трубу из нержавеющей стали на месте.

27. Затем следует установка Y-образной трубы, расположенной на выходе из датчика кислорода, которая проходит через каталитический нейтрализатор Bassani и соединяет переднюю трубу с выхлопными трубами глушителя.

28. 9⁄16-дюймовый торцевой ключ и храповик используются для затяжки 3⁄8-дюймовых болтов и гаек, которыми Y-образная труба крепится к системе отвода назад.

29. Два заводских нижних датчика O2 повторно устанавливаются в основной жгут проводов Mustang.

30. Хомуты Torx из нержавеющей стали (передние и задние) затягиваются с помощью торцевого ключа 9⁄16 дюйма. Таким образом выхлопная труба крепится к передней трубе.

31. 21⁄2-дюймовые силиконовые шланги Hellion Power Systems (с помощью прилагаемых хомутов) устанавливаются на промежуточный охладитель перед установкой.

32. Промежуточный охладитель Hellion Power Systems прикреплен к передней перегородке опоры радиатора Mustang 2000 года с помощью пары метрических болтов.

33. После полностью установленного промежуточного охладителя следующим шагом будет выпускная труба турбонаддува, которая проходит от турбонагнетателя (вокруг опоры радиатора) в промежуточный охладитель с помощью прилагаемого зажима из нержавеющей стали.

34. Выходная труба промежуточного охладителя (которая проходит до корпуса дроссельной заслонки) устанавливается с помощью прилагаемых хомутов из нержавеющей стали и присоединяется к силиконовому шлангу диаметром 21⁄2 дюйма на другом конце.

35. Трубка промежуточного охладителя с J-образным изгибом огибает внутреннее крыло и отверстие внутри моторного отсека, вставляя один конец в силиконовый шланг диаметром 21⁄2 дюйма с помощью зажима с Т-образным болтом, чтобы все было на месте.

36. Так должны выглядеть воздуховоды промежуточного охладителя Hellion Power Systems после полной установки.

37. 2-1⁄2-дюймовый соединительный шланг надевается на приемный конец трубы с J-образным изгибом, который фиксируется на месте с помощью другого нержавеющего зажима с Т-образным болтом.

38. Силиконовый шланг диаметром 13⁄8 дюйма надевается на байпасную наддувную трубу, ведущую к корпусу дроссельной заслонки, и затем устанавливается в автомобиль.

39. Вот вид, который видит таракан, когда этот зверь с турбонаддувом выходит на улицу. Очень впечатляюще!

40. После полной установки турбонагнетателя Hellion Power Systems можно приступить к работе на стенде. Здесь мы видим, как Шон Эллис из Super Automotive сжигает первый компьютерный чип Diablo, а Джон Урист (слева) и Дэррил Бассани (в центре) смотрят на него.

41. Наша первая тяга развила максимальную мощность в 375 л.с. и 505 фунт-футов крутящего момента. Используя первоначальную программу, наша вторая тяга выдавала несколько лучше 395 л.с. Однако крутящий момент не изменился, оставшись на уровне 505 фунт-футов.

42. Сгорел второй чип Diablo с более агрессивными модификациями тайминга и топливной системы. В конечном итоге это дало 430,2 л.с. (при 4400 об / мин) и 517 фут-фунт крутящего момента при 4250 об / мин.

Написано Бобом МакКлэргом и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга.Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Создание самодельного турбо-комплекта

Один из вопросов, который, кажется, довольно часто возникает на этом сайте, касается того, что вам понадобится, если вы решите собрать свой собственный турбо-комплект.
Это легко сделать в собственном гараже, если у вас есть средство для резки трубочки и сварщик.
Если у вас есть техническое ноу-хау, чтобы установить маховик в свой автомобиль, вы можете собрать турбо-комплект, используя ресурсы в Интернете.
Большинство людей начинают с поиска на eBay и находят комплект, похожий на этот
.
они обычно стоят от 700 до 3000 долларов в зависимости от компании, у которой вы заказываете, и качества деталей, но цена комплекта не всегда гарантирует качественные детали.
Хороший вариант - собрать детали по отдельности и собрать комплект самостоятельно.
Это может сэкономить вам тысячи долларов, и, в зависимости от вашей способности торговаться, вы можете получить хороший рабочий комплект всего за несколько сотен.

Детали, необходимые для турбонагнетателя, следующие:
Turbo
трубопроводы масла / охлаждающей жидкости
нагнетательный трубопровод
интеркулер (если вы выберете)
продувочный клапан
выпускной коллектор
перепускной клапан
нижняя труба
управление двигателем (последнее, но более важное, чем турбо)

Прежде всего, давайте поговорим о вариантах турбонаддува
Поскольку мы идем только по минимуму, лучший выбор для турбины - это бывшая в употреблении турбированная машина, которая поставляется с завода с турбонаддувом.
- это обычные турбины Mitsubishi
(DSM Trader, размещенный на DSMsource.com - Main Index), сюда входят DSM, которые предлагают турбонаддув, хорошо подходящий для 1,5 или 1,6-литрового двигателя, способного на большую тягу.
обратите внимание, что он имеет внутренний перепускной клапан
Турбины Ford SVO были 60 комплектаций t3 с 0,63 a / r на выхлопе
Nissan Turbos предлагал большой выбор, включая множество различных t3s
. вот ниссан турбо от ниссана 300zx
1985 года
Обратите внимание, что здесь нет вестгейта, изначально у автомобиля был внутренний вестгейт, но корпус был снят, чтобы можно было использовать внешний вестгейт.
легко найти подержанный турбо, eBay и форумы, подобные этому, часто выставляют на продажу турбины.

Линии масла / охлаждающей жидкости
Турбинам требуется масло для смазки и поддержания рабочего объема, производимого одним из этих маленьких агрегатов. Большинство комплектов в Интернете, которые вы заказываете, требуют, чтобы вы установили Т-образный фитинг там, где находится ваш блок подачи давления масла, и проложили линию от него до вашего турбо, а затем слив турбонагнетателя идет от турбо к масляному поддону, Идеально это стальная леска, которую я с тех пор модернизировал после использования пластиковой лески, которая протекала как сумасшедшая, что вы можете видеть на некоторых фотографиях.
Многие заводские автомобильные турбины имеют водяное охлаждение для продления срока службы. Если у вашего турбонаддува есть возможность водяного охлаждения, я бы порекомендовал это сделать, поскольку это предотвратит закоксовывание (затвердевание горячего масла из-за слишком быстрого охлаждения) и продлит жизнь турбо. Вы можете провести водяные линии от одной из петель возле корпуса дроссельной заслонки.

Интеркулер

, это вариант, но так много людей используют их из-за того, насколько они полезны.
, когда вы сжимаете воздух, он нагревается, не говоря уже о тепле, которое передается в трубопровод из-за того, что он находится рядом с горячим двигателем.
Многие автомобили поставлялись с промежуточными охладителями с турбонаддувом, которые будут работать. Наиболее идеальным местом для наиболее распространенного типа промежуточного охладителя (воздух-воздух) будет область с большим потоком воздуха, позволяющая конвекции выполнять свою работу. Вот почему большинство людей предпочитают размещать интеркулер за крышкой переднего бампера. Это потребует модификации в том, что касается добавления опор и освобождения места, поскольку honda не собиралась ничего делать там.

Зарядный трубопровод


Это та часть, где вы можете проявить творческий подход при сборке комплекта. Что касается размера трубопровода, я рекомендую измерить выход компрессора вашего турбонагнетателя и обе стороны интеркулера, а также корпус дроссельной заслонки.Лучше всего иметь нагнетательный трубопровод аналогичного размера, чтобы обеспечить беспрепятственный поток воздуха. Больше - не всегда лучше, так как слишком большое может привести к чрезмерной задержке, слишком маленький размер заставит воздух создавать резервную копию, не позволяя компрессору работать с оптимальной эффективностью.

варианта есть;
закажите гибки оправки в JC Whitney. Автозапчасти и автомобильные аксессуары - легковые автомобили, грузовики, джипы, мотоциклы, VW, RV и ATV - запчасти и аксессуары для вторичного рынка или на многих других сайтах.
закажите комплект. трубопровод, так как он похож на то, как выхлопная труба движется обратно от двигателя.
с труборезом и сварщиком, это легко сделать самому, проявите изобретательность и подключите турбокомпрессор к интеркулеру, а интеркулер - к корпусу дроссельной заслонки.

Продувочный клапан
Требуется в любой турбо-системе для защиты дроссельной заслонки или компрессора от повреждения из-за избыточного давления. Их обычно можно получить от DSM, и они не должны стоить дороже 75 долларов за подержанный. После получения приваривается фланец к наддувному трубопроводу между промежуточным охладителем и турбонаддувом.

Выпускной коллектор

Существует так много разных типов выпускных коллекторов. Самый дешевый вариант - сделать его самостоятельно, многие компании предлагают комплекты для изготовления простого коллектора в стиле «бревна». По моему опыту, я обычно покупаю подержанный выпускной коллектор и модифицирую его, чтобы он подходил к моей машине. Для этого мне потребовалось обработать фланцы, что было несложно, поскольку у меня был доступ ко всей механической мастерской, а это не то, что делают многие.

Wastegate


Существует два типа Wastegate: внутренний и внешний.В зависимости от вашего турбо будет решаться, какой из них вам нужен и какой выпускной коллектор вам также понадобится. Внутренний вестгейт монтируется как часть турбонагнетателя как единое целое. На выпускном коллекторе установлен внешний вестгейт, поэтому к нему должен быть приварен фланец.
Большинство заводских автомобилей с турбонаддувом имеют турбины с внутренними перепускными клапанами /
Вот список автомобилей и там настройки давления вейстгейта:

Garrett T3 42/48 - 8psi

Почти все chrysler 2.2l с турбонаддувом с тупым t3 - 5.5psi-6.5

.60 / .63 Tbird / meurker / svo - 10psi

RHB5 от Subaru и Probe - 8psi

84-88 nissan 300z t3 .60ar / .63ex. - 5psi

87-88 rx7 Twin Scroll Turbo - 6.2psi

Mitsu TD04L (WRX) - 7 psi

t25 / 14b (Mitsu Eclipse) - 8psi

starion 14g До 1987 года - 7psi

starion 1987+ - 11 psi

garret t28 ступень 1 - 8,5 psi

garret t28 ступень 2 - 10,5 psi

garret t28 ступень 3 - 15 psi

K26 внешний - 14 psi

Garrett T3 42/48 - 8psi

GReddy td04 mits -15г) - 5.5psi

CT26 (MK3 Supra) - 5psi

TB25 (Garrett, 89 Pontiac Sunbird GT) - 7 psi

IHI ​​VJ20 (JDM Mazda 1.8 GTX) - 8,8 psi

K03 - 4 фунта / кв.
Конец линейки деталей турбины - это просто место, где газы из выхлопной трубы турбины уходят в выхлопную систему. Это горячий, быстро расширяющийся воздух, и, поскольку у вас уже есть турбонагнетатель в выхлопной системе для создания противодавления для вашего двигателя малого объема с высокими оборотами, рекомендуется установить спускную трубу, которая позволяет воздуху выходить и очищать его ». Способ получить больше воздуха как можно скорее.В большинстве приложений используется по крайней мере 3-дюймовая водосточная труба, вопрос о том, какой размер выхлопной трубы идеален, остается спорным, и это в основном зависит от области применения.
Для вышеупомянутых фактов мне нравится использовать большую водосточную трубу, а затем использовать чистую выхлопную трубу после этого.

Управление двигателем
Самая важная часть любой турбо-системы - это то, что поддерживает работу двигателей на тысячи миль даже после пробега более 100000 миль.
Я не против отложить на это пару сотен, так как это избавляет меня от необходимости покупать новый двигатель после взрыва шахты.
Новое движение в тюнинге - это тюнинг на низовом уровне. Существуют программы, которые позволяют любому настраивать автомобиль с помощью домашнего компьютера и знаний программирования.
Поскольку многое из этого выше моей головы, я оставляю это людям, которые знают, что они делают, и ищут кого-нибудь на месте, чтобы запрограммировать это для меня, они никогда не будут так далеко, или вы можете заказать программу, записанную на чип, который примерно построен для вашей установки.
Сайты, на которые я рекомендую посмотреть:
Добро пожаловать в PGMFI
Crome, TurboEdit, Uberdata --- DIY Honda ECU тюнинг и ресурсы по чипам, описания продуктов и ссылки.Широкополосные, топливные насосы, промежуточные охладители, чипирование ЭБУ, широкополосная настройка и многое другое
При использовании массовой настройки, как описано на pgmfi.org, рекомендуется использовать более крупные форсунки, которые вы можете купить после продажи, или использовать форсунки DSM, следуя инструкциям на Homemadeturbo.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *