Тест технических характеристик турбокомпрессора

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
схема системы охлаждения, вентилятор охлаждения, радиатор охлаждения, схема системы охлаждения, конструкция радиатора, охлаждение высокомощных двигателей, ДВС, электродвигатель, устройство ДВС, мотор, инжекторный двигатель, воздуховод, промежуточный охладитель, компрессор

Тест технических характеристик турбокомпрессора

Следующий тест позволит проверить выбранный нами корпус турбинного колеса. В общем в двигателях автомобилей, предназначенных для уличных гонок, со средним уровнем модификаций максимальное значение давления наддува должно достигаться при полностью открытой дроссельной заслонке при частоте вращения двигателя, на которой достигается пиковый крутящий момент. Установка корпуса турбинного колеса меньших размеров, чем необходимо, обычно не помогает увеличить технические характеристики при низкой частоте вращения двигателя и, как правило, приводит к снижению мощности при высокой частоте вращения вследствие слишком высокого обратного давления выхлопных газов, которые препятствуют прохождению потока выхлопных газов из двигателя. В идеале обратное давление выхлопных газов при измерении на впускном отверстии корпуса турбинного колеса с подсоединенным к выпускному отверстию стендовым отводом выхлопных газов длиной 60 см не должно быть более чем на 25%  выше, чем максимальное давление наддува при пиковой мощности. Потому в этом двигателе с максимальным давлением наддува 0,8 бар значение обратного давления выхлопных газов не должно превышать 1 бар при частоте вращения двигателя, на которой достигается максимальная мощность.

В двигателях с высокими техническими характеристиками желательно получить высокую мощность на выходе. В этом случае выбранный корпус турбинного колеса не позволит достичь максимального давления наддува, пока частота вращения не будет выше на 500–700 об/мин, чем значение, при котором мощность будет максимальной для двигателей со средним уровнем модификаций. Корпус турбинного колеса с этим отношением A/R будет значительно снижать обратное давление выхлопных газов. Следовательно, при частоте вращения максимальной мощности давление выхлопных газов во впускном отверстии корпуса турбинного колеса будет практически таким же, как и максимальное давление наддува.

Этот автомобиль не попал в большую категорию. Поэтому мы ожидали, что при частоте вращения максимальной мощности (около 6000 об/мин) обратное давление выхлопных газов не будет превышать 1 бар. И были немного разочарованы, когда получили значение давления при частоте вращения 6000 об/мин более 1,2 бар, а при максимальной частоте вращения оно увеличилось до 1,4 бар. Однако следующие тесты по проверке эффективности промежуточного охладителя показали, что давление наддува на выходе из компрессора в отличие от давления во впускном коллекторе составляло 0,89 бар. Следовательно, показания обратного давления чуть выше 1,2 бар были удовлетворительными. Некоторые специалисты по тюнингу в этом вопросе куда более либеральны и признают, что обратное давление, которое превышает давление наддува в 2–2,5 раза, приемлемо.

Ранние турбированные двигатели автомобиля Porsche 911 в этом отношении будут отличным примером. Максимальная мощность достигалась при частоте вращения 5500 об/мин. В этот момент давление наддува составляло 0,8 бар, а обратное давление выхлопных газов – 1,1 бар. Подобные значения были получены при использовании довольно тихой заводской системы выпуска отработанных газов. Еще одним препятствием было то, что эта модель была оснащена системой впрыска воздуха с целью очистки выхлопных газов. Воздух, впрыскиваемый в выпускные каналы, увеличивал объем газов и процесс горения, который мог здесь происходить, увеличивал давление выхлопных газов. Конечно же, это помогало турбинному колесу быстрее раскрутиться при низкой частоте вращения, когда интенсивность потока выхлопных газов была низкой, но также увеличивало обратное давление выхлопных газов при более высокой частоте вращения (таблица 23.2). Обратите внимание на результаты при частоте вращения 3000 об/мин, когда двигатель 911 производил максимальный крутящий момент. В это время давление наддува было также максимальным (оно медленно перемещалось еще выше, но пиковым, несомненно, было значение при частоте вращения 3000 об/мин), указывая на то, что в заводской комплектации выбор корпуса турбинного колеса был правильным. Также при максимальном крутящем моменте обратное давление выхлопных газов составляло примерно 70% от давления наддува, а это еще один индикатор отличного подбора компонентов.

Таблица 23.2. Обратное давление выхлопных газов в автомобиле Porsche 911

При конструировании компонентов, создающих в двигателе наддув, производители автомобилей выполняют серию испытаний, чтобы убедиться, что все теоретические расчеты действительно обеспечивают необходимые технические характеристики. Когда специалисты компании Porsche занимались разработкой двигателя с промежуточным охладителем 911 два десятилетия тому назад, у них не было вналичии высокотехнологичного оборудования для сбора данных, которое имеется в нашем распоряжении сейчас. Они полагались на простейшие инструменты и приборы для проверки, которые сейчас используются многими любителями тюнинга.