Отношение турбины A/R и выбор корпуса

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
ДВС, катализатор, рампа, зажигание, моторчик, карбюратор, турбонаддув, компрессор, нагнетатель, турбонагнетатель

Отношение турбины A/R и выбор корпуса

Размер входного канала дает нам представление о потенциале турбины, но важным также является отношение A/R. При одинаковом размере турбины может быть несколько размеров корпусов с различными отношениями A/R для точной настройки работы турбины с целью обеспечения оптимальных технических характеристик.

Как показано на рис. 6.5, отношение A/R – это отношение между областью сопла турбины А и радиусом от центра оси турбины до центра тяжести горловины корпуса турбины R. Чем меньше отношение A/R, тем меньше канал (сопло) и тем быстрее будет вращаться турбина при соответствующей интенсивности потока выхлопных газов. Это хорошо для давления наддува при низкой частоте вращения, но слишком маленький корпус будет причиной возникновения чрезмерного обратного давления и выделения тепла. Корпус турбины с большим отношением A/R пропускает поток отработанных газов без ограничений при высокой частоте вращения. Однако, так как частота вращения турбинного колеса снижается при низкой частоте вращения двигателя, давление наддува в таком случае будет низким. Опять же необходим компромисс. Производители автомобилей часто предпочитают более высокое давление наддува при низкой или средней частоте вращения двигателя за счет снижения максимальной мощности и увеличения расхода топлива.

Рис. 6.5. Отношение A/R корпуса турбины определяется отношением области сопла турбины (А) к радиусу от центра оси турбины до центра тяжести горловины корпуса (R).

Производители турбокомпрессоров разрабатывают графики технических характеристик турбины, чтобы помочь производителям автомобилей выбрать подходящий турбокомпрессор, но самый лучший метод – эмпирический. Во время регистрации давления наддува при запущенном двигателе на динамометрическом стенде можно четко увидеть определенное давление наддува, которое создает соответствующее отношение A/R (см. рис. 6.6), а также мощность на выходе. Однако на эти цифры стоит обращать внимание только при создании двигателя гоночного автомобиля. Для легковых серийных автомобилей гораздо более важно то, как двигатель будет вести себя в условиях дорожного движения каждый день. Конечно же, если двигатель работает нестабильно, скорее всего, отношение A/R слишком большое для существующего потока выхлопных газов. Сдругой стороны, если автомобиль постоянно «дергается» и не перемещается плавно при низкой частоте вращения, а мощность при этом резко падает на более высоких оборотах, значит, отношение A/R слишком маленькое.

Рис. 6.6. Корпус турбины с маленьким отношением A/R обеспечивает более высокое давление наддува при низкой частоте вращения двигателя, но снижает максимальную мощность вследствие ограничения потока отработанных газов.