Управление давлением наддува и клапаны сброса давления

Обычно пользователи нашего сайта находят эту страницу по следующим запросам:
турбина туриста, ДВС, турбомода, катализатор, технорессора, турботема, рампа, зажигание, моторчик, турбонаддув, компрессор, нагнетатель, турбонагнетатель

Управление давлением наддува и клапаны сброса давления

Управление давлением наддува в нагнетателях обычно обеспечивается посредством подбора подходящего передаточного отношения. Однако внекоторых ситуациях, когда центробежные нагнетатели приводятся в действие на высокой скорости вращения, чтобы обеспечить более высокое давление наддува при низкой частоте вращения, возможно, придется ограничить максимальное давление наддува при помощи подходящих клапанов сброса давления, которые обычно используются в турбированных двигателях. Вместо того чтобы использовать приспособления наподобие крышек радиатора, лучше подобрать подходящий продувочный вентиль (если один клапан сброса давления не справляется споставленной задачей, установите дополнительные клапаны). Для обеспечения оптимального контроля за давлением наддува этот клапан должен сообщаться с системой управления двигателя. Если установлен промежуточный охладитель, клапан сброса давления должен располагаться перед промежуточным охладителем, чтобы увеличить его эффективность.

В нагнетателях, не оснащенных перепускным клапаном, придется использовать клапан сброса давления в любой системе впуска, которая оснащена дроссельной заслонкой, установленной после нагнетателя (лично я предпочитаю конструкции, в которых дроссельная заслонка установлена перед нагнетателем). Привод не отсоединяется от нагнетателя, когда водитель убирает ногу с педали акселератора, поэтому нагнетатель продолжает нагнетать воздух в воздуховод, соединяющий впускной коллектор и нагнетатель. При открытой дроссельной заслонке давление по обе стороны от нее примерно одинаковое, но, когда дроссельная заслонка резко закрывается, давление в коллекторе резко падает ниже нуля (возможно, до -0,6бар) с одной стороны дроссельной заслонки, а со стороны нагнетателя давление может резко подняться до 1,7бар или выше. Это может стать причиной деформации вала дроссельной заслонки, а также заставит дроссельную заслонку открыться еще раз. В следующий раз, когда водитель резко выжмет педаль акселератора, заслонку может заклинить в открытом положении.

Большой нагнетатель Рутс с заборником-«капюшоном» в верхней части. Установленный должным образом на впускной коллектор с отлично сконструированным приводом, этот нагнетатель будет прочным и надежным в эксплуатации.

Остерегайтесь обратной вспышки

Стоит также рассмотреть еще одну возможную причину повреждения нагнетателя – обратную вспышку или обратное пламя во впускном коллекторе. Центробежные нагнетатели не предрасположены к подобным повреждениям, и обычно эта проблема редко возникает в двигателях, оснащенных электронной системой впрыска топлива, которая распыляет топливо в задней части впускного клапана. Однако, если вы используете кулачки с большой длительностью открытия клапанов и большим перекрытием, а топливо подается в нагнетатель или нагнетательную камеру, всегда существует вероятность обратной вспышки. Когда пламя встречается с парами топлива, происходит взрыв. В таком случае быстрое увеличение давления может в крайнем случае привести к взрыву нагнетателя, но, скорее всего, будут повреждены роторы и шестерни, если только не будут предприняты меры по удалению избыточного давления.

Чтобы быстро удалить это давление, необходима вентиляция значительной площади. Насколько она должна быть большой, зависит от объема воздуха, который оказался между нагнетателем и впускным клапаном, но в качестве подсказки можете использовать значение 12,9 см³ на каждый литр объема двигателя. На самом деле два вентиляционных отверстия, расположенных по краям нагнетательной камеры, будут намного эффективнее, чем одно отверстие, расположенное около нагнетателя. Некоторые гонщики предпочитают использовать пружинные перепускные клапаны, чтобы удалять давление наддува, превышающее максимальное значение в полтора раза. Другие предпочитают устанавливать легкие металлические крышки на вентиляционные отверстия, которые разрушаются под давлением. Это, конечно же, дешевый металл, из которого изготавливают банки для напитков.

В любом случае предотвратить проблему всегда лучше, чем ее устранять. Конечно же, единственный путь, по которому пламя может попасть во впускной канал, – через впускной клапан. Поэтому запаздывания клапана стоит избегать, не говоря уже о тенденции клапана долго оставаться воткрытом положении, которую необходимо тщательно изучить, установив и устранив причину этого явления. Запаздывание клапана может быть вызвано либо слишком высокой частотой вращения двигателя, либо слабыми клапанными пружинами. Если клапан долго остается в открытом положении, причиной может быть заедание клапанного механизма, деформация стержня клапана или недостаточный зазор стержня клапана.

Другой проблемой могут быть гидрокомпенсаторы. К сожалению, в некоторых классах гонок у вас просто нет выбора, но, если вы можете избавиться от них, сделайте это, так как во многих случаях причиной повреждения нагнетателя становится гидрокомпенсатор, сработавший преждевременно и поднявший клапан с седла. Если вы вынуждены использовать гидрокомпенсаторы, обязательно соблюдайте пределы частоты вращения двигателя, часто подвергайте гидрокомпенсаторы проверке, при этом держите их подальше от вращающихся шатунов и коленвала. Всистемах с мокрым картером уровень моторного масла должен находиться ниже коленвала и шатунов, при этом необходимо использовать подходящий маслоотражательный экран, чтобы избежать пульсации. В системах с сухим картером используйте подходящий масляный бачок достаточного объема и высоты, оснащенный специальными пластинами, для предотвращения появления воздуха в масле.

Стоит осторожнее относиться к системам зажигания, работающим по принципу незадействованной свечи, так как модификации двигателя могут привести к взрывам во впускном коллекторе.

Стоит также избегать использования систем зажигания, работающих по принципу незадействованной свечи. Этот тип зажигания предусматривает использование одной катушки зажигания для двух цилиндров, что устраняет необходимость в распределителе. Следовательно, в каждом цилиндре воспламенение смеси происходит каждый раз, когда поршень приближается к верхней мертвой точке. Естественно, в период перекрытия клапанов на такте выпуска впускной клапан может начать открываться, когда свеча зажигания будет воспламеняться. При использовании заводского распредвала и секвентального впрыска топлива это не будет проблемой. Только на холостом ходу впускной клапан, скорее всего, будет в седле, когда свеча зажигания воспламенится. Даже если он начал подниматься, во впускной канал пламя попадать не будет, так как форсунка не будет распылять топливо до такта впуска.

После модификации двигателя ситуация меняется. Теперь топливо будет впрыскиваться непосредственно в нагнетатель, чтобы увеличить его эффективность, если промежуточный охладитель не установлен. Это подвергает нагрузке всю систему впуска, что потенциально может стать причиной взрыва паров топлива. И даже если топливо не будет впрыскиваться в нагнетатель, кулачки с увеличенной длительностью открытия клапанов позволят некоторой части обратной вспышки пройти через впускной клапан при определенных условиях. Также рабочие циклы форсунок необходимо увеличить, что приведет к накоплению паров топлива в каждом впускном канале и, возможно, в нагнетательной камере на момент открытия впускного клапана и воспламенения свечи зажигания, если система зажигания работает по принципу незадействованной свечи. В этот момент может возникнуть обратная вспышка.