Рубрики
Разное

Что лучше компрессор или турбина: Турбина или компрессор что лучше. И в чем между ними разница? Простыми словами + видео

Компрессор или турбина. Что выбрать для увеличения

Юрий [omnomnyasha]

24.10.2017,
Просмотров: 2930

Каждый автовладелец, я не исключение, хочет улучшить свой двигатель, поднять ему КПД. И это действительно можно сделать. Самыми новейшими технологиями в этом плане являются установка турбины либо компрессора. Благодаря им мощность мотора может возрасти до 40%. А это реально много! Но вот что же лучше установить, и какая между ними разница — вот с этими вопросами нужно разобраться.

Как происходит повышение мощности?

Перед тем, как выяснять что лучше, нужно разобраться в том, из-за чего возрастает мощность. Для начала скажу, что ни для кого не секрет, что двигатель работает благодаря горению воздушно-топливной смеси. Воздух просто засасывается через воздушный фильтр в патрубки. Бензин же подается по топливным трубкам. Жидкость течь сама не может, поэтому ей помогает насос.

Если установлены компрессор или турбина, тогда в цилиндры начинает с бешеной скоростью подаваться воздух. Это дает прирост мощности. Воздуха в цилиндрах много, ЭБУ подает больше топлива — условия благоприятные, мощность увеличивается. Я считаю, что это понятно всем.

Компрессор и турбина выполняют одну и ту же функцию — подача воздуха в цилиндры. Но в чем же тогда их разница? Для начала нужно разобраться с каждой деталью по отдельности.

Что представляет собой компрессор?

Этот агрегат механически нагнетает воздух в систему. Устанавливают его на блок цилиндров, приделав специальное крепление. На данный момент на рынке можно встретить 3 вида компрессоров: роторный, винтовой и центробежный. Следует сказать, что турбины появились намного позже компрессоров. Компрессорные нагнетатели устанавливались на все двигателя внутреннего сгорания того времени. Да и сейчас большинство ВАЗов тюнингуются именно компрессорами. Минусов, как и плюсов, у этой детали полно. Приведу основные.

Плюсы:

  1. Воздух подается под большим давлением. Мощность возрастает до 10%. Заводская установка такого давления создать не может. Воздух просто засасывается в систему, нигде не задерживаясь.
  2. Очень надежная вещь.
  3. Уход почти не требуется.
  4. Устанавливается, как генератор: на блок. Ничего изменять в конструкции не нужно.
  5. Отсутствует турбояма. К ней вернемся, когда будем говорить о турбине.
  6. Для его работы не нужна высокая температура.
  7. Установка аксессуара может производится собственными силами.
  8. Не требует масляного охлаждения.

Основные минусы:

  1. Прирост мощности очень маленький.
  2. Деталь устарела и потеряла востребованность.

Компрессор, путем ременного привода, соединяется с коленчатым валом. Поэтому от оборотов двигателя зависит производительность. Говоря об оборотах, нужно сказать, что максимальная скорость вращения вала компрессора не будет превышать скорость вращения коленвала. Таким образом, максимальные обороты, выдаваемые компрессором — 8000. В некоторых случаях могут достигать 12000. Но этого все равно не хватает до эффекта турбины. Стоимость такого агрегата варьируется от 20000Р до 40000Р.

Далее разберемся с турбиной. Турбина также нагнетает воздух, но для ее работы необходима температура в 800 градусов. Ее нужно встраивать в систему двигателя, так как ее нужно подключить для смазки маслом, подключить к глушителю, ведь она питается выхлопными газами.

Принцип работы турбины можно легко описать: выхлопные газы выходят из цилиндров и попадают в турбину, раскручивают колесо турбины; на этой оси расположено второе колесо турбины, которое тоже раскручивается до бешеных оборотов и подает воздух дальше по трубкам.

Установленная турбина может раскручиваться до 240000 оборотов в минуту. Это, несомненно, быстрее компрессора. Производительность у турбины больше, поэтому она и дает прирост мощности в 40%.

Плюсы турбины:

  • У этого аксессуара имеется лишь один плюс — высокий КПД. Все остальное — отрицательные стороны.

Минусы:

  1. Для смазки системы и отвода температуры используется масло. За его уровнем в двигателе нужно тщательно следить, ведь турбина в нормальном рабочем состоянии «съедает» 1 литр на 10000 км.
  2. Что не делай, у турбины низкий ресурс. Она не выдержит 140 тысяч пробега, после чего ей потребуется ремонт.
  3. Ремонт не из дешевых. Может достигать 200 000Р.
  4. Из-за большого прироста мощности приводная цепь не выдерживает и растягивается. Впоследствии при эксплуатации она может проскальзывать — это очень плохо! Чаще всего с этой проблемой сталкиваются малообъемные двигателя.
  5. Установка турбины в автосервисе стоит приличных денег. Самостоятельно никак не установишь.

Если капнуть глубже, тогда недостатков можно найти больше. В зависимости от мощности мотора, и от желаемого прироста, стоимость турбины будет варьироваться в пределах от 30 — до 60 тысяч. Но это не все, кроме самого агрегата нужно будет приобрести и выпускной коллектор, все трубки, а также интеркулер. В общем, окончательная цена будет в районе 200 000Р.

С каждым агрегатом все понятно. Вся их разница лишь в том, что:

  1. Компрессор работает на ременном приводе.
  2. Турбина питается выхлопными газами и смазывается моторным маслом.

Но что же лучше подойдет для увеличения мощности?

Если вы сомневаетесь, тогда посмотрите на автомобильные заводы, где уже никто не устанавливает компрессоры. Прирост мощности настолько не ощутимый, что никто и не заморачивается. Установив низкообъемный мотор, производители выводят его мощностные характеристики на высокий уровень именно благодаря установленной турбине.

Если говорить правду, то турбина — это действительно верное решение. Она дает максимальный добавочный эффект. Если же большой добавки мощности не требуется, и не хочется возиться с обслуживанием, тогда лучше всего установить компрессор. Тем, кто хочет тюнингануть свой ВАЗ, и не требует от него колоссальной мощности, я посоветую установить компрессор. Это будет «безгеморойное» и дешевое решение. Я свой голос отдам компрессору, так как у самого установлен это агрегат. Эмоции только положительные.

Турбина же подойдет тем, кому нужна большая мощность, и у кого есть деньги на ее обслуживание. Двигатель нужно будет частично изменять. К тому же система смазки потребует изменений. Окончательная стоимость вырастет в разы. Все минусы покрываются колоссальным приростом мощности.

Компрессорный, турбо и атмосферный двигатели

Совсем недавно компрессор или турбину ставили на спортивные или тюнингованные автомобили. Сейчас же в большинстве случаев сам завод-производитель увеличивает мощность моторов такими агрегатами. В чём же отличие между атмосферными, турбированными или компрессорными двигателями? Если вы хотите это узнать, то эта статья для вас. Начнём с того, что все автомобильные двигатели делятся на две категории: атмосферные и наддувные. Эти два типа очень сильно отличаются между собой как по своей конструкции, так и по мощности.

Первым рассмотрим атмосферный двигатель. Данный тип моторов является одним из самых сложных по своему устройству. В атмосферном движке топливно-воздушная смесь подаётся в цилиндры идеально, то есть без каких-либо помех или сопротивлений. Из этого можно сделать вывод о том, что был серьёзно доработан коллектор. В этих двигателях очень важна точность, поэтому настройка распредвала довольно сложный процесс. Это всё делается для того, чтобы впускной клапан открывался максимально долго. Ну и конечно же увеличивают диаметр цилиндра, а также ход поршня, что даёт дополнительный прирост мощности. Мы убедились, что атмосферный двигатель довольно сложен в плане своей конструкции, но несомненным его плюсом является отличная реакция на педаль газа, а также запас мощности на любых оборотах. К довольно серьёзным минусам можно отнести немаленький расход топлива и не очень высокую износостойкость самого мотора.

Расскажем немного о турбированном двигателе. Данный тип моторов является наиболее востребованным среди автолюбителей. Конструкции турбированного и атмосферного двигателя почти одинаковые. Но суть турбины в том, что она нагнетает давление. Благодаря этому топливно-воздушная смесь подаётся с более высоким давлением в цилиндры, что даёт значительный прирост мощности. Часто турбину заменяют на более мощную, так как чем больше давление, тем больше мощность.

Но, к сожалению, как и любой другой двигатель турбированный тоже имеет недостатки. При низких оборотах работа турбины вообще не ощущается. Но при быстром наборе оборотов или же на высоких оборотах вы почувствуете приятное ускорение. Это значит, что заработала турбина. Ещё турбированные двигатели очень требовательны в плане смазки. Важным недостатком является не моментальный отклик турбины на педаль газа. Это называется турбояма. Но обычный автолюбитель не заметит этого явления в городском потоке, а вот для автоспорта это серьёзный минус.

Ну и последним рассмотрим компрессорный двигатель. Данный двигатель представляет собой механический нагнетатель, который начинает своё движение с помощью ременного привода. То есть суть этого движка в том, что от количества оборотов напрямую зависит его мощность. Чем выше обороты, тем выше мощность. Компрессор не только подаёт топливно-воздушную смесь в цилиндры под давлением, но и продувает впускной и выпускной клапан в момент наполовину открытия и закрытия, тем самым всегда прочищая цилиндры. Благодаря такой конструкции данный тип двигателей всегда готов работать на пределе своих возможностей. Минусом этого двигателя является эффективность взаимодействия только с большими объёмами, поэтому этот двигатель является очень неэкономичным.

Поделиться :

Основы работы с компрессорами

Основы работы с компрессорами

Вернуться на главную страницу Purdue AAE Propulsion.

Вернуться на страницу Основы газотурбинного двигателя.


Компрессор работает, чтобы увеличить давление воздуха, чтобы обеспечить
условия, благоприятные для сгорания и расширения горячих газов через
турбина. На первый взгляд может возникнуть вопрос, зачем двигателю компрессор
вообще. Однако без компрессора двигатель никогда бы не смог развить
статическая тяга. Двигатели, в которых не используются компрессоры (или турбины),
называются прямоточными воздушно-реактивными двигателями; эти устройства должны полагаться на сжатие воздуха
только от впуска и не могут быть запущены, пока они не достигнут околозвуковых скоростей.
По этой причине двигатель с компрессорным приводом можно использовать в гораздо более широком диапазоне
диапазон условий. Эффективность компрессора измеряется с точки зрения энергии
потери (из-за трения и отрыва потока), возникающие при
процесс сжатия.

«Ступень» компрессора состоит из движущегося
часть (крыльчатка или ротор) и
неподвижная часть (диффузор,
или статор). В большинстве устройств повышение давления происходит в обеих частях
сцены.
Компрессоры делятся на две большие категории. Первый тип
компрессора центробежный или кольцевой компрессор . Его
крыльчатка ускоряет поток, отбрасывая его наружу. Это также увеличивает
давление. Давление увеличивается дальше, и поток замедляется, когда
поток встречается с диффузорами, которые окружают рабочее колесо.

Преимущества центробежного компрессора заключаются в том, что его проще сконструировать и
производство, и это часто может увеличить давление достаточно для эффективного
сжигание только в одну ступень. Однако поток воздуха для центробежного
компрессора значительно ниже, чем у осевого, и степень сжатия у него обычно
ниже, что означает, что он гораздо менее эффективен для создания тяги и меньше расходует топлива.
эффективный. Следовательно, это чаще наблюдается в небольших двигателях, где
производственные преимущества перевешивают недостатки производительности; в шахте
двигатели, где тяга не имеет большого значения; и в промышленных применениях,
где тяга вообще не имеет значения. (Турбокомпрессор во многих спортивных автомобилях
состоит из центробежного компрессора и турбины.)

Другой тип
компрессора является осевым компрессором .
В то время как осевые компрессоры могут вместить больший поток воздуха, чем центробежные
конструкции того же размера, роторно-статорная ступень, как правило, не обеспечивает
достаточное сжатие для большинства приложений. По этой причине многоступенчатые
обычно используются устройства. Современные двигатели могут использовать 10-15 компрессоров.
этапы.

Преимущества осевого компрессора заключаются в более высокой производительности и большей производительности.
степень сжатия, что приводит к более высокой тяге и топливной экономичности. Этот
делает его более подходящим для приложений, где тяга самого двигателя
движущая сила самолета.

Вернуться на главную страницу Purdue AAE Propulsion.

Вернуться на страницу Основы газотурбинного двигателя.

Турбинный вентилятор

: надежная технология для спасения драгоценных жизней с точки зрения производителей, медицинских инженеров и пациентов

Аппараты ИВЛ как аппараты искусственного дыхания оказались спасательным кругом во времена COVID-19. Несмотря на то, что правительство и частный сектор объединили свои усилия и постоянно поднимают планку с точки зрения удовлетворения растущего спроса на это спасательное оборудование, кажется, что пандемия далека от завершения. Проблема усугубляется тем, что поступали сообщения об острой нехватке медицинского кислорода в стране, критического компонента входного газа для COVID-19.лечение.

Учитывая, что в большинстве медицинских учреждений в стране отсутствует налаженная централизованная система подачи воздуха, включая медицинский кислород, сжатый воздух и т. д., критически важные для работы эффективной системы поддержки ИВЛ, турбинные вентиляторы представляют собой мощную альтернативу точки зрения производителей, медицинских инженеров, а также пациентов. По сообщениям СМИ, правительство постановило, что вентилятор должен быть турбинным или компрессорным для COVID-19.случаев, что является подтверждением прочности, гибкости и надежности технологии на основе турбины для этого критического спасательного устройства в текущей ситуации.

Как работают турбинные вентиляторы?

Используя концепцию учебника по технологии турбогенераторов, которая включает преобразование кинетической энергии первичных агентов, таких как воздух, вода, пар, дымовые газы, в электрическую энергию, турбинные вентиляторы используют компрессоры для создания потока газа под давлением. Всасывая окружающий воздух через фильтр, они сжимают смесь окружающего воздуха и кислорода, поступающего из источника кислорода, для создания потока.[1]

Турбинные вентиляторы по сравнению с обычными вентиляторами на сжатом газе

Когда дело доходит до сравнения турбинных вентиляторов и обычных вентиляторов на сжатом газе, можно увидеть, что первые превосходят последние по многим параметрам. Прежде всего, турбинные вентиляторы не должны зависеть от центральной инфраструктуры газоснабжения. Таким образом, поскольку они питаются от электричества, они могут использовать комнатный воздух для создания потока воздуха под давлением.

Во-вторых, исследования ясно показали, что триггерная функция оказалась лучше с турбинными вентиляторами, чем с обычными вентиляторами на сжатом газе с более короткой задержкой срабатывания и вдоха. Задержка триггера — это время, необходимое аппарату ИВЛ, прежде чем он отреагирует на потребность пациента в вдохе.

В-третьих, было обнаружено, что управление наддувом турбинных вентиляторов намного лучше, чем у обычных вентиляторов на сжатом газе, что позволяет получить более высокое среднее произведение давления на время (PTP). Это объем помощи давлением, которую пациент оказывает во время его первоначальных усилий по дыханию. Примечательно, что в настоящее время широко используется вентиляция с поддержкой давлением (PSV), в основном для отлучения от искусственной вентиляции легких — процесса, при котором пациента постепенно снимают с искусственных аппаратов до тех пор, пока он не сможет успешно дышать самостоятельно, — и для неинвазивной вентиляции. [2]

В-четвертых, турбинные вентиляторы генерируют высокую скорость потока, достаточную для неинвазивной вентиляции. В свете необходимости компенсации утечек вокруг краев маски турбинные технологии идеально подходят для все более популярных неинвазивных вентиляторов. Фактически, для пациента с COVID-19, чьи легкие, как правило, жесткие, а дыхательные пути раздуты, подойдет только высокопоточный вентилятор высокого давления.

В-пятых, поскольку для вентиляторов с турбинным двигателем требуется источник кислорода низкого давления, они отлично подходят для тех медицинских учреждений, где ощущается нехватка кислорода. В то же время следует также отметить, что подача сжатого кислорода по-прежнему остается необходимым условием даже для вентиляторов с турбинным двигателем.

В-шестых, сообщалось, что некоторые из последних транспортных вентиляторов с турбинным приводом оказались более успешными, чем вентиляторы на сжатом газе.[3] На самом деле, пневматические характеристики турбинных вентиляторов оцениваются не ниже, а даже лучше, чем у обычных вентиляторов интенсивной терапии с приводом от сжатого воздуха. [4]

В-седьмых, по первоначальным затратам и энергопотреблению турбинные вентиляторы вновь превосходят традиционные вентиляторы, работающие на сжатом газе. И, в-восьмых, турбинные вентиляторы не требуют громоздких и шумных специальных воздушных компрессоров высокого давления медицинского назначения. Они относительно легкие, с ними легко обращаться, их можно быстро перемещать и легко устанавливать.

С точки зрения COVID-19, когда часто возникает необходимость преобразования существующей больницы в больницу COVID-19 или создания отделений интенсивной терапии COVID-19 в больнице, турбинные вентиляторы могут быть идеальным решением. В таких случаях, когда время в дефиците, они явно затмевают своих аналогов на основе компрессоров, потому что последним определенно потребуется централизованная воздушная инфраструктура, а это сложное, трудоемкое и даже громоздкое предложение.

Универсальность – главное достоинство

Одной из наиболее примечательных особенностей турбинных вентиляторов является их универсальность, возможность создания и адаптации для большинства режимов, используемых в высокоэффективных вентиляторах интенсивной терапии. Они не только могут быть созданы как для инвазивных, так и для неинвазивных режимов, они могут быть адаптированы как для основных режимов механической вентиляции, так и для спонтанных режимов, поддерживающих режимов, автоматических режимов и специальных терапевтических режимов. Турбинные вентиляторы, наиболее подходящие для обеспечения неинвазивных режимов вентиляции, подходят для терапевтических режимов, таких как двухуровневый режим, режим CPAP и высокопоточная оксигенотерапия, каждый из которых может эффективно управляться и работать с этими вентиляторами. Хотя газовые пневматические вентиляторы имеют явные клинические преимущества перед турбинными вентиляторами, абсолютная универсальность и портативность последних делают их очень привлекательными для больниц.

Нехватка кислорода: турбинные вентиляторы скорее необходимость, чем выбор

Широко распространенные сообщения о нехватке и росте цен на кислород в последние месяцы COVID-19 вновь подчеркивают необходимость разработки турбинных вентиляторов.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *