Как правильно менять турбину

Установка турбины: описание, особенности, схема и отзывы

Кто из автовладельцев не мечтал повысить мощность своего автомобиля? Об этом задумывался каждый. Некоторые хотели бы добавить 10 лошадиных сил, иные – 20. Но есть и те автолюбители, которые хотят повысить возможности автомобиля максимально. Цель их – максимальный рост крутящего момента при минимальном бюджете, а это значит, что мощный мотор от другого автомобиля уже не установить. А значит, остается только два варианта по увеличению технических характеристик – компрессор или установка турбины. Первый сразу же не подходит – с ним будет большой расход топлива, а КПД при этом невысокое. Да и не во всех автомобилях есть место под установку такого агрегата. В итоге остается только турбина. Но возникает вопрос: «Можно ли поставить ее на непредназначенный для этого атмосферный мотор?». Рассмотрим более детально этот вопрос.

установка турбины

ВАЗ турбо: с чего начать, инструкция по турбированию

Практически все автолюбители сегодня стараются как-нибудь выделить свой автомобиль из потока, сделать машину особенной. Улучшением ходовых качеств занимаются чуть ли не сразу после приобретения. Нередко на дорогах можно встретить турбо ВАЗ. С установкой турбонаддува на двигатели “АвтоВАЗа” можно существенно повысить мощность мотора. А вот без турбины, но с установкой тюнингованных комплектующих, существенной прибавки в мощности получить не удастся. Давайте посмотрим, как собрать турбированный мотор для ВАЗ.

Установка турбины на атмосферный двигатель — зачем она нужна и как проходит

Из курса физики мы знаем, что пламя костра горит сильнее, быстрее и при более высокой температуре, если в него надувать воздух. Стоит помахать над шашлыками веером, как угли разгорятся ярче. Если переусердствовать, то мясо даже подгорит. Так же и в моторе. Чем сильнее вкачивать воздух, тем горячее и быстрее будет горение топлива.

При большом количестве кислорода бензин сгорает быстро и почти полностью, благодаря чему остаточные газы содержат меньше вредных веществ. Топливо преобразуется в энергию, и КПД растет. И чем больше воздуха, тем меньше бензина потребуется для осуществления мотором запланированной работы. Поэтому становится возможным сделать мотор компактнее при сохранении мощности.

К примеру, 1,4-литровые турбированные двигатели сейчас развивают ту же мощность, что и 2,0-литровые атмосферные агрегаты, а по крутящему моменту существенно их превосходят. Потребление топлива у них тоже сокращается. К примеру, у кроссовера KIA Sportage 2,0-литровый атмосферный мотор в городском ритме потребляет 10,9 л бензина на 100 км пути, а у Volkswagen Tiguan турбированный 1,4-литровый агрегат при идентичной мощности съедает только 8,8 л.

Каков ресурс у современного турбированного мотора? Подробнее

Особенности турбирования

Самое главное, что нужно понимать – при том, что турбированные моторы имеют схожесть с атмосферными ДВС, построены они на базе совершенно других принципов. Связано это с конкретными особенностями горения смеси топлива и воздуха в условии избыточных давлений и нагрузок. Чем больше воздуха, тем больше нужно топлива. Соответственно, динамика автомобиля будет более приемлемой.

На практике с одной стороны планируемый прирост мощности составляет 20-30 процентов, при этом объемы работ и вливание денежных средств – значительные. Поэтому выходит, что правильнее всего поднять результат до среднего уровня, чтобы затраты себя окупили и соответствовали желаемым требованиям.

Эластичность двигателя

Каковы ограничения накладываемые турбодвигателем на эластичность? Хорошая эластичность и отзывчивость на действия водителя для большинства сегодняшних автомобилей являются обязательными условиями. «Сел, завёл, поехал». Если не так, то современный потребитель — недоволен. Принято считать, что высокая мощность и хорошая эластичность не совместимы в одном автомобиле. Данное мнение является вполне справедливым для атмосферных двигателей, но совершенно не годится по отношении двигателей с турбонаддувом. Рассмотрим факторы, определяющие эластичность: консервативные профили распредвала, малые впускные каналы, гибкость и калибровки топливной системы.

Правильный двигатель с турбонаддувом имеет профиль распредвала с малым перекрытием, обычно называемый «экономичным распредвалом». Размеры каналов обычно малы, чтобы обеспечить хорошее наполнение цилиндров на низких оборотах и позволяющие компрессору затрамбовывать воздух в них, когда требуется высокое давление. Калибровка топливной системы должна быть точной, по крайней мере для случая электронно-управляемого впрыска топлива. Очевидно, что факторы, формирующие хорошую эластичность, присутствуют в автомобилях с турбомоторами. То, что турбонаддув позволяет подать большее количество воздуха в цилиндры, когда это необходимо, нисколько не влияет на «сел, завёл и поехал.» Однако имеются два фактора, влияющие на эластичность, которые начинают играть роль при использовании турбонаддува: порог наддува и задержка (лаг). Они, впрочем, не столь уж значительно ухудшают характеристики атмосферных двигателей, так как распредвал, степень сжатия, установка угла опережения зажигания, и топливная смесь остаются фактически теми же самыми.

прирост крутящего момента

Типичный пример разницы в кривых момента для турбомотора и атмосферного двигателя.

Что такое турбонаддув?

И так, вы уже поняли, что турбонаддува (или как его еще называют «турбина»), это хороший способ увеличить производительность двигателя, но давайте разберем более подробно, как он работает.

Первое что хочется сказать, турбина — это очень полезная для окружающей среды штука. Полезность заключается в том, что работа этого агрегата основывается на потреблении энергии из уже отработавших газов.

Выхлопные газы попадают на крыльчатку турбины. Вследствие этого крыльчатка раскручивается, а вместе с ней приводятся в движение и лопасти компрессора, которые расположены на том же валу. Преимущества данной системы таковы:

  • Увеличение мощности на 30-40% за счет маленького потребления топлива;
  • Польза для окружающей среды;
  • Возможность установки на любую марку машины;
  • Возможность установки своими руками.

Раскручиваясь, компрессор нагнетает воздух в цилиндрах двигателя, т.е. бензин сильнее начинает обогащаться воздухом, и обогащенная топливовоздушная смесь, под давлением созданным искусственным наддувом, а не разряжением в больших объемах приходит в цилиндры, где и сгорает.

Конечно, из-за создания большой мощности вследствие сгорания больших объемов топлива и нагнетания кислорода, вся система под конец такта сжатия довольно сильно греется, так что возможен даже взрыв, но изобретатели данного механизма придумали как свести на нет вероятность такого исхода. Решение довольно простое, турбонаддув снабжен интеркуллером, который, по сути, является радиатором для охлаждения воздуха и соответственно всей системы.

Стоит ли игра свеч

Многие уверены, что установка турбины – это дело двух часов. Но в результате увеличится продуктивность, а вместе с ней и нагрузки на двигатель – без замены основных элементов не обойтись.

Отзывы говорят, что придется менять форсунки. С турбиной устанавливают более производительные. Также меняют топливный насос, устанавливают новую выхлопную систему – с трубами большего диаметра. Дальше меняют лямбда-зонд. Дополнительно нужно найти подходящее место под монтаж интеркулера. Меняют и поршневую систему, улучшают систему охлаждения. Кроме всего этого, необходимо обеспечить приток масла к турбине, уменьшить степень сжатия ДВС, поменять распределительные валы, установить усиленные опоры двигателя.

установка турбины цена

Но это еще не все. Когда двигатель собран, появляется следующий неприятный момент – оказывается, что на штатном ЭБУ агрегат даже не заведется. Работают такие моторы с дорогими перенастраиваемыми блоками управления. Нужно менять прошивку – говорят отзывы.

Преимущества установки турбины на двигатели ВАЗ

Установка турбо-компрессора имеет массу плюсов. Механизм имеет достаточно низкий вес. Турбины зачастую универсальные – их можно отрегулировать под любые двигатели, карбюраторы и другие системы питания. Комплект можно установить на тюнингованные моторы, а монтаж не помешает дальнейшим доработкам. Турбировать можно моторы любого объема.

Задержка.

Обсуждение турбин редко обходится без упоминания о задержке (лаге турбины). На самом деле участники обсуждения редко говорят действительно о задержке. Обычно они говорят о пороге наддува. Пожалуйста, прочтите определения задержки (лага), порога наддува, и приемистости в глоссарии. Применительно к турбонагнетателю задержка по существу означает, как долго Вы должны ждать давления наддува после того, как открыли дроссельную заслонку. Стало быть, это явление не полезное по определению. Но задержка не имеет никакого отношения к приемистости. Приемистость в данном случае имеет одинаковый смысл как для турбодвигателя, так и для атмосферного. Ситуация сводится к следующему — либо имеется некоторая задержка и огромное увеличение момента или напротив — отсутствие задержки и отсутствие увеличения момента. Если Вы не имеете никакой задержки, Вы не имеете никакого наддува. Поэтому Вы не можете ожидать никакого значительного увеличения момента. Задержка уменьшается с увеличением частоты оборотов двигателя. В то время как задержка может иметь длительность в секунду или более при низких оборотах двигателя, при увеличении наддува, на оборотах приблизительно 4000 или больше задержка фактически исчезает. Например, в должным образом сконструированной системе наддува, давление наддува будет всегда следовать за положением вашей педали при оборотах более чем 4000 оборотов в минуту. Реакция здесь фактически мгновенна.

Форма кривой момента двигателя с турбонаддувом достаточно сильно отличается от таковой у атмосферного двигателя. На двигателях с турбонаддувом максимум момента фактически всегда находится на более низких оборотах. Сопоставьте характеристики всех известных двигателей и придёте именно к такому выводу. Чем больше форсирован атмосферный двигатель, тем больше его отличие от двигателя с турбонаддувом. Как результат для водителя это означает, что он или она не должен сильно раскручивать мотор с турбонаддувом, чтобы двигаться быстрей. Это логическое заключение идёт совершенно вразрез с популярным мнением, но факт налицо.

Задержка турбин

Сопоставление величин задержки малой, средней, и большой турбин.

Горячий и холодный запуск часто представляют как проблемы высокофорсированных двигателей. До некоторой степени это справедливо системах турбонаддува с карбюраторами, но такие системы немногочисленны. Системы впрыска топлива зависят исключительно от разумных показаний температурных датчиков для холодного и горячего запуска и являются полностью автоматическими. Запуск из холодного стояния — проблема для двигателей с более низкими степенями сжатия. Если двигатель имеет проблемы в этом отношении без турбонагнетателя, он будет, вероятно, иметь те же самые проблемы с турбонагнетателем, так как нагнетатель не влияет ни на эти температуры ни на электронику. В любом случае, эта трудность не связана с турбонаддувом.

Преимущества

Теперь рассмотрим основные положительные черты каждого из видов двигателей.

Атмосферный мотор

Атмосферный мотор имеет следующие плюсы:

  • Большой ресурс.

За все годы применения атмосферный тип двигателей показал себя в отношении трудоспособности и выносливости только с лучшей стороны.

При этом не имеет значения, какое топливо является основным – бензин или солярка. Есть моторы, которые спокойно проезжают по 400-500 тысяч километров без серьезного вмешательства.

Истории известны и такие экземпляры атмосферных «сердец», когда кузов полностью выгнивал, а мотор еще долго дохаживал на другом автомобиле.

  • Простота в эксплуатации и надежность.

Все мы знаем, что чем проще аппарат, тем он надежнее. Здесь «золотая середина» идеально соблюдена.

Особый плюс, которым обладает атмосферный двигатель — способность справляться даже с бензином очень низкого качества.

Здесь более подробно можно узнать про автомобильное топливо и его стандарты.

Атмосферный мотор

Конечно, не исключены определенные сбои, но на общую функциональность и ресурс это сказывается незначительно.

Если же и потребуется ремонт, то затраты на него будут минимальными.

  • Ремонтопригодность.

Обусловлена простотой конструкции, о которой мы уже упоминали. Атмосферный мотор при необходимости можно перебрать до последнего винтика и собрать все обратно.

Следовательно, в сравнении с турбированным двигателем ремонт обходится намного дешевле.

Турбированный мотор

Турбированный мотор имеет следующие преимущества:

  • более высокую мощность и крутящий момент, если сравнивать с обычным ДВС при аналогичном объеме двигателя. В итоге автолюбитель может наслаждаться много лучшей динамикой в движении;
  • данный вид мотора менее вреден для окружающей среды, ведь за счет дополнительного наддува воздуха поступающая топливная смесь сгорает практически без остатка;
  • меньшую шумность (атмосферный мотор этим не может похвастаться).

Турбированный мотор

Как установить наддув

Перед установкой турбины важно помнить, что в процессе монтажа нельзя использовать герметики. При воздействии высоких температур они разжижаются, а их частицы могут попасть внутрь турбины. Небольшого кусочка достаточно для полного уничтожения устройства.

снятие установка турбин

Далее выполняют демонтаж сапуна с его очисткой. Ротор турбины прокручивают для определения силы его вращения. А затем тщательно промывают подающие магистрали и после удаляют масло. Перед установкой, все детали трения турбины тщательно смазывают. Можно использовать обычное моторное масло.

Подходящие двигатели

Проще всего сделать турбо ВАЗ на базе 16-клапанного агрегата. Он отличается достаточно простой конструкцией и за счет этого так же прост в тюнинге и обслуживании. И самое важное – он идеально подойдет для автоспорта, так как при минимальных затратах способен выдавать достаточную мощность.

Старые моторы, оснащенные карбюраторной системой питания, подобному тюнингу практически не поддаются. Но некоторые умельцы все-таки строят турбо ВАЗ-2106. 8- клапанные инжекторные моторы подошли бы для гражданской эксплуатации, однако в автоспорте нужна и важна каждая лошадиная сила. Специалисты в автотюнинге рекомендуют использовать именно 16-клапанные двигатели ВАЗ.

Что необходимо для постройки турбированного двигателя?

Для тех, кто желает получить мощность 200+, лучше всего достать блок двигателя от «Лады Калины». Можно использовать и блок от ВАЗ-2110, однако при строительстве автомобиля для автоспорта важная любая мелочь. Для мотора также необходим коленчатый вал от «Калины», где кривошип имеет диаметр 75,6 мм. Поршни для турбо ВАЗа лучше приобретать кованные, предварительно выточив на них выемку под нужную степень сжатия.

Правила и рекомендации по турбироавнию

Прежде чем заняться установкой турбины на «Ниву», нужно знать несколько рекомендаций. Мотор должен быть бензиновым, а заправлять его следует только высокооктановым горючим. Турбина будет создавать давление до двух атмосфер – за счет этого существенно повысится степень сжатия. Спортивные турбины повлекут за собой огромный расход топлива. Отзывы говорят, что 1,6-литровый мотор станет потреблять от 20 литров на сотню. В гражданской эксплуатации такой тюнинг не нужен.

схема установки турбины

Что необходимо для установки турбины

Помимо самой турбины, в системе присутствуют еще некоторые компоненты, которые не обходимы для её работы. Такими компонентами являются:

Выпускной коллектор турбины.

Так как турбина работает на отработавших газах, её нужно врезать в магистраль выхода выхлопных газов из двигателя. Поможет на в этом так называемый специальный выпускной коллектор. Вот так вот она выглядет в сборе с турбиной.

Пайп для вывода отработавших газов

Еще одним необходимым элементом системы с установленным турбокомпрессором является специальный пайп для вывода отработавших газов наружу.

Кстати говоря в него нужно встраивать датчик лямбда зонда. Вот так это выглядит.

Установленная турбина

Магистраль подачи воздуха

Следующий необходимый элемент это сооружение магистрали подачи воздуха. Тут используются алюминиевые трубки и силиконовые патрубки для их соединения.

Прежде чем попасть воздух в мотор, для его более эффективного использования его нужно охладить. Для этого применяется интеркуллер. Вот так вот он выглядит.

Интеркуллер

На картинки он уже вместе с необходимыми патрубками. Следует отметить, что так как в турбину поступают отработанные газы, то она очень сильно нагревается, и просто необходимо подвести к ней канал с охлаждающей жидкостью.

Так – же обороты крыльчатки турбины очень высокие, и для обеспечения её долгой и надежной работы, необходимо подвести к ней масло канал из двигателя.

Блоуофф

Все наверное слышали так называемый пшик у автомобилях с турбиной, или блоуофф. Нужен он для сброса лишнего давление воздуха.

Электроника

Если вы решили установить турбину на свой автомобиль, то необходимо позаботится о форсунках. Форсунки нужно приобреси с более высокой производительностью, так мощность двигателя возрастет и стандартных форсунок просто напросто не хватит. У народных тюнеров пользуются спросом форсунки от субару, ну или более дешевый вариант — поставить волговские.

Так же стоит уделить внимание и на ЭБУ. Так как стандартная программа больше не подойдет, ее нужно будет менять и откатывать онлайн. Для этого нужно будет воспользоваться услугами настройщиков у которых есть специальное оборудование для этого.

Подготовительные работы

Операция по установке требует определенных подготовительных мероприятий. Стоит заранее продумать каждую незначительную деталь. Технически установка проста, но у новичков могут быть некоторые сложности. Первым делом необходимо подобрать турбокомпрессор. Он должен подходить к конкретному двигателю. От вида нагнетателя, размеров турбины, а также характеристик, зависит схема производимых работ. Нужно найти компромиссный агрегат, где сочетание мощности и тепловыделения максимально оптимальное.

Если установлен катализатор, следует проверить, работает он или нет. Лишние выхлопные газы будут мешать работе турбокомпрессора. Также проверяют воздушный фильтр. Он должен быть герметичным и цельным. А лучше всего установить нулевик – говорят отзывы владельцев. На следующем этапе промывают систему вентиляции картера.

установка турбины на ниву

Турбокомпрессор

Данный нагнетатель сделан в виде отдельного агрегата, который приводится в действие при помощи приводного ремня.

ваз турбо

Последний будет брать крутящий момент от коленвала. Компрессор никак не связан с смазочной или охлаждающей системой мотора. Чтобы сбрасывать лишнее давление, которое иногда возникает во впускном тракте в некоторых рабочих режимах, к воздушным подключен дополнительный клапан. Зачастую для тюнинга автомобилей используют два варианта компрессоров – это центробежный и винтовой. Первый сделан в форме улитки, внутри которой находится крыльчатка. В винтовом компрессоре давление получается за счет одновременного вращения двух валов, оснащенных лопастями.

Для самостоятельного тюнинга автомобилей применяют именно центробежные компрессоры. Они более доступны, имеют небольшие габаритные размеры, просты в монтаже. По причине того, что характеристики производительности ограничены частотой вращения коленвала двигателя, то он может выдавать не более 0,7 Бар давления. Компрессор может поднять мощность мотора от 15% до 30% на максимальных оборотах до 40 тысяч в минуту. Это довольно серьезный показатель.

турбо мотор

Среди преимуществ компрессоров можно выделить высокую долговечность и надежность, малые требования к состоянию мотора, простоту монтажа, доступность. В процессе работы турбокомпрессора подхват случается на оборотах от трех и более. Мотор сразу реагирует на нажатие педали – в этом случае нет, так называемой «турбоямы», которая бывает при установке других нагнетателей. Однако на высоких оборотах двигателя (более пяти тысяч) прирост мощности практически незаметен.

Составные элементы турбины

При грамотном монтаже на авто серийного производства, можно увеличить мощность двигателя в 1,5 раза. Главный компонент турбины – это выпускной коллектор с фланцами, которые подходят к посадочному месту. Для выхода отработанных газов нужен специальный фланец с гайкой для лямбда-зонда.

Чтобы уплотнить зазоры, применяют специальные прокладки. Для организации воздухопровода рекомендуется использовать алюминиевые трубки, патрубки из силикона и силовые хомуты.

Газовая турбина

Среди особенностей турбины можно выделить скорость ее вращения. Она может достигать 200 тыс. об/мин, при этом давление может доходить до 2 Бар. Данная турбина способна увеличить мощность мотора до 50 процентов. Подшипники турбины вращаются на огромных скоростях и требуют смазки. Система подключается к смазочной системе ДВС. Турбине нужно определенное время, чтобы набрать необходимые обороты. Поэтому она начнет работать только после трех тысяч оборотов. Если попытаться резко нажать педаль акселератора на низких оборотах коленчатого вала, то напор отработанных газов будет слишком мал для работы агрегата. Можно ощутить провалы. Это явление называется не иначе, как «турбояма».

Подбираем турбокомпрессор

Если установить маленький элемент, то он будет работать на небольших и средних оборотах коленчатого вала. На высоких такой компрессор функционировать не будет. С большим агрегатом все с точностью до наоборот. Чаще всего устанавливают модели TD04L от Subaru, TD05 – Mitsubishi, турбины Garett, китайские турбины сомнительного качества – T3 и T4.

Заключение

Снятие и установка турбины – это несложно. Трудности возникают в правильном расчете и подборе комплектующих. Что касается отзывов тех, кто использует турбонаддув, то в целом это весьма результативный тюнинг. Однако для повседневной эксплуатации он вряд ли подходит.

Охлаждение

С охлаждением ВАЗа турбо все просто. Устанавливают двухрядные радиаторы от ВАЗ-2110, так как они гораздо более производительны. Также можно установить интеркулер. Если он будет слишком большим, то может вызвать проблемы.

ваз турбо на газу

Маленький не имеет должной производительности и просто не будет успевать охлаждать подающийся в цилиндры воздух.

Клапан “Вестгейт”

Этот клапан необходим, чтобы пропускать часть воздуха мимо турбины. Таким образом поддерживается заданное давление в системе.

Готовые наборы

Чтобы создать турбо-мотор, совсем не обязательно собирать комплект необходимого оборудования. Сегодня можно приобрети уже готовые наборы. Они предназначены, как для 16-клапанных двигателей, так и для 8-клапанных инжекторных моторов.

Набор для двигателей 8-клапанов

Турбо-комплект для 8-клапанного двигателя имеет следующие характеристики. Он способен генерировать давление до 0,5 Бар. С этим комплектом можно увеличить мощность до 120 лошадиных сил, а крутящий момент до 190 Нм. Установка этого набора никак не влияет на ресурс силового агрегата. Монтаж достаточно простой, а все детали из набора – навесные. Для монтажа не нужно как-нибудь дорабатывать двигатель.

В турбо-кит входит:

  • Стальной коллектор.
  • Турбокомпрессор.
  • Прокладки.
  • Шланг подачи масла.
  • Система подачи охлаждающей жидкости.
  • Клапана для сброса избыточного давления.
  • Соединительные элементы.
  • Крепеж и другие детали.

с чего начать

Набор для 16-клапанных агрегатов полностью аналогичный. Также аналогичны и его технические характеристики. В продаже можно найти турбо-кит на 8-клапанный мотор мощностью до 250 лошадиных сил. Здесь используется турбокомпрессор с давлением в 1 Бар.

Оцените статью
Рейтинг автора
4,8
Материал подготовил
Максим Коновалов
Наш эксперт
Написано статей
127
А как считаете Вы?
Напишите в комментариях, что вы думаете – согласны
ли со статьей или есть что добавить?
Добавить комментарий