Для багатьох людей слово турбокомпаунд не тільки важко вимовити, але воно ще й асоціюється з чимось загадкові і не зрозумілим.
призначення
Метою створення даного технічного нововведення було, є і зараз, підвищення потужних і експлуатаційних характеристик дизельних двигунів.
Принцип роботи
Принцип роботи турбокомпаунда заснований на використанні енергії відпрацьованих газів, що дозволило збільшувати потужність двигунів буквально з нізвідки.
Давно відомо, що енергія, яка виділяється при згорянні палива в двигуні, використовується не повною мірою.
У кожному двигуні процентні показники використання енергії різні, але в середньому вони такі:
- Енергія, яка перетворюється з теплової в механічну (корисну) - 40 - 45%;
- Теплова енергія, яка йде на нагрівання деталей двигуна - 20 - 25%;
- Теплова енергія, яка йде вшити з вихлопними газами - 30 - 40%.
З тепловою енергією, яка йде на нагрів двигуна, ми нічого зробити не можемо, з нею «бореться» спеціально створена система охолодження.
А ось використовувати 30 - 40% енергії. яка йди з вихлопними газами, цілком можливо і вчені це вже довели.
Перший етап використання енергії
Енергія вихлопних газів для підвищення потужності дизельних двигунів вперше була використана в 1961 році на двигуні DS10 від уже відомої фірми Scania. де вперше був встановлений турбокомпресор.
Багатьом відомо, що турбокомпресор призначений для нагнітання під тиском повітря в циліндри двигуна, чим забезпечується якісне згоряння палива і відповідно підвищується потужність двигуна. Нагнітання повітря відбувається за рахунок використання енергії відпрацьованих газів.
Але ця енергія використовується не повністю.
Якщо взяти усереднені показники, то вихлопні гази залишають циліндри двигуна маючи температуру 650 - 750 градусів.
Пройшовши через турбіну компресора їх температура знижується приблизно до 550 - 650 градусів, значить втрачається близько 100 градусів, тобто з 40% енергії використовується приблизно 15%. а решта 25% йдуть в вихлопну трубу.
Другий етап використання енергії
Для використання енергії, що залишилася був розроблений спеціальний турбокомпаундний блок, завдяки якому енергія відпрацьованих газів перетворюється в механічну енергію і через спеціальний привід передається на колін вал двигуна підвищуючи його потужність.
З турбіни турбокомпаундного блоку відпрацьовані гази вже виходять з температурою в 480 - 500 градусів.
Як все працює
Роль гідромуфти дуже важлива, так як завдяки їй станься згладжування зміна частот турбіни турбокомпаунда і маховика.
Практичне застосування
Компанія Scania знайшла широке застосування для турбокомпаунда в розроблюваних їй дизельних двигунах для вантажних автомобілів.
Якщо раніше, працюючи як звичайний турбо дизель DT 12 02 розвивав потужність 420 л.с. то після впровадження турбокомпаундого блоку його потужність зросла до 470 к.с.
Турбокомпаундий блок може встановлюватися практично на будь-які дизельні двигуна для вантажних автомобілів від компанії Scania, було б бажання замовника.
Щоб було зрозуміло, завдяки впровадженню турбокомпаунда було досягнуто:
- Підвищення потужності двигуна прі не відносно не високих частотах обертання коленвала двигуна;
- Економія палива ;
- Стійкість роботи двигуна при різких перепадах в режимах роботи автомобіля;
- М'яка, без ривковая робота двигуна, що досягається постійною передачі додаткової потужності від турбокомпаунда до коленвалу, завдяки чому вирівнюється пульсація навантажень.
- Більш комфортне водіння автомобіля. на якому встановлений турбокомпаунд.
Технології не стоять на місці. Прагнення збільшення експлуатаційних якостей двигунів за рахунок його прихованих можливостей є перспективним напрямком для багатьох автомобільних компаній і приклад з турбокомпаундом, який реалізувала компанія Scania, є хорошим прикладом для наслідування.