Добро пожаловать в Sti Club!

Зарегистрируйся сейчас и присоединяйся к тысячам энтузиастов и любителей марки Субару в России

Стать членом клуба

Turbo FAQ

E

empty3000

Новичок
Дек
1
0
Собстенно сижу далеко, делать нехрен.
Решил перевести интересный материал отсюда

Надеюсь теперь будет меньше глупых вопросов о строении и выборе подходящей турбины.

За кач-во перевода не глумить. смысл понятен, а это главное.

Главное назначение тюнинговых турбин - увеличение производительности по сравнению со стоком.

Что же такое Турбина/турбокомпрессор?

Когда люди говорят о гоночных машинах или мощных спортивных авто, рано или поздо всплывает тема турбин(турбо компрессоры также устанавливают на больших дизельных моторах). Турбина может существенно увеличить мощность двигателя без значительного увеличения его размеров/веса, что является основным преимуществом которое сделало турбины столь популярными.

В данной главе вы узнаете о том как турбокомпрессор увеличивает отдачу двигателя работая в экстримальных условиях. Также вы узнаете как вестгейты, керамические крыльчатки турбин и шарикоподшипники помогают турбокомпрессорам выполнять свою работу еще лучше. Турбокомпрессоры - тип усиленной впускной системы. Они сжимают воздух во впускном тракте. Преимущество сжатия воздуха в том что двигатель получает возможность «запихнуть» в камеру сгорания больший объем воздуха, а большему кол-ву воздуха нужен больший объем топлива. Таким образом мы получаем больше мощности от каждого взрыва в каждом циллиндре. Турбированный двигатель производит больше мощности по сравнению с таким же НЕ турбированным двигателем. Турбина может значительно улучшить соотношение мощность/вес для вашего двигателя.

Для раскрутки/буста турбина использует поток выхлопных газов которые вращают крыльчатку турбины, которая в свою очередь соединена(находится на том же валу) с крыльчаткой аэро компрессора. Скорость вращения турбины может достигать150тыс. об./мин что почти в 30 раз быстрее скорости вращения самого двигателя. Естественно что при таких условиях работы, температура турбины тоже очень высока.

Основы.

Одним из верных способов увеличения мощности двигателя является увеличение объема газо-бензиновой смеси которое он может сжечь. Этого можно достичь увеличив кол-во циллиндров, или сделать имеющиеся циллиндры больше. Иногда подобные изменения могут не дать должного эффекта, в отличие от турбины, которая является более простым, компактным решением для увеличения мощности, особенно если речь идет о производителях тюнинговых решений.

Турбины позволяют двигателю сжигать большее кол-во газо-топливной смеси путем большего нагнетания ее в имеющуюся камеру сгорания. По сравнению с обычным двигателем, турбина может нагнетать до 50% больше газотопливной смеси в камеру сгорания. Установкой турбины можно достичь 40-го % прироста мощности двигателя. Справедливо ожидать 50-ти процентного прироста мощности, но все не так замечательно, и вот почему. Установка турбины накладывает определенные ограничения на выпускную систему, тк выхлопные газы проходят через крыльчатку турбины, тем самым увеличивается сопростивление потоку выхлопных газов, что в свою очередь отнимает часть КПД от взрывов в циллиндрах которые происходят одновременно.

Турбокомпрессор и двигатель.

Турбокомпрессор устанавливается на выпускном коллекторе. Выхлопные газы раскручивают крыльчатку турбины которая работает по принципу газотурбинных двигателей. Вал турбины соединен с валом воздушного компрессора который схематически находится между воздушным фильтром и впускным коллектором. Компрессор нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя.

Поток выхлопных газов проходящих сквозь крыльчатку турбины, разгоняет ее. Чем больше давление выхлопных газов оказываемое на крыльчатку турбины, тем быстрее она раскручивается.


На другом конце вала турбины установлен воздушный компрессор который нагнетает воздух в камеру сгорания. Компрессор работает по принципу центрифуги — он раскручивает воздух от центра к краям крыльчатки по ходу вращения.

Тк вал турбины раскручивается до огромных скоростей(150тыс об./мин.), необходимо обеспечить его надежную поддержку/закрепление. Большая часть подшипников взорвалась бы на таких скоростях, по этому в большей части турбокомпрессоров используется жидкий подшипник(маслянный клин). Данный тип подшипника поддерживает вал на тонком слое масла которое подается под давлением вокруг него(между валом и стенкой подшипника). Это делается по 2-м причинам:
1.Масло охлаждает вал и прилегающие части турбокомпрессора
2.Этот метод позволяет избежать большой силы трения между валом и стенками подшипника турбокомпрессора


Конструкция турбокомпрессора.

Одной из главных проблем связанных с использованием турбокомпрессоров является то что они не могут моментально обеспечить рабочее давление наддува(буст) когда вы нажимаете на педаль акселератора. Проходит определенное время до того как турбина разгонится и начнет обеспечивать рабочее давление наддува. Это явление называется лаг(задержка), то есть мы ощущаем лаг когда давим на педаль акселератора, затем спустя определенное время(лаг) машина выстреливает вперед.
Для уменьшения турбо лага необходимо уменьшить силу инерции вращающихся частей, главным образом путем уменьшения их веса. Это позволит турбине и компрессору разгоняться быстрее, и раньше опеспечивать рабочее давление наддува. Одним из верных способов уменьшения силы инерции турбины и компрессора является уменьшение размера самого турбокомпрессора. Не большой турбокомпрессор обеспечит рабочее давление наддува на низких оборотах двигателя значительно быстрее, но не сможет обеспечить нормальное давление наддува на высоких оборотах, когда двигателю необходим значительно больший объем воздуха.Также для небольших турбокомпрессоров существует опасность слишком быстрого вращения на высоких оборотах двигателя, когда большой объем выхлопных газов проходит сквозь турбину.
Большие турбокомпрессоры могут обеспечить достаточное давление наддува на высоких оборотах двигателя, но им присущь больший турбо лаг тк их турбина и компрессор имеют больший вес и как следствие разгоняются дольше. К счастью есть несколько способов побороть эту проблему.
У большинства автомобильных турбокомпрессоров есть вестгейт, который позволяет использовать небольшие турбокомпрессоры для уменьшения лага, а также предотвращает их слишком быстрое вращение на высоких оборотах двигателя. Вестгейт — это клапан который позволяет проходить потоку выхлопных газов в обход крыльчатки турбины. Вестгейт распознает давление наддува.Если давление слишком высоко это может означать что турбина вращается слишком быстро, в этом случае вестгейт отводит(открывает клапан) часть потока выхлопных газов от крыльчатки турбины, что позволяет снизить скорость вращения турбины.
В строении некоторых турбокомпрессоров вместо жидких подшипников(маслянного клина) используются шарикоподшипники. Но это не обычные подшипники — это супер точные подшипники созданные с использованием передовых технологий/материалов призванных допустить их использование на таких скоростях и температурах присущих турбокомпрессорам. Такие подшипники позволяют валу турбины вращаться с меньшим трением, чем в обычных жидких подшипниках. Также шарикоподшипники позволяют использовать меньший и более легкий основной вал, что тоже положительно сказывается скорости раскручивания вала, и уменьшении турбо лага.
Керамическая крыльчатка легче стальной, используемой в большинстве турбокомпрессоров. Это тоже позволяет турбине раскручиваться быстрее, что в свою очередь помогает уменьшить турбо лаг.

Компоненты турбокомпрессора.

В строении некоторых турбосистем используются два турбокомпрессора. Меньший турбокомпрессор раскручивается до рабочего давления наддува значительно быстрее, уменьшает лаг, пока больший турбокомпрессор раскручивается и срабатывает на высоких оборотах обеспечивая большее давление наддува.
Когда воздух сжимается — он подогревается и расширяется. Собственно часть от общего увеличения давления турбокомпрессором — результат нагрева воздуха до его попадания в камеру сгорания. Для того чтобы увеличить мощность двигателя необходимо «впихнуть» в камеру сгорания как можно больше молекул воздуха, а не просто воздух под большим давлением.
Интеркулер способствует увеличению мощности двигателя путем охлаждения сжатого воздуха который поступает из компрессора, перед его попаданием в камеру сгорания. Это означает что турбокомпрессор способен обеспечить определенное давление наддува, а та же система с интеркулером способна обеспечить то же давление наддува, но уже охлажденного сжатого воздуха(в котором больше молекул чем в НЕ охлажденном воздухе).


Основные термины:
Порог наддува(Boost threshold) — минимальные обороты двигателя при которых создается положительное давление наддува во впускном коллекторе, при максимальной нагрузке на двигатель.
Турболаг — время между «тапкавпол» и моментом когда турбокомпрессор опеспечивает рабочее давление наддува.

Какая турбина САМАЯ лучшая? Нет лучшей турбины. Как правило все тюнинговые турбины делятся на эти несколько классов:
1.Турбины позволяющие немного увеличить мощность двигателя
2.Турбины позволяющие значительно увеличить мощность двигателя
3.Быстро раскручивающиеся турбины

Что необходимо заменить для установки тюнинговой турбины? Как правило для установки тюнинговой турбины необходимо заменить топливный насос, форсунки, и программу управления двигателем.(отсебятина: и, как мне кажется — выхлопную систему)

Существует ли какой-нить метод доработки турбины, который не потребует других доработок? Существует. К стоковой турбине можно применить процедуру port&polish(шлифовка и полировка внутренней поверхности улиток турбокомпрессора). Также на короткое время можно установить буст контроллер, но по большому счет установка бустконтроллера глупая затея.

Какая турбина лучше всего подходит для небольшого увеличения мощности двигателя? Наиболее широко применяемые турбины для этих целей: VF30/VF34 и 16G

Какая турбина лучшая в классе «быстрораскручивающихся» турбин? Наиболее широко применяемые турбины для этих целей: стоковые турбины с отшлифованными и полированными внутренними поверхностями улиток.


Выбераем турбу:

Для того чтобы сделать правильный выбор, сначала необходимо определить какой именно ТИП турбин больше всего подходит для ваших нужд. По этому мы обсудим самые распространенные типы турбин. Собственно здесь представленна базовая информация, не стоит использовать ее как ОСНОВНОЙ источник информации для выбора турбины, тк существует еще куча факторов влияющих на подобный выбор. Для более верного выбора проконсультируйтесь с продавцом турбин, или мастерами тюнинга(в таких конторах как Плеяда, или Альпина).
Обычная турбина.
Обычная турбина в сущности насос который «запихивает» воздух под давлением во впускную систему двигателя, в результате наддув сжатого воздуха поздоляет увеличить мощность двигателя, к чему, как правило мы и стремимся. Но не стоит забывать что больше мощности даст больше тепла, и внутренние компоненты двигателя должны соответствовать уровню тюнинга.. Замена стоковой турбины на большую — самый простой, быстрый, дешевый и правильный метод. Обычно для подобных замен на турбовых версиях субар используют следующие турбины: VF-30/34/22 и 16/18/20G. Подобный тюнинг еще называют Bolt-on.
Твинскролловая турбина
Твинскролловая турбина может быть установлена только с равнодлинным выпускным коллектором. Это обусловлено внутренним устройством данной турбины, а также требованием чтобы давление потока выхлопных газов на крыльчатку турбины было всегда одинаковым, что позволит твинскролловой турбине раскручиваться быстрее по сравнению с обычной турбиной такого же размера. Данное требование(установка равнодлинного выпускного коллектора) является обязательным к исполнению, не позволяйте сбить вас столку недобросовестной рекламой твинскролловых турбин. Если сравнить твинскролловую турбину в характеристике которой указано 500 CFM(Кубических футов в минуту — это характеристика воздушного потока прогоняемого в единиху времени конкретным воздушным компрессором), и обычную турбину в характеристике которой указаны те же 500CFM, твинскролловая турбина раньше обеспечит рабочее давление наддува. Ну и собственно если вы выбрали 2-е подходящие по размерам турбины, одна из которых твинскролловая, другая обычная — твинскролл будет лучшим выбором если вы готовы смириться со значительными затратами на выхлопную систему, и предпочитаете турбину которая раскручивается быстрее обычной.
В отличие от установки обычной более производительной/большей турбины - твинскролл требует больше затрат. В основном из-за необходимости использования равнодлинного выпускного коллектора, ап-пайпа другой конструкции, и возможно другого картера(тк в равнодлинном коллекторе трубы идущие от правой половины двигателя - длиннее, и если оставить стандартный картер - коллектор просто не встанет) и маслоуловителя. Куирт Крафорд из «Crawford Performance» недавно провел эксперимент, на Легасе с твинскролловой турбиной GT32. Он заменил равнодлинный коллектор на обычный, а также доработанный ап-пайп на стоковый, и замерил результаты. По ошушениям и на основе полученных результатов он обнаружил ухудшение отклика турбины на 750 об/мин, то есть увеличился лаг. Это должно послужить уроком для всех кто считает что установка твинскролловой турбины возможна и без лишних затрат на выпускную систему.
Еще одной важной особенностью установки твинскролловых турбин(и, соответственно равнодлинного коллектора) является изменение звука выхлопа. Равнодлинный коллектор сильно меняет звук выхлопа убирая столь популярное урчание опозитного двигателя. Для яростных поклонников родного звука субаровского мотора — только это может сыграть не в пользу установки твинскролла.
 
404й

404й

Новичок
Июл
0
0
empty3000
Супермега !!! Спасибо.
Вот это лично для меня самое интересное и новое -
Твинскролловая турбина может быть установлена только с равнодлинным выпускным коллектором. Это обусловлено внутренним устройством данной турбины, а также требованием чтобы давление потока выхлопных газов на крыльчатку турбины было всегда одинаковым, что позволит твинскролловой турбине раскручиваться быстрее по сравнению с обычной турбиной такого же размера.
 
D

DF6Black

Новичок
Июн
0
0
Спасибо большое, очень полезная статья.
 
Z

ztttz

Новичок
Авг
1
0
Ну добавлю про самые близкие суба-мотору турбины

VF22
VF22 имеет наибольший потенциал для увеличения пиковой мощности — до 400—450 л.с, идеальна для тех, кому нужна огромная мощность на «верхах». То есть из всех она может достигать максимального давления наддува — до 25 psi (1.72 бар). Производительность — 490 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi). Но за это надо платить — хотя благодаря подшипнику качения раскручивается она относительно легко и турбо-лаг для таких размеров минимален, на полный наддув турбина выходит ощутимо позже других турбин серии VF — примерно к 3300 об./мин. Считается, что несмотря на максимальный потенциал, VF22 — не лучший вариант для работы с наддувом более 20 psi, а также для двигателей с увеличенным рабочим объёмом (с установленным строкер-китом).
VF23
VF23 считается наилучшим компромиссом, для широкого диапазона применений — «from mild to wild», от умеренных до довольно агрессивных. VF23, как и VF22, имеет максимальный диаметр сечения турбинной (горячей) части (P20), сопряжённый с чуть меньшим сечением компрессорной (холодной) части. Потенциал у VF23 меньше, чем у VF22 — примерно до 20 psi (1.38 бар) давления наддува, примерно до 300—350 л.с., но зато и на наддув выходит раньше — в районе 3100 об./мин. Производительность — 388 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi).
VF24
VF24 выходит на наддув в районе 2900 об./мин и позволяет увеличить мощность на средних оборотах относительно штатной турбины TD04. К сожалению, давление наддува VF24 ограничено примерно 17 psi (1.17 бар). Компрессорная часть турбины такая же, как и у VF23, а турбинная меньше (P18). Турбина очень популярна на Impreza’х с автоматической трансмиссией и раллийных машинах группы N. Производительность — 425 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi).
VF23 и VF24 — хороший выбор для тех, кому нужна динамика, а не максимальная мощность.
VF26
VF26 устанавливалась на JDM Legacy B4, имеет два раздельных подшипника скольжения и небольшой размер турбинной части (B14 (P14? — прим.ред.)). Производительность — 400 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi).
VF28
VF28 устанавливалась на стандартных STi GC8F с 09/1998 до 08/1999. В смысле размера она похожа на VF23 и меньше чем VF22, VF30 и VF34. Выходит на наддув в районе 2800 об./мин. Производительность — 425 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi).
VF29
VF29 практически идентична VF24, с такими же диаметрами сечения, однако с другой компрессорной крыльчаткой. Теоретически это изменение рассматривается как улучшение, и поэтому из VF24 и VF29 обычно выбирают VF29. Производительность — 425 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi). Трубка перепускного клапана расположена в другом месте, чем на WRX.
VF30
VF30 — относительно новая модель, с размером турбинной части, таким же как и у VF24 — но с большей компрессорной частью, похожей по размерам на VF22, что даёт больший по сравнению с VF24 потенциал без увеличения турбоямы. Пиковое давление наддува — в районе 22-25 psi, но достигаются они на средних оборотах, а на высоких оборотах эффективность турбины уменьшается из-за небольшого размера компрессорной части, поэтому «на верхах» потенциал у неё меньше, чем у VF22. VF30 считается хорошей турбиной для уличной езды (хорошим компромиссом между большим давлением и малой турбоямой). Однако VF30 имеет подшипник скольжения, а не качения, что снижает скорость выхода на наддув. Ставилась в качестве стандартной на STi type RA, и на STi с октября 2001 г. Лучшая универсальная турбина за свои деньги (значительно дешевле VF34). Производительность — 460 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi).
VF31
VF31 имеет очень маленький размер турбинной части (P11).
VF32
VF32 устанавливалась на JDM Legacy, шарикоподшипниковая турбина.
VF33
VF33 также устанавливалась на JDM Legacy, имеет размер турбинной части, как у VF31 (P11), и два раздельных подшипника скольжения.
VF34
VF34VF34 практически идентична VF30 — и диаметры сечений, и крыльчатки такие же. Идентична за тем исключением, что имеет, как и большинство турбин серии VF, подшипник качения, и поэтому выходит на полный наддув примерно на 250 об./мин. раньше, чем VF30 (3000 об./мин.). Производительность — 460 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi). VF34 — одна из самых новых турбин IHI и стоит значительно дороже других. Потенциал по наддуву и производительности эквивалентен VF30. Ставилась по умолчанию на STi Spec C Type RA MY02 (ревизии C).
VF35
VF35 также аналогична VF30, но имеет два отдельных упорных подшипника скольжения и ещё более уменьшенную турбинную часть (P15). По этой причине выходит на наддув очень рано, в районе 2800 об./мин. Отдачи можно ожидать в районе 250—325 л.с. Производительность — 425 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi). Устанавливается по умолчанию на новые (какой год? — прим.ред.) JDM WRX Type RA.
VF36
VF36 — версия твинскрольной турбины VF37 с подшипниками качения (роликовыми), также имеет титановую турбинную крыльчатку и вал для ещё большего ускорения раскрутки. Компрессорная часть идентична VF30/34, а турбинная — твинскрольная P25 (twin scroll). Благодаря этому снижается противодавление, создаваемое парами цилиндров, и улучшается производительность на высоких оборотах. Без проблем «тянет» 400 л.с. и устанавливается на JDM Spec C с 2003-го года. Производительность — 430 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi).
VF37
VF37 аналогична VF36, но имеет подшипник скольжения. Устанавливалась на STi в 2003—2004 годах. Производительность — 430 cfm при 1.24 бар избытка (18 psi). Выходит на наддув в районе 2800 об./мин.
VF38
VF38 также является твинскрольной турбиной с титановыми крыльчаткой и валом, и уменьшенной компрессорной частью, благодаря которой раскручивается гораздо быстрее, чем VF36/37, но зато и даёт меньше мощности «на верхах». Выход на наддув демонстрировался на JDM Legacy GT и происходил на 2400 об./мин.
VF39
VF39 — обычная (не twin-scroll) турбина, используется на американских версиях STi и более новых STi 2.5, как европейских, так и американских версий. По размерам меньше, чем VF30/34. Турбинная крыльчатка — P17, диаметр 48/53 мм (внутренний/внешний), 11 лопастей. Компрессорная крыльчатка — F55, аналогична VF34 — 46.48/60 мм и 12 (6+6) лопастей. Перепускной клапан диаметра 25 мм, открывается на 2 мм на 77.7 кПа, и на 4 мм на 89.9 кПа. Популярный выбор для автокросса. Раскручивается чуть медленнее VF34, и примерно идентична ей по возможностям — чуть больше в среднем диапазоне, чуть меньше в верхнем.
VF41
Устанавливалась на JDM Forester STi (SG9), турбинная часть по размеру как у VF24 (P18), компрессорная — как у VF34. На Forester STi выходит на наддув в районе 3250 об./мин.
VF42
VF42 по размерам примерно такая же, как VF22, но твинскрольная. На подшипниках качения (роликоподшипниках), эксклюзив, устанавливалась на версии S203/S204. Компрессорная часть чуть больше, чем у VF36/37, также другая турбинная крыльчатка (больше лопастей). Соответственно, раскручивается быстрее, чем VF22, и даёт большую максимальную производительность.
VF43
VF43 устанавливалась на STi и STi Spec C с 2007 года и очень похожа на VF39, различается, по-видимому, только жёсткостью перепускного клапана — он жёстче, чем у VF39, видимо, чтобы исключить «плаванья» наддува, свойственные VF39. Имеет подшипник скольжения. Ломается не так часто, как VF39. Сравнение турбин VF39 и VF43 - фото.
VF44
VF44 — твинскрольная турбина на подшипнике скольжения, устанавливалась на рестайлинговых Legacy.
VF46
VF46 устанавливалась на автомобиль Legacy 2.5 GT Spec.B (BL), выпускавшийся в ограниченном объёме. Первая в мире турбина специальной формы сечения — не окружности, а «5 дуг» (5-arc). Подходит для установки на WRX’08, Forester’08 с двигателем 2.5 л. На WRX поддерживает давление наддува до 1.25 бар (18 psi), выходит на полный наддув в районе 2900 об./мин., позволяет получить мощность двигателя в районе 320 л.с.
Для установки на все Impreza GC8/GDA/GDB с двигателем EJ20 нецелесообразна, ибо как минимум требует дополнительных переделок.
VF48
VF48 — штатная для STi 2008 года. Номер запчасти — 14411-AA700. Можно ожидать мощности двигателя 350—370 л.с. Также использует конструкцию типа «5-arc». Раскручивается так же, как и VF34/35. На 2-литровые двигатели встаёт без изменений.
VF52
VF52 устанавливается штатно на Impreza WRX 2009 года, и является замечательным выбором для тех, кто имеет WRX 2008 года, но не удовлетворён мощностью. Является штатной и поэтому встаёт почти без переделок (линии охлаждения и интеркулер остаются штатные, но тепловой щит, возможно, нужно будет резать из-за другой конфигурации перепускного клапана). От данной турбины можно ожидать отдачи в районе 320 л.с. Номер запчасти — 14411-AA800.

ПС: Где содрал не помню, вроде на тазофоруме каком то
 
Turbo-Race

Turbo-Race

Заблокирован
Ноя
0
0
Книга Корки Белла "Максимум Буст" (Corky Bell. Maximum Boost - Designing, Testing, and Installing Turbocharger Systems) в переводе на русском языке в формате PDF доступна для скачивания по ссылке ниже.
 
Diesel

Diesel

Новичок
Янв
1
0
ztttz
Содрано с 16 страницы этой же темы ))))
 
N

Nikiter

Новичок
Мар
0
0
^^^Ya slishal ob atoy' knige, ochen' horoshaya. Pridetsya raspichatat'.
Spasibo
 
A

anthony

Повелитель STI-хий
Июл
3
38
ztttz написал(а):
VF43 устанавливалась на STi и STi Spec C с 2007 года

ПС: Где содрал не помню, вроде на тазофоруме каком то

надо через цензуру пропускать, прежде чем постить )))
 
R

Roman sti2m

Новичок
Дек
0
0
я ездил на 34 и на 22 есейчас гоняю 22 респект
 
R

Roman sti2m

Новичок
Дек
0
0
какая из vf самая производительная?
 
Egorpotanin

Egorpotanin

Новичок
Окт
0
0
Кто что знает о IHI VF54?, поделитесь пожалуйста.
 
Сверху