Повышение мощности двигателя путем установки турбины.

Мощность двигателя внутреннего сгорания, как известно, напрямую зависит от количества сгораемого в нем топлива. В цилиндры двигателя автомобиля, как дизельного так и бензинового, вместе с топливом подается окислитель, роль которого традиционно играет кислород, содержащийся в воздухе. А что если и топливо и окислитель подавать принудительно? С топливом все просто - достаточно применить систему принудительного впрыска, называемую в народе инжектор. А как же быть с воздухом...

В технической литературе реализация этой идеи часто называется "наддув", "турбонаддув", "динамический наддув". Для простоты далее мы будем пользоваться термином "наддув", понимая под этим любую систему, позволяющую увеличить количество подаваемой в цилиндры смеси.

Реализуют наддув специальные устройства. В разных странах эти устройства называют по-разному: "турбина, турбосистема", "нагнетатель", "компрессор", "суперчарджер". Также встречаются устройства динамического наддува, целая система всевозможных хитростей, вносимых в конструкцию газораспределительного механизма: изменяемые фазы, настройка выпускных коллекторов и т.д. Однако, эффективность динамического наддува несоизмерима с наддувом принудительным.
Устройство наддува должно иметь какой-нибудь привод. На сегодняшний день распространены два типа привода: механический и газодинамический. Механический привод - привод от коленчатого вала двигателя. Газодинамический - от выхлопных газов в выпускного коллектора. Каждый имеет свои достоинства и недостатки.

Для начала - о газодинамических устройствах или турбинах. Широкое использование турбонаддува с газодинамическим приводом (от выхлопных газов) связано с тем, что во-первых, сами устройства получаются достаточно простыми и компактными, а во-вторых, при применении турбины КПД двигателя растет. Устройство состоит из двух камер: камера впускного коллектора и камера выпускного коллектора. В камерах установлены лопасти (или крыльчатки), которые жестко посажены на один вал таким образом, чтобы при вращении одной крыльчатки вращалась и другая. Выхлопные газу, проходя через выпускную камеру, раскручивают вал турбины, нагнетая воздух во впускном коллекторе. Дополнительное сопротивление, создаваемое турбиной, очень мало, так как она работает на высоких оборотах (в некоторых устройствах частота вращения вала турбины достигает 20000 об/мин). Таким образом выхлопные газы совершают дополнительную работу, повышая КПД системы в целом.

Но есть у турбокомпрессоров и недостатки, и главный из них нелинейная связь его работы с оборотами двигателя. Когда жмешь на газ и скорость истечения газов растет, турбина некоторое время раскручивается и лишь потом начинает подавать воздух в впускной коллектор. Этот эффект называется турбоямой. Кроме этого, из-за высокой температуры выпускных газов, которые воздействуют на вал турбины и на его подшипники, в турбокомпрессорах используется подшипники с особыми требованиями как к конструкции, так и к условиям эксплуатации. Так, например, штатная турбина, устанавливаемая TOYOTA на Land Cruiser 80 имеет собственную систему смазки и систему охлаждения. Также турбокомпрессоры особо чувствительны к качеству масла и к давлению в масленой магистрали двигателя.

Компрессоры с механическим приводом, как было отмечено выше, работают от коленчатого вала двигателя. Различаются по типу нагнетания: центробежного типа, объемного типа. Самые простые из них - нагнетатели центробежного типа. Простота таких нагнетателей очевидна, но недостаток турбоямы все же присутствует. Нагнетатель начинает создавать необходимое давление только тогда, когда раскрутится его вал. Но по сравнению с газотурбинным приводом менее капризны в обслуживании.

Самые эффективные нагнетатели - нагнетатели объемного типа. Они поднимают кривую мощности и кривую крутящего момента не изменяя ее формы, что важно если на автомобиле необходимо ездить "внатяг", т.е. не раскручивая двигатель и не срывая ведущие колеса в пробуксовку. Но при всех преимуществах главный недостаток системы остался: компрессор этого типа представляет собой , по сути, вентилятор, избыточное давление создается только во впускном коллекторе, и при превышении некоторого предела КПД всей системы резко падает. Этого недостатка лишены нагнетатели типа Lysholm или double screw ("двойной винт"). Рабочие роторы таких систем напоминают шнеки от мясорубки. С каждым оборотом двигателя шнеки захватывают порцию воздуха, сжимают ее внутри корпуса компрессора и загоняют в цилиндры.

И в заключение несколько слов об одном важнейшем компоненте системы наддува - интеркулере. Дело в том, что в соответствие с законами физики воздух при сжатии нагревается. Чем выше температура газа, тем меньше его плотность, т.е. в одном и том же объеме, нагретого воздуха меньше, чем охлажденного. для решения этой проблемы и служит интеркулер. Охладить воздух можно, пропустив его через радиатор, охлаждаемый тем же воздухом или специальной охлаждающей жидкостью. Последнее сложнее, ведь понадобится создать отдельную систему охлаждения.

Система INTERCOOLED TURBOCHARGER
для TOYOTA LANDCRUISER V8 4.7L бензиновый двигатель 2UZFE

Турбосистемы низкого давления с промежуточным охладителем воздуха (интеркуллером) являются на сегодняшний день практически лучшим средством улучшения динамических и тяговых характеристик серийных бензиновых, дизельных и турбо-дизельных двигателей устанавливаемых на самые популярные модели японских внедорожников. Высокий уровень разработки и производства; детальная проработка каждого узла; простота и надежность конструкции; обеспечивают надежность и долговечность.
Профессионально разработанные и сконструированные системы увеличивают мощность и крутящий момент до 60%.
Системы Intercooled Turbo часто устанавливаются для оптимизации крутящего момента на пониженных оборотах двигателя

Порядок обслуживания не отличается от стандартного
Все компоненты систем конструируются по заказу, начиная от оплетенных нержавеющей сталью тефлоновых водяных и масляных шлангов, до выхлопных коллекторов из жаропрочного металла и охлаждаемых водой модулей турбочарджера до обработанного уникальным высокотемпературным сплавом тела интеркуллера.

TLC‘100 массой более 2000 кг может набирать скорость от 0 до 100 км/ч за 7,5 секунд и продолжать набирать ее до 240 км/ч, а также иметь хорошую управляемость при езде «бампер в бампер» в городских пробках

Ситуация, в которой турбированный двигатель TLC’100 V8 действительно поражает – это буксировка. Это справедливо для любых объектов, которые Вы хотите буксировать. Именно в этих условиях Вы сможете оценить крутящий момент двигателя, Мощность 350-360 лошадиных сил генерируется двигателем с Intercooled Turbocharger с легкостью в любых условиях.

Оснащенный Турбосистемой с Интеркуллером Land Cruiser’100 4700 V8 развивает сенсационный крутящий момент на пониженных оборотах – 456 Нм. Благодаря крутящему моменту и мощности, которые увеличены системой Intercooled Turbocharger, легко устраняется влияние смещения центра тяжести, вызываемое наличием передней защиты, лебедки, багажника, крепления запасного колеса и других внедорожных аксессуаров, которые установлены... Всегда приятно знать, что имеешь запас мощности.

Внушительный крутящий момент и высокая мощность Intercooled Turbo System легко превосходят любую турбо-систему без интеркуллера, особенно на низких оборотах двигателя и высокой температуре окружающей среды

Огромная мощность и крутящий момент - очевидные преимущества Intercooled Turbo. И это достигается не за счет внешних условий. Мощность и крутящий момент получается не за счет надежности. Intercooled Turbo System проектировалась, чтобы надежно функционировать в самых экстремальных условиях, не теряя при это уровень надежности и долговечности.

Турбосистемы SAFARI
для двигателя 1HZ TOYOTA LAND CRUISER 80 и 100

Турбосистемы низкого давления с промежуточным охладителем воздуха (интеркуллером) являются на сегодняшний день практически лучшим средством улучшения динамических и тяговых характеристик серийных бензиновых, дизельных и турбо-дизельных двигателей устанавливаемых на самые популярные модели японских внедорожников

Внушительный крутящий момент с Intercooled Turbo System на всех скоростях автомобиля значительно выше получаемого от стандартного двигателя

Интеркуллерная система SAFARI обеспечит 60%-ную прибавку мощности Турбо системе SAFARI, или 60%-ную прибавку мощности стандартного двигателя с 96 кВт до 152 кВт при 4000 об/мин. Крутящий момент поднимется с 271 Нм до 435 Нм.

С Турбо системой SAFARI, установленной на дизельном 1HZ LandCruiser , вы сможете почувствовать 40%-ную прибавку мощности двигателя: со стандартных 96кВт до 135 кВт. А 40%-ное увеличение крутящего момента повысит последний 271->379 Нм.

Интеркуллерная система SAFARI для двигателя 1HD-T повышает мощность стандартного двигателя с 115 кВт до 147 кВт. Это 28% мощности стандартного 1HD-T LandCruiser*.

На низких оборотах двигателя (1500-2500 об/мин) - присутствие Safari Intercooler System реально ощутимо. Крутящий момент 357 Нм повышается до 446 Нм. Это 25% крутящего момента стандартного 1HD-T LandCruiser*.

Интеркуллерная система SAFARI для двигателя 1HD-FT повышает мощность стандартного двигателя со 125 кВт до 163 кВт. Это 30% мощности стандартного 1HD-FT LandCruiser*.

На низких оборотах двигателя (1500-2500 об/мин) - присутствие Safari Intercooler System реально ощутимо. Крутящий момент 380 Нм повышается до 471 Нм. Это 24% крутящего момента стандартного 1HD-FT LandCruiser*.

Результат получен при использовании выхлопной системы повышенной проходимости SAFARI

Выхлопная система повышенной проходимости SAFARI оптимизирована для более высокой мощности и более интенсивного охлаждения двигателя. Эта система специально разработана, чтобы максимизировать эффект турбонаддува и сделать более резкой реакцию на добавление газа. Выхлопная система со средним диаметром 3 дюйма обладает значительно меньшим сопротивлением, чем оригинальная. Изготавливается из из качественной анодированной стали. Рекомендуется для Турбо Интеркуллерной системы SAFARI (двигатель 1HZ) и обязательна (входит в комплект) для Интеркуллерной системы SAFARI (двигатель 1HD-T и 1HD-FT)

КОМПЛЕКТАЦИЯ:
Турбо система SAFARI для двигателя 1HZ:
1. Турбина с водяным охлаждением SAFARI.
2. Выпускной коллектор.
3. Высоко пропускной алюминиевый патрубок.
4. Стальные, покрытые тефлоном водяные и масленые шланги
5. Комплект крепежа.

Интеркуллерная система SAFARI для двигателя 1HZ:
1. Легкий алюминиевый высокоэффективный теплообменник.
2. Высоко пропускные алюминиевые бачки.
3. Кевларовые высокостойкие воздушные патрубки.
4. Комплект крепежа.

Интеркуллерная система SAFARI для двигателей 1HD-T и 1HD-FT:
1. Легкий алюминиевый высокоэффективный теплообменник.
2. Высоко пропускные алюминиевые бачки.
3. Кевларовые высокостойкие воздушные патрубки.
4. Комплект крепежа.