Чим відрізняється турбіна від механічного компресора - вивчаємо разом

Ще будучи на шкільній лаві, Вам розповідали про те, що потужність пристрою залежить від його габаритів - чим менше за розміром механізм, ніж меншу потужність він буде видавати. Але як же зробити так, щоб цей принцип працював навпаки? Саме ця проблема довгий час не давала спати інженерам. Виходом з ситуації, що склалася стала установка в двигун додаткового пристрою - компресора. Завдяки компресора в камеру згоряння надходило більше кисню, від чого росло тиск в поршні, а від цього збільшувалася потужність. Так само активно, як і компресори, стали використовувати турбіну, головною метою якої було збагачення пального. Виходить, що цілі у обох пристроїв однакові, але все ж різниця між ними є. Яка ж?

Сфера застосування і особливості експлуатації турбіни і компресора

Для того, щоб відповісти на питання що ж краще - компресор або турбіна. потрібно повністю розібратися в тому, як влаштовані ці два пристосування. З конструкторської точки зору, турбіна є двигуном, який постійно перебуває в русі за рахунок того, що енергія пари або рідини перетворюється в енергію механічну. Вихлопи, які утворюються після згоряння палива, змушують колесо турбіни обертатися по валу, на протилежному кінці якого розташований відцентровий насос, що нагнітає ще велике повітря в циліндри.

Для охолодження стисненого турбіною повітря необхідно використовувати ще один радіатор - інтеркулер. Турбіни сьогодні дуже активно використовуються як основний елемент приводу найрізноманітніших транспортних засобів (як наземних, так і повітряних, і морських). На жаль, турбіна є досить дорогим задоволенням, до того ж влаштована вона не найпростішим чином, якщо брати до уваги два аспекти - установку в движок і підведення маслопроводов. Також до недоліків даного механізму можна віднести і необхідність повної прив'язки до движку, так як турбіна - пристрій стаціонарне. До того ж на низьких обору турбіна практично непомітна, результат її роботи можна помітити тільки на великих оборотах.

Компресори бувають різними, від чого можуть застосовуватися в різних областях. Перш за все, компресор потрібен для того, щоб стискати і подавати повітря та інші гази під тиском. Головною метою розробки такого пристрою було підвищення позначки максимальної потужності двигуна за рахунок нагнітання більшої кількості повітря в камеру згоряння. Завдяки цьому в циліндр надходить більший обсяг палива, тобто двигун буде працювати з більшою потужністю.

Розрізняють компресори зовнішнього і внутрішнього стиснення. Пристрої першого типу відмінно підходять для нагнітання великого обсягу повітря на низьких оборотах. Мінусом такого механізму є той факт, що подібний компресор самостійно не нагнітає тиск, чому може виникнути зворотний потік. Компресор зовнішнього стиснення впливає на газ з порівняно низьким ККД.

У разі використання компресорів внутрішнього стиснення зворотні потоки виникають досить рідко. Подібні механізми вкрай ефективні при високих оборотах, але можуть заклинювати при перегріванні. І компресор, і турбіна можуть підвищити максимальну потужність двигуна на 15 - 25%.

Порівняння турбіни і компресора

Щоб визначити, в чому полягає різниця між цими двома пристроями, потрібно перечистити головні відмінні властивості як турбіни, так і компресора:

- Одне з найбільш вагомих переваг компресорів є безперервність процесу згоряння паливно-повітряної суміші. Від цього сильно залежить правильної роботи автомобільного двигуна, а ймовірність виникнення різного роду поломок зводиться до мінімуму;

- У турбіни також є відповідь плюс - її наявність ніяк не впливає на втрату кінських сил, а ось компресор на подібне явище може вплинути. Але має сенс згадати в тому, що це стосується загальної вихідної потужності движка - якщо в машині коштує компресор, то потужність впаде на 20%;

- Щоб встановити і налаштувати турбіну, Вам буде потрібна допомога фахівця. Самостійно Ви не впораєтеся з цим досить складним і вимагає певних знань і навичок процесом. А ось щоб встановити компресор, витратити багато сил не потрібно буде;

- У питанні догляду за турбіною потрібен особливий підхід. Щоб її робота була правильною, доведеться раз на місяць їздити до фахівця, щоб він провів діагностику;

- Турбіна повністю прив'язана до двигуна в плані харчування. Якщо машина дає малі обороти, то толку від турбіни немає ніякого. Тільки якщо вичавити з машини максимум, то турбіна «покаже» свою міць. Сьогодні на ринку є такі турбіни, робота яких не залежить від того, з якою швидкістю рухається машина. Але такий пристрій буде коштувати пристойну суму;

- Компресор працює незалежно від того, скільки оборотів видає движок, його потужність фіксована;

- Обслуговувати та ремонтувати компресор легше, так як цей пристрій незалежно. Полагодити пристрій зможе навіть автовласник без досвіду;

- Розвиваються турбіною обороти вище, ніж у компресора. Але нагрівається турбіна швидше і сильніше, тому під ударом виявляється двигун автомобіля. Через такого явища движок може швидше зноситися;

- Компресор починає працювати, як тільки запускається двигун. У цьому полягає величезна перевага компресора над турбіною, не працююча в разі, якщо машина стоїть. Але ось з запуском компресора запускається і движок, а ось під дією турбіни на двигун, навпаки, звільняється від додаткових навантажень;

- На роботу компресора піде більше пального, ніж на роботу турбіни. Також коефіцієнт корисної дії у компресора нижче, ніж у турбіни. Якщо говорити простою мовою, то турбіна працює на повну потужність, а бензин при цьому не витрачається;

- Компресор починає працювати під впливом механічного нагнітача - ременя. На турбіну ж діють вихлопні гази, під дією яких починають крутитися дві крильчатки, які з'єднуються між собою за допомогою вала;

- Кількість моделей компресорів на ринку дуже велика, а ось турбін не так-то вже й багато;

- Колосальна різниця в ціні. За турбіну доведеться викласти значно більше, ніж за компресор. Саме тому другий пристрій набагато популярніший, ніж перше.

Різниця оборотів турбіни і компресора

Раніше вже згадувалося про те, що для роботи компресора досить мінімальних оборотів, а ось турбіна в таких умовах працювати не буде. Найчастіше, турбіні потрібно не менше 3500 оборотів в хвилину для того, щоб нагнати тиск. Компресор ж не може витрачати пальне економно. Коли Ви розганяєте машину, то компресор буде працювати ефективно занадто нетривалий час.

Турбіна запускається трохи згодом, спочатку буде відчуватися «яма», але через час вона зникне. У підсумку: якщо Ви віддаєте перевагу швидко їздити, а Ваша машина їздить на бензині, то можете сміливо встановлювати компресор і радіти життю. У разі дизельного движка, необхідно встановлювати турбіну. Завдяки компресора паливно-повітряна суміш буде подаватися безперервно, але відчутними будуть втрати в потужності. При турбіні такого явища не буде.

Щоб турбіна залишалася працездатною, потрібно проводити діагностику пристрою у фахівців. Інакше можна отримати вийшла з ладу систему. Турбіні потрібен додатковий охолоджувач - інтеркулер, так як повітряний потік нагрітий дуже сильно. Встановлювати ще один радіатор - питання досить складне, тому що знайти місце для монтажу проблематично. ККД у компресора трохи менше, ніж у турбіни. Сьогодні люди віддають перевагу не громіздким і ненажерливим позашляховиків, а невеликим і економічним автомобілям. Тому, як ціна на бензин і дизельне пальне зростає дуже швидко, дуже популярними серед автомобілістів стають силові пристроями з турбінної установкою. Так можна заощадити на пальному, але ніяк не на змісті машини.

І перше, і друге пристрій має як плюси, як і мінуси. Зробити вибір належить Вам. від цього буде залежати те, чим Ви пожертвуєте - потужністю або грошима.

Підписуйтесь на наші стрічки в Facebook. Вконтакте і Instagram. всі найцікавіші автомобільні події в одному місці.