Як контролюється надувши, і як додати 20% потужності до вашого турбомотору

Всім привіт, давно не писав у справі. Сьогодні хочу Вам розповісти про різні системи контролю надування в турбо системі мотора. Але для початку, дуже коротко про саму турбіні і як вона працює. Турбіна або точніше турбокомпресор складається з двох частин - з самої турбіни (гаряча частина) і компресор (холодна частина)

Ось так виглядає турбокомпресор

Але сьогодні я б хотів більш детально зупиниться про принципи, види контролю надування. Останнім часом мені часто траплялися суперечки про те, що краще 2 портовий або 3 портовий соленоїд і т.д. Особисто я навіть, не розумію суті цих суперечок. Моя мета розповісти Вам, як все це працює, а Ви потім самі вирішите, що краще.

Надувши контролюється регуляцією випускних газів в гарячій частині турбокомпресора (турбіни). Для цього в ній є спеціальний клапан, дверцята або вестгейт

Якщо дверцята закрита, то все гази потрапляють на лопатки, якщо цей клапан (на фото valve) відкрити то частина газів, попрямує в систему випуску, минаючи крильчатку і тим самим знизиться швидкість обертання лопаток, що відповідно призведе до зниження тиску. Все геніальне, дуже просто. І ось тут починається найцікавіше, а саме, як проводиться регулювання відкриття і закриття вестгейта.
Для цих цілей використовується актуатор (на фото wastegate Actuator), якщо його шток висувається, то він відкриває вестгейт Для якісної настройки системи регулювання вестгейта необхідно встановити правильний преднатяг. Для цього, у більшості хороших актуаторов, використовується шток із змінною довжиною

(Це до речі мій улюблений актуатор)
У нутрії актуатора є поворотна пружина. Якщо її не буде, то тиск випускних газів в турбіні відразу відкриють вестгейт і ми не зможемо створити надлишковий тиск (буст). Зазвичай в стоці (якщо у машини максимальний тиск близько 1 бару) пружина встановлюється на 0.6 бару. Розглянемо на різних прикладах

При такому підключенні (на актуатор подається тиск, джерело повинен бути до заслінки, чим ближче, коротше трубка, тим краще) надувши буде контролюватися жорсткістю пружини актуатора. Якщо ми приберемо джерело тиску на актуатор (заглушимо трубку) то надувши буде максимально можливий (дуже великий)
Як ми можемо збільшити надувши, є багато варіантів. Один з добре себе зарекомендували це установка в актуатор пружини під запланований надувши, працює чудово. Цей вид підключення можна використовувати, як при установці турбокомпресора на атмосферний мотор, так і при бажанні поліпшити характеристики стандартної системи контролю за допомогою соленоїда. Дуже просто, підберіть пружину або актуатор з жорсткістю пружини для планованого Вами максимального надування, Підключіть як на вище зазначеному прикладі. Трубки, що йдуть до соленоїда заглушите, а сам соленоїд залиште підключеним до роз'єму (або можете замінити на опір 10 ком)

Найголовніше, Ви повинні зрозуміти принцип, а він дуже простий. В вище вказаному прикладі тиск контролюється пружиною актуатора. Якщо ми від'єднали від джерела тиску, то зможемо збільшити надувши в 2 рази (можливо). У такому випадку без допомоги додаткового тиску на мембрану актуатора буде необхідно створити набагато більше зворотного тиску в системі випуску, для відкриття вестгейта.
Принцип зрозумілий, зменшуючи подачу тиску на актуатор, ми збільшуємо силу необхідну для відкриття вестгейта і тим самим збільшуємо надувши, надлишковий тиск або буст.
Скажімо у Вас пружина на 0.6 бару і Ви вирішили підняти тиск до 0.9 бар, що можна для цього зробити. Ось кілька варіантів

Установка рестриктора. Чим менше буде діаметр рестриктора, тим менше буде подаватися тиску на актуатор, і тим більше ми зможемо отримати надлишковий тиск (надувши). Який діаметр рестриктора? Необхідно підбирати, скажімо, десь між 1.5 мм - 0.8 мм.
Якщо для Вас це занадто складно, то можете використовувати наступний варіант

Звичайний ручний (мануал) буст контролер. В принципі це регульований рестриктор, не більше. Затискаємо, зменшуємо діаметр, зменшуємо тиск на актуатор - розуміємо тиск турбіни і навпаки.
Це ми розглянули можливі механічні варіанти регулювання наддуву. Звичайно, більшість сучасних моторів з турбонадувом використовують електронну систему управління. Пропоную розглянути основні, з використання електронного соленоїда 2 або 3 портового. Соленоїд, це електромагнітний клапан, який регулюється ЕБУ.
Основні схеми підключення

З 2-х портовим соленоидом

З 3-х портовим соленоидом