Турбирование атмосферного двигателя своими руками

Установка турбины на атмосферный двигатель

Любовь к скорости не всегда может сочетаться с возможностями эту скорость обеспечить. Довольно слабые атмосферные двигатели не позволяют в полной мере насладиться стремительным стартом и ускорением, а постоянное выкручивание мотора на пределе возможностей значительно сокращает срок его службы. Установка турбины на атмосферный двигатель обеспечит значительный рост мощности и позволит превратить в скоростной болид рядовой автомобиль из Тольятти.

Устройство и обзор турбированного двигателя

Турбированные двигатели менее распространены в России, но их количество в Европе составляет большинство. Турбодвигатели более чувствительны к качеству заправляемого топлива. Выйти из строя турбированный двигатель может после первой заправки некачественным или поддельным торпливом. Кстати, летом необходимо заправлять летнее ДТ, а зимой — только зимнее ДТ, содержащее большую пропорцию парафина.

Главным компонентом дизельного ДВС являтся турбина. Установка турбины на автосферный двигатель реальна и не доставит больших хлопот автовладельцу или сервису СТО. Турбина «засасывает» в себя воздух для приготовления топливно-воздушной смеси, создавая для цилиндров с поршнями необходимое давление.

Мощность турбо-движка не зависит от его объема — решающим фактором является давление (измеряется в Па). По сравнению с обычными атмосферниками, турбированный силовой агрегат развивает большую мощность при равных размерах камер сгорания. Явным плюсом является огромная мощность двигателя при небольшом рабочем объеме камеры сгорания.

Кстати, еще одним важным фактором установки турбины на атмосферный двигатель является экономичность — потребление топлива на турбо-движках меньше. Более того, дизельное топливо (ДТ) вцелом является более экономичным и экологически-безопасным, по сравнению с бензином (АИ).

Достоинства и недостатки двигателей с турбо наддувом

К плюсам турбированных моторов (по сравнению с атмосферными аналогами) относят:

• Более высокую мощность (как правило, на 30÷50%) при одинаковом рабочем объеме.
• Максимальный крутящий момент в широком диапазоне оборотов, что весьма положительно влияет на динамику автомобиля.
• Меньшие вес и размеры при одинаковой мощности. Турбированный двигатель значительно легче и компактнее атмосферного. Это позволяет наиболее рационально расположить силовой агрегат и снизить общую массу автомобиля, что способствует, в свою очередь, экономии топлива.
• Быстрый набор рабочих оборотов за счет меньшей массы вращающихся деталей.
• Высокую экологичность, которая достигается за счет более полного сгорания топлива в цилиндрах двигателя.

Основными недостатками турбированных двигателей являются:

• Меньший ресурс по сравнению с «атмосферниками», что обусловлено большими нагрузками, которые испытывают детали мотора.
• Небольшой срок службы турбины. Как правило, после пробега в 120000÷150000 км требуется ее замена (даже при выполнении всех требуемых правил эксплуатации).
• Необходимость использования только качественного высокооктанового топлива.
• Повышенный расход масла, так как подшипники турбины при работе разогреваются до очень высоких температур.
• Необходимость применения только специальных высокотемпературных синтетических масел.
• Более частая периодичность замены масла (не реже, чем каждые 10000 км пробега).
• Долгий прогрев в зимнее время.

На заметку! Этот недостаток можно легко устранить, установив специальный предпусковой подогреватель. Однако это ведет к дополнительным материальным расходам.

• Высокая стоимость ремонта и обслуживания.

Устройство и обзор атмосферного двигателя

Атмосферный двигатель — это обычный бензиновый или дизельный ДВС, который устанавливается на большинство автомобилей. Атмосферный двигатель состоит из входного коллектора, головки блока цилиндров, самих цилиндров, кривошипно-шатунной группы, выходного коллектора, множества датчиков для функционирования двигателя.

В состав такого ДВС не включена турбинная система — потому что наддув обеспечивать нет необходимости: атмосферного давления этому двигателю достаточно для правильного функционирования всей конструкции.

Цена атмосферного мотора намного дешевле турбированного. Обслуживанием простого «атмосферника» заниматься намного удобнее и дешевле, чем ремонтировать конструкторски сложный турбированный мотор.

Моторесурс атмосферных двигателей считается выше, и может составлять до 500 тыс. км. до первого капитального ремонта. Заправлять эти движки можно не самым качественным топливом и тем самым возможность повредить двигатель ничтожно низки.

Основным минусом автомсферных двигателей является их высокая масса, низкая динамика движения, большие габариты, низкий показатель крутящего момента.

Еще одним важным определением «атмосферника» является тот фактор, что на низких оборотах ДВС он еще плохо «тянет», а на высоких оборотах этот тип двигателя уже «не тянет». Для любителей «погонять» стоит сделать выбор в сторону турбированного двигателя.

Устройство турбины

Турбина и компрессор выглядят как сдвоенная улитка с разнонаправленными отверстиями. В средней части улитки установлен вал с крыльчатками на концах. Одна крыльчатка заставляет вращаться и работать компрессор, который нагнетает воздух в двигатель. Усиленная подача воздуха вкупе с увеличенной порцией впрыска топлива в камеру сгорания заставляет двигатель авто работать эффективнее, выдавая больше мощности при незначительном увеличении расхода топлива.

Установка турбины на атмосферный двигатель – это возможность самостоятельно разогнать мощность автомобиля. Компрессор и турбина, установка которой своими руками по силам автолюбителю с базовыми навыками механика, полностью изменят характеристики двигателя железного коня.

Установка турбины на ВАЗ 2107

Установка турбины позволяет вдвое повысить мощность двигателя ВАЗ 2107 без увеличения расхода топлива.

Поводы для установки турбины на ВАЗ 2107

Установка турбины на ВАЗ 2107 позволит:

• сократить время разгона автомобиля;
• снизить расход топлива инжекторных двигателей;
• увеличить мощность двигателя.

Принцип работы турбины

Для повышения мощности двигателя нужно сделать подачу топливновоздушной смеси в камеры сгорания более интенсивной. Турбина врезается в систему выхлопа, приводится в действие струёй выхлопных газов и, используя энергию этих газов, увеличивает давление в силовом агрегате. В результате скорость поступления в цилиндры смеси увеличивается.

В обычных условиях двигатель ВАЗ 2107 имеет показатель сгорания бензина около 25%. После установки турбокомпрессора этот показатель заметно увеличивается, повышается КПД мотора.

Выбор турбины для ВАЗ 2107

Различают два вида турбин:

• низкопроизводительные (давление наддува 0,2–0,4 бар);
• высокопроизводительные (давление наддува 1 бар и выше).

Установка турбины второго типа потребует серьёзной модернизации двигателя. Монтаж же низкопроизводительного устройства позволит обеспечить соблюдение всех регламентированных автопроизводителем параметров.

Перед турбированием двигателя ВАЗ 2107 потребуется:

1. Установка интеркулера. Воздух при использовании турбины нагревается до 700оС. Без дополнительного охлаждения может не только сгореть компрессор, но и повредиться сам двигатель.
2. Переоборудование карбюраторной системы подачи топлива в инжекторную. Слабый впускной коллектор карбюраторных двигателей не выдержит давления турбины и может разорваться. На агрегатах с карбюратором можно вместо полноценного турбирования установить компрессор.

В общем случае преимущества турбированного двигателя ВАЗ 2107 весьма сомнительны. Поэтому перед установкой турбины на снятый с производства автомобиль со скромными техническими характеристиками следует тщательно оценить целесообразность принимаемого решения. Гораздо проще установить на ВАЗ 2107 компрессор. В этом случае:

• в системе не будет избыточного давления, способного разрушить коллектор, подвеску автомобиля и др.;
• не потребуется установка интеркулера;
• не потребуется переоборудование карбюраторной системы в инжекторную;
• снизятся расходы на переоборудование-компрессор в комплекте стоит около 35 тыс. руб., что намного ниже стоимости турбины;
• на 50% увеличится мощность двигателя.

  

Мне приходилось воочию наблюдать, как мчится ВАЗ 2107 с турбированным двигателем. Его на трассе сложно обогнать, но долго держать скорость машина не может, на мой взгляд, хотя я сам не ездил.

Как компрессор и турбина улучшают мощность двигателя авто

Сама по себе установка турбины на атмосферный двигатель показывает плюсы в парадигме «выиграл-выиграл». Компрессор и турбина, установка, выполненная подготовленным человеком, благотворно влияют на характеристики и работу двигателя авто:

• с сохранением надёжности атмосферного двигателя появляется мощность без увеличения объёма;
• установка турбины на атмосферный двигатель не усложняет его, не меняет параметры, но увеличивает крутящий момент;
• двигатель авто остаётся столь же ремонтопригодным, по прибавка компрессора позволяет заставить приносить пользу и выхлопные газы.

Цена замены деталей новой конструкции под капотом не ввергает в значительные издержки и позволяет обслуживать более мощный мотор и компрессор без увеличения затрат.

Как самостоятельно установить турбину на двигатель

Ford Focus Wagon Семейный Турбо Сарай Бортжурнал Замена задних тормозных колодок Форд Фокус 2дисковые тормоза

Принцип действия турбины заключается в том, что в ее корпус попадают потоки выхлопных газов из выпускного коллектора, газы, в свою очередь, начинают интенсивно раскручивать крыльчатку, которая закреплена тесно с компрессорным колесом. При этом компрессор уже начинает засасывать увеличенное дополнительное количество воздуха сквозь воздушный фильтр, который необходим для обогащения топливной смеси и последующей подачей в камеру сгорания. Таким образом, в цилиндрах образуется намного большее количество рабочей смеси, что способствует повышению мощности двигателя и увеличения его потенциала.

С принципом работы вроде разобрались, теперь нужно понять, куда поставить турбину, где ее место на автомобильном двигателе. В случае наличия на моторе оригинального турбокомпрессора, необходимо попытаться понять причину его неисправности

Важно помнить, что установка турбин ни в коем случае не приемлет никаких герметиков на масляных трубопроводах, поскольку при высоких температурах они способны разжижаться, после чего куски могут попасть внутрь и уничтожат ее. Если вы решили поставить турбину своими руками вам стоит помнить, эти правила и при монтаже исключить попадание посторонних жидкостей и всяческих мелких частиц пыли, песка в масло

Следующий этап — демонтаж сапуна с двигателя, с последующей его прочисткой. Покрутите ротор турбины для того, чтобы определить силу его вращения, затем промойте подающие магистрали и удалите масло. Прежде чем поставить турбину на место дальнейшей службы нужно смазать при помощи шприца все трущиеся соединения турбины, для этого на ней имеется специальная масленка (отверстие) для подачи масла. Для этой процедуры обычно используется моторное масло двигателя, на который производится установка турбин. Продумайте все до мелочей вплоть до положения маслопровода и только после этого можно установить турбину на автомобиль. Маслопровод должен располагаться строго вертикально, без каких-либо резких перегибов.

Установка турбины на атмосферный двигатель: перечень деталей

Очевидно, что местом установки турбины на атмосферный двигатель должно быть отверстие для подачи воздуха к месту сгорания смеси. Перечень деталей и алгоритм сборки основывается на этом постулате:

1. необходима собственно турбина;
2. коллектор для выхлопа отработанного воздуха, вращающего компрессор;
3. интеркулер для охлаждения воздушной смеси перед подачей в двигатель авто;
4. набор алюминиевых трубок с хомутами, цена которых невелика, но значение огромно, для монтажа воздушной магистрали;
5. трубки для охлаждающей жидкости и масла;
6. соединение с системой выхлопа, труба даун-пайп;
7. форсунки высокой продуктивности для подачи более богатой смеси;
8. блок электроники (ЭБУ), ибо другой алгоритм работы требует особых настроек.

Установка турбины на двигатель 16 клапанный двигатель ВАЗ

Денис [den10031996]

02.03.2018,

Одним из приемлемых вариантов по увеличению мощности двигателя, является установка турбокомпрессора. Например, при объеме 1.4 литра с турбиной Skoda развивает мощность 125 л.с, в то время как «атмосферник» 1.6 литра -110 л.с. Турбокомпрессора дорогой и приемлемый вариант повышения мощности в несколько раз. Обращаю ваше внимание, что цены на комплектующие средние и могут отличаться в большую или меньшую сторону. На автомобили ваз давно налажен выпуск специальный комплектующих для монтажа турбины. Цены на установочный комплект (турбо-кит) начинаются от650$ (для 8 клапанных, давление 0,5 бар), заканчивая 1250$ для двигателя 21126 (давление 1 бар, мощность 250 л.с.) В статье я приведу пример установки турбо-кита на 16 клапанном двигателе, так как он является самым оптимальным вариантом.

С чего начать

Важно знать, что при увеличении мощности я рекомендую обязательно дорабатывать подвеску, тормозную систему, увеличить жесткость кузова, а так же доработать трансмиссию. Новичкам рекомендую приобрести начальный турбо кит, который не потребует дополнительных вложений в двигатель. Установка даст 120 «лошадей» и крутящий момент 190 Н*м, давление 0.5 бар уже при 2000 об/мин.

Любой тюнинг я настоятельно рекомендую начинать с тормозной системы. Штатные тормоза при активном нажатии педали тормоза не всегда справляются, поэтому нужно приобрести:

• вакуумный усилитель тормозов усиленный 35$;
• тормозные диски с насечкой 14 радиуса 45$;
• колодки фирмы Ferrodo или ATE;
• чугунные барабаны 50$.

Так же рекомендуется заменить все РТИ тормозной системы и залить новую тормозную жидкость. Теперь тормоза готовы под будущую мощность с запасом.

По трансмиссии рекомендую сделать работы по установке усиленного сцепления (70$), короткоходной кулисы (25$) и карданчика от ВАЗ 1117 (15$).

По ходовой части требуется замена рычагов на треугольные с возможность регулировки. Это требуется для того, что бы при разгоне передние колеса не «гуляли» вперед-назад, а так же стояли посередине арки. Средняя стоимость рычагов 70$. На заднюю подвеску потребуется стабилизатор поперечной устойчивости 16мм (40$). Амортизаторы можно оставить стандартными, что бы сохранилась комфортная езда по нашим дорогам, но рекомендую ставить заниженные пружины (-30мм). Цена хороших пружин от 40 до 70$. Работы по ходовой части можно закончить, лишь добавить растяжку передних стоек без дополнительной опоры для 16 клапанного двигателя (50$).

Приобретение комплектующих деталей

Перед покупкой турбо-кита меняем комплект ремня ГРМ на усиленный (60$). Масло и охлаждающая жидкость так же под замену. Сальники и прокладки рекомендую сразу сменить.

Турбо-кит

Чтобы не собирать детали по частям, нам предлагаются готовые решения, которые называются турбо-китами. Что входит в наш комплект:

• коллектор для нижнего расположения турбины;
• турбина Mitsubishi, модель TD04HL- 15T;
• стальная прокладка между коллектором и турбиной;
• фланец выхлопных газов турбокомпрессора;
• шланги подачи масла в турбину;
• заготовка маслослива;
• обратка и подача ОЖ на турбину;
• байпасный клапан турбины (сброс избыточного давления);
• комплект силиконовых патрубков;
• форсунки 192сс;
• болт забора масла с ГБЦ, болт подачи масла на турбину, шпильки, гайки и хомуты.

Данный комплект стоит 600$, дополнительно нужно взять за 300$ прямоточный комплект выхлопа с приемной трубой под турбину, радиусом 63мм. Из дополнительных трат будет работа по привариванию резьбового маслослива в поддоне, а так же настройка блока управления. Стоимость услуг зависит от региона.

Монтаж комплекта

Для начала мы сливаем масло и охлаждающую жидкость, снимаем АКБ. Для монтажа системы снимаем полностью выхлопную систему. По демонтажу работ больше нет. Перед установкой меняем прокладки и сальники двигателя, а так же комплект ГРМ.

На изображении видно, как стоит турбо кит на двигателе. Первым делом, перед установкой коллектора на свое место, соединяется вместе с турбиной. К турбине сразу подсоединяются все шланги. Все резьбовые соединения я сажу на резьбовой герметик. После установки турбокомпрессора с коллектором, сразу прикручиваем подачу масла, маслослив и подачу и обратку охлаждающей жидкости. При помощи силиконовых и алюминиевых патрубков делаем подачу воздуха через клапан сброса давления, на турбину. Клапан сброса давления позволит нам продлить срок службы турбины, сбрасывая избыточное давление тогда, когда двигателю это не нужно. Этот патрубок будет присоединен к впускному коллектору. Второй комплект патрубков подсоединяется к воздушному фильтру. Так как клапан давления наддува у нас механический, и работает от разряжения, то подключения электрики не требуется.

Форсунки устанавливаем с производительностью 192сс. На максимальных оборотах двигателя они будут менее загружены.

После подключения заливаем масло и ОЖ. Для проверки возможной утечки масла и охлаждающей жидкости можно запустить двигателя, но его работа будет некорректной. Следует обратиться к специалистам, которые занимаются прошивкой и настройкой ЭБУ online. Настройка ЭБУ даст возможность выставить правильный угол зажигания, откалибровать ДМРВ, а так же настроить правильное соотношение топливно-воздушной смеси. По итогу, наш комплект, с учетом выхлопной системы 63мм, может выдать 130 л.с. При этом сохраняется ресурс двигателя, расход топлива остается прежним, и немаловажно, что заправляться можно 95 бензином.

Повышение мощности

После того, как данная мощность покажется малой, то для ее повышения потребуются более серьезные доработки:

• новая турбина;
• интеркуллер (из-за значительного нагрева турбины);
• впускной коллектор;
• специальные поршни;
• ЭБН с высокой производительностью;
• форсунки 300сс;
• регулятор давления топлива механический;
• Блоу-офф;
• датчик температуры воздуха и ДАД;
• прокладки и метиз.

Помимо увеличения мощности я советую поставить задние дисковые тормоза, керамическое сцепление, усиленные амортизаторы, а так же усилитель кузова задний «телевизор». Для того, что бы машина при разгоне не «гуляла» продаются провалы, что бы две полуоси были одинакового размера. Коробку передач нужно оснастить главное парой 3.7 или 3.9, ряд передач подобрать под свои удобства, а дифференциал обязательно с блокировкой и преднатягом в 4 кг.

Стоимость

Стоимость начального кит комплекта с общими доработками автомобиля выйдет в 1200-1400$, серьезные же доработки в 2 раза дороже.

Итог

Стоит ли овчина выделки? Решать каждому. Из-за курса валют любая доработка автомобиля ВАЗ по стоимости выйдет дороже 15 летней комфортной иномарки, где будет мощность, комфорт, экономия и уверенность.

Порядок работы при установке турбины на атмосферный двигатель

Системой коллекторных труб соединяют место отвода выхлопных газов из двигателя с местом нагнетания воздушной смеси. В центре этой конструкции необходимо жёстко закрепить турбину с компрессором, за которыми установить интеркулер. Особое внимание уделите прочности соединений различных трубок во избежание возможных утечек воздуха и создания жёсткой конструкции.

Монтаж электронных датчиков, новых, мощных форсунок и отладка системы завершает процесс усовершенствования мотора автомобиля. При самостоятельной работе не лишним будет обратиться за консультацией к опытным мастерам для минимизации ошибок и правильности порядка действий. После удачных пробных запусков двигателя с новой конструкцией обязательно продиагностируйте его на стенде, что покажет на корректность работы агрегатов в новых реалиях.

Установка турбины на атмосферный двигатель способна совершить маленькое чудо, вдохнув новую жизнь в довольно средний автомобиль и превратив его в звезду автострады.