Плюсы и минусы установки турбины на ваз
Shaf999 › Блог › Принципы работы турбины на автомобиле ВАЗ.
Самый эффективный способ добавить мощность двигателю это установить турбину. Почему именно турбина ? Чтобы ответить на этот вопрос, мы сравним работу турбо двигателя, атмосферного двигателя и мотора оборудованного компрессором.
Плюсы и минусы турбокомпрессора.
Все больше и больше становится популярным среди прочих альтернативных доработок двигателей автомобилей ВАЗ установка турбонаддува. У турбины есть ряд преимуществ по сравнению с компрессором, где присутствует потеря мощности в результате схемы привода. Турбокомпрессор устроен следующим образом: крыльчатка-нагнетатель сидит на одном валу с крыльчаткой-турбиной, которая встроена в выпускной коллектор двигателя и приводится во вращение отработавшими газами. Это и позволяет снять с двигателя большую мощность, так как нет прямой связи вала турбины с коленчатым валом, как в случае компрессора, тем самым турбина не отнимает мощность у самого двигателя. В этом и заключается главное преимущество турбины, в «бою» со своим главным конкурентом – компрессором.
Единственный недостаток турбины является "турбояма". «Турбояма» — замедленный отклик двигателя, на работу педали акселератора.
Это явление объясняется очень просто — турбине требуется время, пока после нажатия педали газа (подачи топлива),
мотор начнёт набирать обороты, тем самым увеличив давление выхлопных газов, которые начнут раскручивать турбину,
соответственно в двигатель начнет поступать больший объем воздуха. По этой же причине, максимальную мощность турбо-двигатель, может выдать на высоких оборотах, турбина оживает обычно при 3000 об/мин и более в зависимости от настроек мотора.
Плюсы и минусы турбонаддува по сравнению с компрессором весьма наглядны, но давайте разберёмся, что сподвигает
автолюбителей устанавливать на автомобили ВАЗ именно турбокомпрессор? На сегодняшний день список компонентов для тюнинга двигателя ВАЗ достаточно большой и грамотные специалисты, могут снять с атмосферного мотора более 150 лошадей, с наименьшими при этом потерями на надёжности.
Можно выделить несколько основных причин, по которой предпочтение отдаётся турбодвигателю, а не атмосферному:
Основной причиной, – которая движет людьми в погоне за мощностью, сильно ограниченные возможности атмосферного двигателя при определенном объёме. Естественно турбо двигатель, тоже имеет свои границы, но он может поднять мощность в несколько раз,
тогда как атмосферный мотор с трудом преодолевает увеличение мощности в два раза по сравнению со стандартным. Но ведь не все строят автомобиль выходного дня с мощностью за 200 лощадиных сил, что тогда останавливает людей которые эксплуатируют автомобиль ежедневно просто доработать атмосферный двигатель, Зачем вкладывать деньги в установку турбо-комплекта?
У "заряженных" атмосферных моторов есть свои недостатки, вот основные из них:
Отсутствие тяги двигателя на низах. Сильно «раскрученный» атмосферник, едет лишь на высоких оборотах,
что абсолютно не удобно при езде в гражданском режиме (светофоры, пробки и т.д.);
Высокий холостой ход (ХХ), порой плавающие обороты ХХ. Высокий расход топлива.
турбонаддув
Турбо под капотом ВАЗ 2110
Каждый, кто решил, что под капотом его ВАЗ 2110 должна быть турбина должен понимать, что установка данного девайса,
потребует серьёзных вмешательств не только в работу самого двигателя, но и доработку: подвески, тормозов и возможно трансмиссии
(в зависимости от желаемого результата и в большей мере от полученной мощности). Перед тем как начать искать комплектующие, нужно решить какую мощность вы хотите получить от установки турбины на мотор. Условно турбины можно поделить на три типа: низкого, высокого и сверхвысокого давления.
-Турбины низкого давления (до 0,5 Бар), потребуют минимальных вмешательств в работу двигателя, но верить в обещания продавцов Кит комплектов, что такую турбину легко поставить на стоковый двигатель – то же не стоит;
-Турбины высокого давления (ориентировочно от 0,6 Бар) потребуют серьезных переделок двигателя, а возможно повлекут неминуемые переделки сцепления, КПП и пр;
-Под турбинами сверх высокого давления, будем считать, турбины, установленные на двигатели автомобилей, которым либо уже не суждено их приобретённым спортивным характером выезжать на дороги общего пользования, либо выезжать, но как автомобиль выходного дня. Тут уже не столь важно конкретное давление турбины, на такой автомобиль их можно поставить и две, особенность такого автомобиля в том, что использование его на каждый день, из-за приобретённых им характерных черт гоночного (именно – гоночного, а не спортивного) автомобиля, как минимум не комфортно и неудобно. Огромное количество л.с. потребуют крайне жёсткой подвески, переделки тормозной системы в целом, установки спортивного сцепления и многих других элементов – неотъемлемых составляющих гоночного автомобиля. Все это исключает комфортное передвижение и меняет предназначение данного автомобиля. Единственное что повлияет на компоновку и настройку такого автомобиля, его назначение: кольцо, прямая, дрифт и т.д.
Переделка десятки в гоночный автомобиль носит единичные случаи и не интересна для большинства обладателей ВАЗ, поэтому в данной статье подробнее рассмотрим установку турбины низкого и высокого давления. (Прим. автора – данная классификация носит условный характер, не стоит принимать её как единственно правильную, многие делят турбины, например на: гражданские и боевые).
Установка турбины на ВАЗ 2110 (низкого или высокого давления)
Рассмотрим подробнее, что необходимо доработать, заменить и установить в ВАЗ 2110, 2111 или 2112 для установки такой турбины:
1. Степень сжатия.
-Первостепенной задачей будет уменьшение степени сжатия, так как у атмосферного двигателя она выше. Для этого можно пойти различными путями: заменой поршней на специальные, доработать ГБЦ и т.д. Считается что при установке турбины низкого давления, можно обойтись и без уменьшения степени сжатия. Это весьма спорный момент и если уж не менять поршня (доработки низа мотора – сильно отразятся на стоимости всей работы), то не лишним будет доработать головку;
-В случае установки турбины высокого давления – уменьшение степени сжатия – операция необходимая и достигается обычно комплексной доработкой низа и ГБЦ одновременно.
2. Выпуск.
В ВАЗ 2110 турбина встраивается в приёмную трубу. Лучшим решением считается замена коллектора и приёмной трубы, общим «пауком», и уже в него встроить турбину. Этот вариант так же единственно возможный на 10-ках последних годов выпуска, где катализатор встроен в приёмную трубу.
Но важно учитывать, что неправильно сваренный выпускной коллектор может быстро прогореть, сломаться и да же повредить турбину, по этой причине, под конкретную турбину. Лучше купить приёмную трубу, адаптированную под ВАЗовский двигатель и проверенную временем. Если под вашу турбину таких труб нет, можно обратиться в фирму, которая изготавливает их на заказ. Многие начинают изготавливать трубу сами, так как стремление сэкономить, такое поведение среди владельцев Ваз весьма объяснимо. В этом случае – не забудьте изготовить кронштейн под свою турбину, через который она будет крепиться на двигатель. Турбина не должна висеть и держаться только на выпускном коллекторе.
-При установке турбины низкого давления остальной выхлоп можно оставить без изменений, но при наличие турбины, переход с обычного выхлопа, на прямоточный гораздо ощутимее, нежели на атмосферном двигателе;
-В случае установки турбины высокого давления переход на прямоточный выхлоп весьма предпочтителен, с попутным увеличением диаметра трубы выпуска, иначе турбина не сможет выдать весь потенциал через сильно зауженный для неё выхлоп.
3. Впрыск
-В зависимости от выбранной турбины, потребуется заменить ресивер на более производительный. В магазинах тюнинга – выбор ресиверов весьма огромен, но находятся умельцы, которые изготавливают их самостоятельно;
ресивер
-Для турбины высокого давления, так же необходимо заменить бензонасос и форсунки.
4. ЭБУ.
-Потребуется перепрошивка ЭБУ под новую компоновку двигателя;
-На двигателе с турбиной высокого давления и расчётной мощностью более 200 л.с. потребуется заменить ДМРВ на датчик абсолютного давления (ДАД) и датчик температуры воздуха (ДТВ), так как штатный ДМРВ, попросту не рассчитан на проход такого количества воздуха, а следовательно он не даст грамотно откорректировать ЭСУД.
5. Система смазки.
Подача масла на турбину. Нужно обеспечить подачу масла на турбину. Сделать это можно следующим образом: под датчик давления масла поставить тройник от классического двигателя (такой стоял на тех моделях, где есть стрелочный прибор давления масла, например 2106). С помощью специального армированного масляного шланга соединить данный тройник и рестриктор (место подачи масла в турбину) Вашей турбины. Так же для избегания попадания грязи в турбину, многие в магистраль ставят фильтр. Можно пойти и другим путём: купить специальный переходник, который ставится, под масляный фильтр и уже от него сделать отвод масляного шланга;
Слив масла из турбины. Слив нужно обеспечить таким образом, что бы масло из турбины сливалось в поддон двигателя. Делается это металлической трубкой (из-за близости к системе выхлопа), которая соединяет двигатель и турбину.
6. Охлаждение.
Для охлаждения турбины может потребоваться подвод антифриза из общей системы охлаждения автомобиля (зависит от конструкции турбины). Обычно врезку делают в контур подогрева дросселя. Можно подключить, как параллельно, так и вместо подогрева дросселя.
Для охлаждения воздуха подаваемого турбиной в двигатель – необходимо установить интеркулер.
-При установки турбины низкого давления, многие пытаются построить компоновку без интеркулера, но такие системы, да же если и могут работать нормально, то в жаркую летнюю погоду всё равно начинают не справляться. И часто владельцы всё-таки приходят к установке интеркулера;
-Так же дополнительного охлаждения может потребовать и сам двигатель. В случае с ВАЗ-2110 есть одно идеальное решение – установка двухрядного медного радиатора. Как показывает практика – его хватает с полна и для его установки не требуется дополнительных доработок.
7. Блок (актуальнее для турбин высокого давления).
Если ваша цель, построить весь мощный городской автомобиль с расчетной мощностью более 200л.с., то подходить стоит основательно и Ваша цель будет уже не приладить турбину к двигателю, а собрать совершенно другой турбо двигатель.
-Для этих целей, лучше начать с замены блока. В случае с автомобилями десятого семейства, можно поставить блок от Калины. С Калиновским блоком и правильно подобранным коленчатым валом, можно достичь объёма 1600-1700 кубиков. Если Вы рассчитываете на более скромный бюджет, можно обойтись и родным блоком, заменив в нём поршня, шатуны, колено или только отдельные компоненты. Вариантов очень много и всё зависит только от Ваших целей, двигателя который у вас установлен и финансовых вложений, которые Вы готовы вложить в двигатель;
-Усилитель блока – весьма спорная доработка. Бытует мнение, что в ней нет необходимости, кто – то доказывает, что без неё не обойтись. Однозначного ответа на данный вопрос нет, но если мощность Вашего мотора будет превосходить номинальную в разы – то такая доработка точно не будет лишней, учитывая, что в родном блоке пастель КВ висит в воздухе и при возросшей нагрузке – слабое место может быть причиной поломки или повышенного износа. Такой усилитель можно купить в тюнинг магазине или изготовить самостоятельно из пластины ориентировочно 15мм+/-2 мм при наличие опыта подобных доработок.
8. Перепускной клапан.
Перепускной клапан нужен для сброса избыточного давления, которое образуется в магистрали при резко закрытом дросселе, но при этом вращающейся турбине. Чтобы это давление, не разорвало резиновые соединения впускной магистрали или не привело к другим последствиям, перепускной клапан может сбрасывать избыточное давление в воздух (Blowoff – клапан) или обратно на вход турбокомпрессора (Bypass — клапан).
Если вы выберете Bypass – клапан, то его нужно установить в промежутке воздушной магистрали от турбины – до интеркулера;
Если Ваш выбор падёт на Blowoff – клапан, то его предпочтительнее поставить рядом с дроссельной заслонкой.
9. Wastegate клапан.
Его назначение в том, чтобы часть выпускного газа, проходила в обход турбины, ограничив скорость вращения турбины и тем самым уменьшить избыточное давление на впуске. Клапана бывают внешние и внутренние:
Внешние обычно огромные, чаще применяются именно на гоночных автомобилях, нежели гражданских, но они более надёжные и дают возможность регулировки;
На большинстве турбин Wastegate клапан встроенный и проблема установки и покупки клапана отпадает сама собой.
10. Прочие доработки.
В зависимости от выбранной турбины, данный список может дорабатываться как в сторону увеличения, так и в сторону его сокращения. Так же не стоит забывать, что есть ещё масса систем в двигателе, которые так же могут потребовать замены или доработки, в зависимости от общей компоновки мотора. Например: поставить более «холодные» свечи, установить иной регулятор давления топлива и т.д. Поэтому не стоит рассматривать данный список – как инструкцию к действию. Каждая конкретная турбина, может потребовать своих дополнительных доработок. Например, установку более производительного бензонасоса, форсунок. Для установки отдельных элементов, может понадобиться переделка кузова. Например, под интеркулер может понадобиться резать бампер, телевизор, отверстия в телевизоре под патрубки и т.д.
Турбо КИТ на ВАЗ 2110, 2111, 2112
Перед тем, как установить турбину на ВАЗ 2110, нужно определиться с моделью турбины, и собирать под её установку необходимые комплектующие, что – то покупать, что – то изготавливать и т.д. Но если самостоятельно изготовить кронштейн, коллектор, маслослив и т.д. Вы не имеете возможности, то в таком случае проще будет купить КИТ турбо ВАЗ. Такой комплект включает в себя саму турбину и всё необходимое для её установки, уже адаптированное под конкретный двигатель ВАЗ. На сегодняшний день, существует большое количество готовых КИТ комплектов, от разных производителей, которые сделали всё возможное, чтобы упростить его установку. Не смотря на адаптацию комплекта не стоит забывать о дополнительных расходах, например, настройка и перепрошивка ЭБУ, возникшие сложности и трудности при установке комплекта (за частую связанные с кустарным производством).
Турбина на карбюратор ВАЗ 2109
ВАЗ 2109 автомобиль, который часто встречается на территории стран СНГ. История этой модели началась еще в 1980х годах и, несмотря на последующие доработки и модернизации, даже самые новые заводские модификации можно считать устаревшими. Не удивительно, что многие владельцы таких авто, коих не мало, ищут варианты увеличения мощности. И один из них — это установка турбокомпрессора на карбюратор. В чем же преимущества и каковы минусы подобной модификации, зачем и кому это может понадобиться.
Для чего ставят турбину на ваз с карбюратором
В идеале, владельцы ВАЗ 2109, как и других карбюраторных авто, надеются подобным способом увеличить мощность двигателя до возможного максимума. И особенно эта мысль будоражит автолюбителей, которые любят погонять. Так же, существует мнение, что, грамотно установив турбину, можно добиться снижения шума, уменьшения количества топлива (стандартный расход при большей мощности), сокращения времени разгона и возможность поднять крутящий момент. Преимущества и выгоды тут, вроде бы вполне очевидны, но так ли все хорошо и на практике?
Плюсы и минусы установки
Некоторые нюансы которые стоит учесть после установки
Как и у любой другой сложной системы у турбокомпрессора есть особенности, которые настоятельно рекомендуется учитывать при ее эксплуатации. Причем халатное отношение к этим требованиям способно сократить срок службы до минимума и расходы на тюнинг так и не окупятся.
Вот несколько основных моментов:
- Необходимо следить за маслом и фильтрами. Вовремя менять и не использовать присадки.
- Желательно использовать только рекомендованное производителем масло.
- Не допускать резкого старта с большими нагрузками.
- Не допускать резкой остановки двигателя при нагрузках.
- Не допускать долгой работы на холостом ходу.
- Герметичность.
- Своевременно менять воздушный фильтр.
Какую турбину ставить на ваз с карбюратором?
Что касается выбора турбокомплекта, то непосредственно для ВАЗ его нет. Но можно взять универсальные модели, подходящие по параметрам. Самыми популярными на сегодняшний день считаются турбины Garrett. Так же существуют и другие хорошо показавшие себя с отечественными автомобилями турбины, такие как IHI, BorgWarner, Holset, Mitsubishi и Subaru. Выбор достаточно широк и разнообразен как в отношении производителей, так и ценовых категорий.
Если говорить о теории, расход топлива зависит от мощности, мощность же зависит от уровня обогащения топливно-воздушной смеси, попадающей в цилиндры. Есть два типа систем: наддув и турбонаддув. Различия заключаются лишь в механизме, который приводит турбину в движение.
Стоит ли заниматься установкой турбины своими руками?
Отсюда плавно вытекает следующий вопрос: можно ли установить турбину своими руками? Ответ — теоретически можно, но крайне не рекомендуется. Так как установка и настройка подобной системы достаточно трудоемкая и сложная, необходима полная герметичность, а в процессе монтажа недопустимо попадание масла, песка и прочих мелких частиц, так как все это может забить крыльчатку и вывести турбину и не только из стоя.
Еще стоит помнить, что самый простой наддув, скорее всего не даст никакого заметного результата. А для чего-то более результативного придется модифицировать еще ряд систем автомобиля. Как минимум, тормозную систему, трансмиссию и систему воздушных фильтров, что в разы увеличит, итак, ощутимые финансовые вложения.
Стоит ли овчинка выделки?
Если подвести итог всего вышесказанного, то фактической выгоды в установке турбины на ВАЗ 2109 практически нет. Полноценная качественная модификация обойдется очень дорого, а в других вариантах нет смысла и возрастает риск, в лучшем случае, распрощаться с автомобилем окончательно. Само собой разумеется, что двигатель перед установкой турбокита должен быть абсолютно исправен и не иметь дефектов. В противном случае, его тоже придется заменить.
К общим минусам установки турбины на карбюратор ВАЗ стоит так же отнести и то, что срок службы двигателя с подобными доработками существенно сокращается. И это даже при идеально установленном по всем правилам оборудовании. А также, стоит соблюдать основные требования по эксплуатации и профилактическому уходу за самим турбокомпрессором. Так как самая частая причина поломок не заводской брак или недолговечность самого элемента, а именно ненадлежащее использование.
7 главных минусов и 2 плюса турбомоторов
Атмосферный мотор засасывает воздух в цилиндры под действием разрежения, которое возникает, когда поршень движется к нижней мертвой точке. В большинстве случаев давление в цилиндре в конце хода впуска чуть ниже атмосферного. И вот с этим количеством воздуха и осуществляется рабочий цикл мотора. Наддувный двигатель получает на входе в цилиндр воздух, сжатый компрессором до определенного давления, а потому его в цилиндр войдет больше, чем у мотора со свободным всасыванием. Больше воздуха — больше кислорода, а значит, и топлива сгорит больше, и мощность при том же рабочем объеме поршневой части будет выше (или мотор компактнее при сохранении мощности).
Поскольку воздух в компрессоре подогревается, температуру перед подачей в цилиндр желательно снизить. Это делает специальный охладитель — интеркулер. Компрессоры могут использоваться разных типов — и с приводом от коленвала, и волновые обменники давления, но наиболее распространен турбонаддув. Последний способ использует энергию выхлопных газов для вращения центростремительной турбины, а сидящее на том же вале колесо центробежного компрессора обеспечивает сжатие воздуха перед подачей в цилиндры.
Как видим, конструкция наддувного мотора сложнее, чем атмосферника. Отсюда и первый недостаток турбомоторов.
1. Низкая надежность
Наддувные двигатели состоят из большего числа агрегатов, а надежность многокомпонентной системы всегда ниже, чем у более простой. Нагрузки на детали больше из-за большей литровой мощности. Да и конструкционные материалы в автомобильной промышленности используются преимущественно недорогие. Это же вам не аэрокосмическая отрасль…
К примеру, у турбокомпрессора есть система регулирования давления наддува, которая порой может заедать и отказывать. У редакционного Volkswagen Golf уже дважды при пробеге 80 000 и 100 000 км полностью теряла подвижность тяга привода клапана перепуска газов мимо турбины.
2. Недостаточный ресурс
Все мы вздыхаем по моторам-миллионникам конца прошлого века. Сейчас ресурс мотора в 400 000 км считается огромным достижением, а в прошлом он был нормой. Турбодвигатели современных автомобилей до таких пробегов не доживают. Турбокомпрессоры на бензиновых моторах редко ходят больше 150 000 км, а начавшая «хандрить» турбина вскоре может погубить и поршневую часть. Ведь турбокомпрессор может «выхлебать» весь запас моторного масла — в поддоне и поршневой части ничего не останется.
А еще многие производители с целью сэкономить «апгрейдят» атмосферные моторы до турбонаддувных, не особо заморачиваясь усилением некоторых деталей. Соответственно, высокие нагрузки на поршневую часть при небольшом усилении конструкции приводят к снижению ресурса.
3. Необходимость более частого и высококвалифицированного обслуживания
Многие производители для своих моделей с турбомоторами снизили периодичность ТО с 15 000 до 10 000 км. Так поступили, к примеру, Geely и Haval.
Наддувный мотор сложнее в обслуживании и особенно в диагностике. У него гораздо больше количество дополнительных соединений в системе турбонаддува. Потерять герметичность могут: подвод и отвод воздуха, подвод и отвод отработанных газов, системы подачи масла под давлением и его слива, а также подачи охлаждающей жидкости. Все это требует дополнительного внимания и опыта у сервисмена во время ТО.
4. Дорогой ремонт
Ремонт наддувного мотора всегда обходится дороже. Даже если турбокомпрессор в ремонтной фирме и не трогали, то прайс на восстановление двигателя все равно выше. Просто потому, что разбирать-собирать все перечисленные выше системы дольше и сложнее. А если предстоит замена турбокомпрессора, то готовьтесь выложить от 60 000 руб. Восстановление узла может потребовать половину этой суммы.
5. Обязательно применять хорошее топливо и смазки
Все современные моторы довольно требовательны к качеству топлива и моторного масла. Но если атмосферник на некачественных жидкостях «умрет» не сразу, то жизнь форсированного наддувного мотора будет измеряться минутами. Кроме того, расход даже самого дорогого масла у наддувного мотора будет выше, чем у большинства атмосферников.
Отдельного разговора требует расход топлива. Любой маркетолог, желающий продать вам машину с турбомотором, будет уверять, что она экономичнее, чем автомобиль с атмосферным двигателем. В теории так и есть. Но ведь турбомашина — это «великий провокатор». Некоторые автомобилисты сознательно выбирают турбодвигатель, чтобы ездить напористо и агрессивно. В этом случае расход будет не меньше, а даже больше, примерно на 30%, чем у спокойного водителя. Для неторопливого водителя мощность турбомашины может показаться избыточной, а повышенные затраты на содержание, (частые ТО, дорогие бензин и масло) — неоправданными.
6. Необходимость дополнительного охлаждения
Недаром многие сигнализации имеют опцию «турботаймер». Это устройство позволяет не глушить разогретый турбомотор сразу после остановки машины, а дает двигателю поработать на холостом ходу для охлаждения — прежде всего турбины. Похожий алгоритм у некоторых мощных автомобилей штатно заложен в блок управления двигателем. Без этого в остановившейся, но раскаленной докрасна турбине масло закоксуется, нарушив герметичность уплотнений. В итоге значительно вырастет расход масла на угар.
7. Проблемы с ликвидностью
Обо всех вышеперечисленных неприятностях осведомлены, в той или иной степени, многие автолюбители. Именно поэтому большинство предпочтет на вторичном рынке машину с атмосферным двигателем. А заезженные «турбозажигалки» приобретать будут, в основном, молодые поклонники всех серий «Форсажа».
Впрочем, есть у турбомоторов и неоспоримые плюсы.
1. Отличная характеристика крутящего момента
Разгон автомобиля — хоть с механической коробкой передач, хоть с автоматом — очень зависит от того, насколько быстро мотор из режима холостого хода сможет достигнуть оборотов максимальной мощности. А мощность, как известно, пропорциональна произведению оборотов коленвала на крутящий момент. Именно поэтому нужно, чтобы мотор на как можно более низких оборотах выдавал большой крутящий момент.
Наддувный мотор проектируют так, что турбокомпрессор обеспечивает довольно высокое давление наддува очень «рано», при небольших оборотах коленвала. В результате мы получаем большой крутящий момент на небольших оборотах. Далее момент увеличивать нельзя во избежание чрезмерных нагрузок на детали мотора. Начинает работать перепускной клапан, направляя часть выхлопных газов в обход турбины. Так производительность турбокомпрессора ограничивается, а на кривой крутящего момента появляется горизонтальная полка. Вот за такую характеристику турбомоторов их и любят, особенно активные водители.
2. Низкий расход топлива
У атмосферного двигателя значительная часть энергии сгоревших газов теряется вместе с горячими выхлопными газами. Наддувный двигатель использует температуру и давление выпускных газов, срабатывая их в турбине. Меньше энергии пропадает зря, значит, больше используется для движения автомобиля. Но, повторюсь, при условии спокойной манеры вождения.
Турбодвигатели совершенствуются и захватывают все новые модельные ряды автомобилей самых разных производителей на всех континентах. Вначале они оккупировали дороги старушки Европы. Япония давно и массово загружает ими внутренний рынок. США и Корея немного более сдержанны в распространении турбированных двигателей. Зато Китай в последнее время массово пересаживается на турбонаддув. Так что за наддувными двигателями будущее. Если, конечно, их не вытеснят электрокары.
ВАЗ турбо: с чего начать, инструкция по турбированию
Практически все автолюбители сегодня стараются как-нибудь выделить свой автомобиль из потока, сделать машину особенной. Улучшением ходовых качеств занимаются чуть ли не сразу после приобретения. Нередко на дорогах можно встретить турбо ВАЗ. С установкой турбонаддува на двигатели "АвтоВАЗа" можно существенно повысить мощность мотора. А вот без турбины, но с установкой тюнингованных комплектующих, существенной прибавки в мощности получить не удастся. Давайте посмотрим, как собрать турбированный мотор для ВАЗ.
Что необходимо знать о наддуве
Турбонаддув – это принудительное нагнетание воздуха в камеры сгорания посредством создания на входе впускного тракта зоны высокого давления. Когда водитель автомобиля нажмет на педаль, и дроссельная заслонка откроется, во впускной коллектор попадет значительно больше воздуха, чем, если бы он подавался при атмосферном давлении. С увеличением количества кислорода карбюратор или инжектор увеличивает и порцию топлива. За счет этого вырастает мощность мотора.
Камера сгорания имеет фиксированный размер, а объем ее - это постоянная величина. На штатном двигателе в нее помещается лишь какое-то ограниченное количество топливной смеси. Для повышения мощности необходимо поместить в цилиндр больший объем горючего. Реализовывается это при помощи создания высокого давления, которое сожмет смесь. Тогда она займет меньше места. Для этого и необходим турбонаддув.
Преимущества установки турбины на двигатели ВАЗ
Установка турбо-компрессора имеет массу плюсов. Механизм имеет достаточно низкий вес. Турбины зачастую универсальные – их можно отрегулировать под любые двигатели, карбюраторы и другие системы питания. Комплект можно установить на тюнингованные моторы, а монтаж не помешает дальнейшим доработкам. Турбировать можно моторы любого объема.
С чего начать?
Для тюнинга подходит далеко не любая машина. Важно обязательно обращать внимание на состояние авто. Лучше разобрать автомобиль до основания. Главная проблема – это коррозия. Нужно понимать, что металл на автомобилях от "АвтоВАЗа" достаточно тонкий, и высокие нагрузки ему противопоказаны. Стоит приложить серьезную нагрузку, и ржавый металл буквально порвет.
Начать следует с замены металла в моторном отсеке на более мощный. Когда все неисправности кузова отремонтированы, можно продолжить тюнинг дальше. Если автомобиль куплен специально для тюнинга, то первым делом нужно заставить его двигаться в стоковом состоянии. Далее меняют электропроводку, приводят в хорошее состояние двигатель или же меняют его на шестнадцатиклапанный. Также проводят ревизию тормозной системы и трансмиссии.
Это и есть первый пункт, с которого начинается инструкция по турбированию. Когда железо вернулось в идеальное, близкое к заводскому состояние, можно продолжить дальше. Тем более мы уже достаточно знаем об оборудовании для туробонаддува.
Подходящие двигатели
Проще всего сделать турбо ВАЗ на базе 16-клапанного агрегата. Он отличается достаточно простой конструкцией и за счет этого так же прост в тюнинге и обслуживании. И самое важное – он идеально подойдет для автоспорта, так как при минимальных затратах способен выдавать достаточную мощность.
Что необходимо для постройки турбированного двигателя?
Для тех, кто желает получить мощность 200+, лучше всего достать блок двигателя от «Лады Калины». Можно использовать и блок от ВАЗ-2110, однако при строительстве автомобиля для автоспорта важная любая мелочь. Для мотора также необходим коленчатый вал от «Калины», где кривошип имеет диаметр 75,6 мм. Поршни для турбо ВАЗа лучше приобретать кованные, предварительно выточив на них выемку под нужную степень сжатия.
Турбокомпрессор
Данный нагнетатель сделан в виде отдельного агрегата, который приводится в действие при помощи приводного ремня.
Последний будет брать крутящий момент от коленвала. Компрессор никак не связан с смазочной или охлаждающей системой мотора. Чтобы сбрасывать лишнее давление, которое иногда возникает во впускном тракте в некоторых рабочих режимах, к воздушным подключен дополнительный клапан. Зачастую для тюнинга автомобилей используют два варианта компрессоров – это центробежный и винтовой. Первый сделан в форме улитки, внутри которой находится крыльчатка. В винтовом компрессоре давление получается за счет одновременного вращения двух валов, оснащенных лопастями.
Для самостоятельного тюнинга автомобилей применяют именно центробежные компрессоры. Они более доступны, имеют небольшие габаритные размеры, просты в монтаже. По причине того, что характеристики производительности ограничены частотой вращения коленвала двигателя, то он может выдавать не более 0,7 Бар давления. Компрессор может поднять мощность мотора от 15% до 30% на максимальных оборотах до 40 тысяч в минуту. Это довольно серьезный показатель.
Среди преимуществ компрессоров можно выделить высокую долговечность и надежность, малые требования к состоянию мотора, простоту монтажа, доступность. В процессе работы турбокомпрессора подхват случается на оборотах от трех и более. Мотор сразу реагирует на нажатие педали – в этом случае нет, так называемой «турбоямы», которая бывает при установке других нагнетателей. Однако на высоких оборотах двигателя (более пяти тысяч) прирост мощности практически незаметен.
Газовая турбина
Среди особенностей турбины можно выделить скорость ее вращения. Она может достигать 200 тыс. об/мин, при этом давление может доходить до 2 Бар. Данная турбина способна увеличить мощность мотора до 50 процентов. Подшипники турбины вращаются на огромных скоростях и требуют смазки. Система подключается к смазочной системе ДВС. Турбине нужно определенное время, чтобы набрать необходимые обороты. Поэтому она начнет работать только после трех тысяч оборотов. Если попытаться резко нажать педаль акселератора на низких оборотах коленчатого вала, то напор отработанных газов будет слишком мал для работы агрегата. Можно ощутить провалы. Это явление называется не иначе, как «турбояма».
Подбираем турбокомпрессор
Если установить маленький элемент, то он будет работать на небольших и средних оборотах коленчатого вала. На высоких такой компрессор функционировать не будет. С большим агрегатом все с точностью до наоборот. Чаще всего устанавливают модели TD04L от Subaru, TD05 – Mitsubishi, турбины Garett, китайские турбины сомнительного качества – T3 и T4.
Охлаждение
С охлаждением ВАЗа турбо все просто. Устанавливают двухрядные радиаторы от ВАЗ-2110, так как они гораздо более производительны. Также можно установить интеркулер. Если он будет слишком большим, то может вызвать проблемы.
Маленький не имеет должной производительности и просто не будет успевать охлаждать подающийся в цилиндры воздух.
Клапан Blow-off
Это важная часть конструкции. Основная задача ее – сбрасывать часть воздуха после того, как дроссельная заслонка закроется. Если этого клапана не будет, то давлением может буквально порвать все соединения. Клапанов этих на рынке достаточно много – от промышленных до сделанных своими руками.
Клапан "Вестгейт"
Этот клапан необходим, чтобы пропускать часть воздуха мимо турбины. Таким образом поддерживается заданное давление в системе.
Готовые наборы
В турбо-кит входит:
- Стальной коллектор.
- Турбокомпрессор.
- Прокладки.
- Шланг подачи масла.
- Система подачи охлаждающей жидкости.
- Клапана для сброса избыточного давления.
- Соединительные элементы.
- Крепеж и другие детали.
Монтаж
Нужно помнить, что оснащение двигателя системой турбонаддува – это достаточно длительный процесс. Хоть производители наборов и говорят, что можно обойтись без модернизации двигателя, это не совсем так. С чего начать? Конечно же, с покупки необходимых запчастей и подготовки мотора. Необходимо заменить поршни, кольца, прокладку ГБЦ, топливный регулятор, дроссель, а также трубки и прочие детали. Все эти механизмы должны быть максимально надежными.
Также нужно помнить, что постройка мощного авто может существенно различаться в зависимости от модели турбины. Инструкция будет достаточно усредненной. К примеру, для того чтобы построить турбо ВАЗ-2106, сперва необходимо заменить мотор.
Нужно установить 16-клапанный инжекторный агрегат. Первым делом нужно подготовить двигатель. Мотор разбирают, проводят проверку цилиндров, коленчатого вала, шатунов, масляного насоса. Если необходимо, выполняют шлифовку блока. Поршни следует приобретать после того, как будут подготовлены цилиндры.
Далее собирают навесное оборудование. На этом этапе устанавливают форсунки, меняют топливный насос. Затем устанавливают ресивер, выпускной коллектор и применяют турбину. Также монтируют все стальные элементы. И, наконец, последний этап – настройка. От того, как профессионально и правильно будет выполнена регулировка, будет зависеть максимальная мощность, крутящий момент и другие характеристики мотора. Если все операции по подготовке и сборке системы можно сделать своими руками, то для настройки лучше обратится к профессионалам (особенно, если ВАЗ турбо на газу). Кстати, сейчас много споров по поводу того, можно ли на "турбу" ставить ГБО. Специалисты говорят, что октановое число у такой смеси более 102. Поэтому газ работе такого силового агрегата не навредит.
Принципы работы турбины на автомобиле ВАЗ
Самый эффективный способ добавить мощность двигателю это установить турбину. Почему именно турбина ? Чтобы ответить на этот вопрос, мы сравним работу турбо двигателя, атмосферного двигателя и мотора оборудованного компрессором.
Плюсы и минусы турбокомпрессора.
Все больше и больше становится популярным среди прочих альтернативных доработок двигателей автомобилей ВАЗ установка турбонаддува. У турбины есть ряд преимуществ по сравнению с компрессором, где присутствует потеря мощности в результате схемы привода. Турбокомпрессор устроен следующим образом: крыльчатка-нагнетатель сидит на одном валу с крыльчаткой-турбиной, которая встроена в выпускной коллектор двигателя и приводится во вращение отработавшими газами. Это и позволяет снять с двигателя большую мощность, так как нет прямой связи вала турбины с коленчатым валом, как в случае компрессора, тем самым турбина не отнимает мощность у самого двигателя. В этом и заключается главное преимущество турбины, в «бою» со своим главным конкурентом – компрессором.
Единственный недостаток турбины является "турбояма". «Турбояма» - замедленный отклик двигателя, на работу педали акселератора.
Это явление объясняется очень просто - турбине требуется время, пока после нажатия педали газа (подачи топлива),
мотор начнёт набирать обороты, тем самым увеличив давление выхлопных газов, которые начнут раскручивать турбину,
соответственно в двигатель начнет поступать больший объем воздуха. По этой же причине, максимальную мощность турбо-двигатель, может выдать на высоких оборотах, турбина оживает обычно при 3000 об/мин и более в зависимости от настроек мотора.
Плюсы и минусы турбонаддува по сравнению с компрессором весьма наглядны, но давайте разберёмся, что сподвигает
автолюбителей устанавливать на автомобили ВАЗ именно турбокомпрессор? На сегодняшний день список компонентов для тюнинга двигателя ВАЗ достаточно большой и грамотные специалисты, могут снять с атмосферного мотора более 150 лошадей, с наименьшими при этом потерями на надёжности.
Можно выделить несколько основных причин, по которой предпочтение отдаётся турбодвигателю, а не атмосферному:
Основной причиной, – которая движет людьми в погоне за мощностью, сильно ограниченные возможности атмосферного двигателя при определенном объёме. Естественно турбо двигатель, тоже имеет свои границы, но он может поднять мощность в несколько раз,
тогда как атмосферный мотор с трудом преодолевает увеличение мощности в два раза по сравнению со стандартным. Но ведь не все строят автомобиль выходного дня с мощностью за 200 лощадиных сил, что тогда останавливает людей которые эксплуатируют автомобиль ежедневно просто доработать атмосферный двигатель, Зачем вкладывать деньги в установку турбо-комплекта?
У "заряженных" атмосферных моторов есть свои недостатки, вот основные из них:
Отсутствие тяги двигателя на низах. Сильно «раскрученный» атмосферник, едет лишь на высоких оборотах,
что абсолютно не удобно при езде в гражданском режиме (светофоры, пробки и т.д.);
Высокий холостой ход (ХХ), порой плавающие обороты ХХ. Высокий расход топлива.
турбонаддув
Турбо под капотом ВАЗ 2110
Каждый, кто решил, что под капотом его ВАЗ 2110 должна быть турбина должен понимать, что установка данного девайса,
потребует серьёзных вмешательств не только в работу самого двигателя, но и доработку: подвески, тормозов и возможно трансмиссии
(в зависимости от желаемого результата и в большей мере от полученной мощности). Перед тем как начать искать комплектующие,нужно решить какую мощность вы хотите получить от установки турбины на мотор. Условно турбины можно поделить на три типа: низкого, высокого и сверхвысокого давления.
-Турбины низкого давления (до 0,5 Бар), потребуют минимальных вмешательств в работу двигателя, но верить в обещания продавцов Кит комплектов, что такую турбину легко поставить на стоковый двигатель – то же не стоит;
-Турбины высокого давления (ориентировочно от 0,6 Бар) потребуют серьезных переделок двигателя, а возможно повлекут неминуемые переделки сцепления, КПП и пр;
-Под турбинами сверх высокого давления, будем считать, турбины, установленные на двигатели автомобилей, которым либо уже не суждено их приобретённым спортивным характером выезжать на дороги общего пользования, либо выезжать, но как автомобиль выходного дня. Тут уже не столь важно конкретное давление турбины, на такой автомобиль их можно поставить и две, особенность такого автомобиля в том, что использование его на каждый день, из-за приобретённых им характерных черт гоночного (именно – гоночного, а не спортивного) автомобиля, как минимум не комфортно и неудобно. Огромное количество л.с. потребуют крайне жёсткой подвески, переделки тормозной системы в целом, установки спортивного сцепления и многих других элементов – неотъемлемых составляющих гоночного автомобиля. Все это исключает комфортное передвижение и меняет предназначение данного автомобиля. Единственное что повлияет на компоновку и настройку такого автомобиля, его назначение: кольцо, прямая, дрифт и т.д.
Переделка десятки в гоночный автомобиль носит единичные случаи и не интересна для большинства обладателей ВАЗ, поэтому в данной статье подробнее рассмотрим установку турбины низкого и высокого давления. (Прим. автора – данная классификация носит условный характер, не стоит принимать её как единственно правильную, многие делят турбины, например на: гражданские и боевые).
Установка турбины на ВАЗ 2110 (низкого или высокого давления)
Рассмотрим подробнее, что необходимо доработать, заменить и установить в ВАЗ 2110, 2111 или 2112 для установки такой турбины:
1. Степень сжатия.
-Первостепенной задачей будет уменьшение степени сжатия, так как у атмосферного двигателя она выше. Для этого можно пойти различными путями: заменой поршней на специальные, доработать ГБЦ и т.д. Считается что при установке турбины низкого давления, можно обойтись и без уменьшения степени сжатия. Это весьма спорный момент и если уж не менять поршня (доработки низа мотора – сильно отразятся на стоимости всей работы), то не лишним будет доработать головку;
-В случае установки турбины высокого давления – уменьшение степени сжатия – операция необходимая и достигается обычно комплексной доработкой низа и ГБЦ одновременно.
2. Выпуск.
В ВАЗ 2110 турбина встраивается в приёмную трубу. Лучшим решением считается замена коллектора и приёмной трубы, общим «пауком», и уже в него встроить турбину. Этот вариант так же единственно возможный на 10-ках последних годов выпуска, где катализатор встроен в приёмную трубу.
Но важно учитывать, что неправильно сваренный выпускной коллектор может быстро прогореть, сломаться и да же повредить турбину, по этой причине, под конкретную турбину. Лучше купить приёмную трубу, адаптированную под ВАЗовский двигатель и проверенную временем. Если под вашу турбину таких труб нет, можно обратиться в фирму, которая изготавливает их на заказ. Многие начинают изготавливать трубу сами, так как стремление сэкономить, такое поведение среди владельцев Ваз весьма объяснимо. В этом случае – не забудьте изготовить кронштейн под свою турбину, через который она будет крепиться на двигатель. Турбина не должна висеть и держаться только на выпускном коллекторе.
-При установке турбины низкого давления остальной выхлоп можно оставить без изменений, но при наличие турбины, переход с обычного выхлопа, на прямоточный гораздо ощутимее, нежели на атмосферном двигателе;
-В случае установки турбины высокого давления переход на прямоточный выхлоп весьма предпочтителен, с попутным увеличением диаметра трубы выпуска, иначе турбина не сможет выдать весь потенциал через сильно зауженный для неё выхлоп.
3. Впрыск
-В зависимости от выбранной турбины, потребуется заменить ресивер на более производительный. В магазинах тюнинга – выбор ресиверов весьма огромен, но находятся умельцы, которые изготавливают их самостоятельно;
ресивер
-Для турбины высокого давления, так же необходимо заменить бензонасос и форсунки.
4. ЭБУ.
-Потребуется перепрошивка ЭБУ под новую компоновку двигателя;
-На двигателе с турбиной высокого давления и расчётной мощностью более 200 л.с. потребуется заменить ДМРВ на датчик абсолютного давления (ДАД) и датчик температуры воздуха (ДТВ), так как штатный ДМРВ, попросту не рассчитан на проход такого количества воздуха, а следовательно он не даст грамотно откорректировать ЭСУД.
5. Система смазки.
Подача масла на турбину. Нужно обеспечить подачу масла на турбину. Сделать это можно следующим образом: под датчик давления масла поставить тройник от классического двигателя (такой стоял на тех моделях, где есть стрелочный прибор давления масла, например 2106). С помощью специального армированного масляного шланга соединить данный тройник и рестриктор (место подачи масла в турбину) Вашей турбины. Так же для избегания попадания грязи в турбину, многие в магистраль ставят фильтр. Можно пойти и другим путём: купить специальный переходник, который ставится, под масляный фильтр и уже от него сделать отвод масляного шланга;
Слив масла из турбины. Слив нужно обеспечить таким образом, что бы масло из турбины сливалось в поддон двигателя. Делается это металлической трубкой (из-за близости к системе выхлопа), которая соединяет двигатель и турбину.
6. Охлаждение.
Для охлаждения турбины может потребоваться подвод антифриза из общей системы охлаждения автомобиля (зависит от конструкции турбины). Обычно врезку делают в контур подогрева дросселя. Можно подключить, как параллельно, так и вместо подогрева дросселя.
Для охлаждения воздуха подаваемого турбиной в двигатель – необходимо установить интеркулер.
-При установки турбины низкого давления, многие пытаются построить компоновку без интеркулера, но такие системы, да же если и могут работать нормально, то в жаркую летнюю погоду всё равно начинают не справляться. И часто владельцы всё-таки приходят к установке интеркулера;
-Так же дополнительного охлаждения может потребовать и сам двигатель. В случае с ВАЗ-2110 есть одно идеальное решение – установка двухрядного медного радиатора. Как показывает практика – его хватает с полна и для его установки не требуется дополнительных доработок.
7. Блок (актуальнее для турбин высокого давления).
Если ваша цель, построить весь мощный городской автомобиль с расчетной мощностью более 200л.с., то подходить стоит основательно и Ваша цель будет уже не приладить турбину к двигателю, а собрать совершенно другой турбо двигатель.
-Для этих целей, лучше начать с замены блока. В случае с автомобилями десятого семейства, можно поставить блок от Калины. С Калиновским блоком и правильно подобранным коленчатым валом, можно достичь объёма 1600-1700 кубиков. Если Вы рассчитываете на более скромный бюджет, можно обойтись и родным блоком, заменив в нём поршня, шатуны, колено или только отдельные компоненты. Вариантов очень много и всё зависит только от Ваших целей, двигателя который у вас установлен и финансовых вложений, которые Вы готовы вложить в двигатель;
-Усилитель блока – весьма спорная доработка. Бытует мнение, что в ней нет необходимости, кто – то доказывает, что без неё не обойтись. Однозначного ответа на данный вопрос нет, но если мощность Вашего мотора будет превосходить номинальную в разы – то такая доработка точно не будет лишней, учитывая, что в родном блоке пастель КВ висит в воздухе и при возросшей нагрузке – слабое место может быть причиной поломки или повышенного износа. Такой усилитель можно купить в тюнинг магазине или изготовить самостоятельно из пластины ориентировочно 15мм+/-2 мм при наличие опыта подобных доработок.
8. Перепускной клапан.
Перепускной клапан нужен для сброса избыточного давления, которое образуется в магистрали при резко закрытом дросселе, но при этом вращающейся турбине. Чтобы это давление, не разорвало резиновые соединения впускной магистрали или не привело к другим последствиям, перепускной клапан может сбрасывать избыточное давление в воздух (Blowoff – клапан) или обратно на вход турбокомпрессора (Bypass - клапан).
Если вы выберете Bypass – клапан, то его нужно установить в промежутке воздушной магистрали от турбины – до интеркулера;
Если Ваш выбор падёт на Blowoff – клапан, то его предпочтительнее поставить рядом с дроссельной заслонкой.
9. Wastegate клапан.
Его назначение в том, чтобы часть выпускного газа, проходила в обход турбины, ограничив скорость вращения турбины и тем самым уменьшить избыточное давление на впуске. Клапана бывают внешние и внутренние:
Внешние обычно огромные, чаще применяются именно на гоночных автомобилях, нежели гражданских, но они более надёжные и дают возможность регулировки;
На большинстве турбин Wastegate клапан встроенный и проблема установки и покупки клапана отпадает сама собой.
10. Прочие доработки.
В зависимости от выбранной турбины, данный список может дорабатываться как в сторону увеличения, так и в сторону его сокращения. Так же не стоит забывать, что есть ещё масса систем в двигателе, которые так же могут потребовать замены или доработки, в зависимости от общей компоновки мотора. Например: поставить более «холодные» свечи, установить иной регулятор давления топлива и т.д. Поэтому не стоит рассматривать данный список – как инструкцию к действию. Каждая конкретная турбина, может потребовать своих дополнительных доработок. Например, установку более производительного бензонасоса, форсунок. Для установки отдельных элементов, может понадобиться переделка кузова. Например, под интеркулер может понадобиться резать бампер, телевизор, отверстия в телевизоре под патрубки и т.д.
Турбо КИТ на ВАЗ 2110, 2111, 2112
Перед тем, как установить турбину на ВАЗ 2110, нужно определиться с моделью турбины, и собирать под её установку необходимые комплектующие, что – то покупать, что – то изготавливать и т.д. Но если самостоятельно изготовить кронштейн, коллектор, маслослив и т.д. Вы не имеете возможности, то в таком случае проще будет купить КИТ турбо ВАЗ. Такой комплект включает в себя саму турбину и всё необходимое для её установки, уже адаптированное под конкретный двигатель ВАЗ. На сегодняшний день, существует большое количество готовых КИТ комплектов, от разных производителей, которые сделали всё возможное, чтобы упростить его установку. Не смотря на адаптацию комплекта не стоит забывать о дополнительных расходах, например, настройка и перепрошивка ЭБУ, возникшие сложности и трудности при установке комплекта (за частую связанные с кустарным производством).
Читайте также: