Турбокомпрессоры использовались в различных бензиновых двигателях с 1962 года, чтобы получить большую мощность или крутящий момент для заданного рабочего объема двигателя .
В большинстве бензиновых двигателей с турбонаддувом используется один турбонагнетатель, однако часто используются и конфигурации с двойным турбонаддувом.
В автоспорте турбокомпрессоры использовались в различных видах автоспорта 1970-х и 1980-х годов. С середины 2010-х годов турбонаддув вернулся в несколько категорий автоспорта, таких как Формула-1 и Чемпионат мира по ралли.
Несколько мотоциклов в конце 1970-х - начале 1980-х годов выпускались с двигателями с турбонаддувом.
История
- 1962: Первым двигателем серийного автомобиля с турбонаддувом был Oldsmobile Turbo Jetfire, который использовался в Oldsmobile Jetfire [1] (модифицированная версия турбокомпрессора также использовалась в Chevrolet Corvair Monza Spyder, выпущенном месяц спустя). [2] Использовался турбокомпрессор Garrett AiResearch со встроенным перепускным клапаном. [3] [4] [5] Мощность была значительно увеличена по сравнению с атмосферным (без турбонаддува) двигателем, однако надежность этих двигателей была низкой, и производство двигателя было прекращено в 1963 году. [2] [6]
- 1965: Начиная с этого года, версия с турбонаддувом "Comanche" 154 кубических дюйма с рядным наклонным четырехцилиндровым двигателем стала опцией для International Harvester Scout . Этот двигатель развивал 83 кВт (111 л.с.) при 4000 об / мин и 225 Нм (166 фунт-фут) при 3200 об / мин и был доступен до 1967 года. [7] [8]
- 1973: Следующим серийным автомобилем с турбонаддувом стал BMW 2002 Turbo , представленный на автосалоне во Франкфурте в 1973 году и оснащенный четырехцилиндровым двигателем объемом 2,0 л (120 куб. Дюймов). [9] Из-за чрезмерного запаздывания турбонаддува, соображений безопасности и нефтяного кризиса 1973/1974 годов производство Turbo 2002 года было прекращено в 1974 году. [9]
- 1974: В разгар нефтяного кризиса был представлен Porsche 911 Turbo , ставший самым быстрым серийным автомобилем того времени. [10] [11] Porsche 911 выпускался с двигателем с турбонаддувом большую часть лет с 1974 года. [12]
- 1977: Модель Saab 99 начинает долгую серию легковых автомобилей Saab с турбонаддувом.
- 1978: Версия двигателя Buick V6 "LD5" знаменует возвращение турбонаддува в автомобили, производимые в Соединенных Штатах. [13]
- 1978-настоящее время: многие производители выпускают автомобили с турбонаддувом. С начала 2010-х годов многие европейские автомобили перешли на меньшие двигатели с турбонаддувом. Эта тенденция с тех пор распространилась на производителей из других регионов.
Несколько турбонагнетателей
Параллельная конфигурация
Распространенной компоновкой для двигателей с двойным турбонаддувом, особенно для двигателей V, является параллельная конфигурация. [14] В этом устройстве используются две турбины одинакового размера, каждая из которых питается от отдельного набора выхлопных газов двигателя. Наличие двух меньших турбонагнетателей дает такое же совокупное количество наддува, как и более крупное одиночное турбо, позволяет им быстрее достигать оптимальных оборотов, тем самым улучшая подачу наддува.
Последовательная конфигурация
Еще одна схема двойного турбонаддува, обычно используемая в автомобильных двигателях, - это последовательная конфигурация, в которой один турбонаддув активен во всем диапазоне оборотов двигателя, а другой - при более высоких оборотах. [15] Ниже этого числа оборотов выхлоп и воздухозаборник вторичного турбонагнетателя закрыты. Будучи по отдельности меньше, они имеют меньшую задержку [15], а наличие второго турбонагнетателя, работающего в более высоком диапазоне оборотов, позволяет ему достичь полной скорости вращения до того, как это потребуется. Такие комбинации называют последовательным твин-турбо . Последовательные твин-турбо системы обычно более сложны, чем параллельные твин-турбо системы, потому что они требуют дополнительных перепускных труб и клапанов для управления направлением выхлопных газов.
Прочие конфигурации
Производители автомобилей редко используют более двух турбокомпрессоров. Некоторыми исключениями являются система с тройным турбонаддувом, используемая в рядном шестицилиндровом двигателе BMW N57S 2012-2017 годов, система с четырьмя турбонагнетателями, используемая в двигателе V12 в Bugatti EB110 1991-1995 годов, и система с четырьмя турбонагнетателями, используемая в двигателе W16. в 2005-2015 гг. Bugatti Veyron и Bugatti Chiron с 2016 г. по настоящее время .
Автоспорт
Автогонки Инди
Первым двигателем с турбонаддувом в автоспорте был Kurtis Kraft -Cummins Diesel, управляемый Фредом Агабашианом . Он участвовал в гонке «Индианаполис 500» 1952 года , квалифицируясь на поуле. [16] Однако турбо не удалось на 71-м круге из 200. [ необходима цитата ]
Еще одним из первых применений турбонаддува в автоспорте была версия двигателя Offenhauser V8 с турбонаддувом, которая впервые участвовала в гонке Indianapolis 500 1966 года и использовала турбокомпрессор Garrett AiResearch. Этот двигатель выиграл Индианаполис 500 [17] [18] 1968 года, а в 1973 году была достигнута выходная мощность более 750 кВт (1000 л.с.).
Гонки на спортивных автомобилях
В 1972 году Porsche 917 / 10K стал первым автомобилем с турбонаддувом, выигравшим серию Can-Am . Модель 917 / 10K оснащалась оппозитным двигателем с турбонаддувом мощностью до 820 кВт (1100 л.с.).
Формула 1
В Формуле , оригинальный «Turbo Эра» длилась с 1977 сезона и до сезона 1988 года . В то время Renault , Honda , BMW и Ferrari производили двигатели объемом 1500 куб. См (92 куб. Дюйма), способные производить от 750 до 1120 кВт (от 1000 до 1500 л.с.). Первый турбированный Формула Один автомобиль был Renault RS01 , [19] , однако ранние двигатели часто страдают от проблем с надежностью. К середине 1980-х двигатели с турбонаддувом доминировали в Формуле-1, пока они не были запрещены после сезона 1988 года.
Турбокомпрессор вернулся в Формулу-1 в сезоне 2014 года , когда турбированные двигатели V6 объемом 1,6 л (98 куб. Дюймов) заменили ранее использовавшиеся двигатели V8 объемом 2,4 л (146 куб. Дюймов). Турбонаддув в сочетании с более мощными системами рекуперации энергии позволил сохранить уровень мощности, аналогичный предыдущим двигателям V8, несмотря на меньшую мощность и более низкие пределы оборотов. [20]
Гонки на туристических автомобилях
В немецкой гоночной серии Deutsche Tourenwagen Meisterschaft (DTM) в период "Turbo Era" с 1985 по 1989 год Volvo, Alfa Romeo и Ford стали первыми производителями, использующими двигатели с турбонаддувом. В 1985 году Volvo 240 Turbo выиграл чемпионат Европы по кузовным гонкам , а в начале сезона 1990 года турбокомпрессоры были запрещены по соображениям экономии.
С сезона 2019 года турбонаддув вернулся в DTM: рядные четырехцилиндровые двигатели объемом 2,0 л (122 куб. Дюйма) с турбонаддувом (совместно с японскими правилами Super GT «Class One») заменили предыдущий атмосферный V8 объемом 4,0 л (244 куб. Дюйма ). двигатели.
Ралли
В эпоху Группы B 1982-1986 годов двигатели с турбонаддувом мощностью до 450 кВт (600 л.с.) доминировали в чемпионате мира по ралли . [21]
Турбонаддув вернулся в сезон 2012 года и используется с тех пор. В раллийных автомобилях WRC используется рядный четырехцилиндровый двигатель объемом 1,6 л (98 куб. Дюймов) с турбонаддувом и 34-миллиметровым ограничителем в системе впуска воздуха. [22]
Мотоциклы
Производители мотоциклов редко используют турбонаддув, и только следующие примеры заводских мотоциклов с турбонаддувом: [23] [24] [25] [26]
- Кавасаки Z1R-TC 1978 года [27]
- Honda CX 500 Turbo 1982 года
- 1982-1983 Yamaha XJ 650 Seca Turbo
- Honda CX 650 Turbo 1983 года
- Suzuki XN85 Turbo 1983 года выпуска
- 1983-1985 годы Kawasaki GPZ750 Turbo
Рекомендации
- ^ «История турбонаддува» . Германия: Турболадер . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ а б "Видео: Oldsmobile Jetfire, первый в Америке серийный Turbo V8" . Street Muscle . НАС. 2011-01-28 . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ «История Гаррета» . Производительность DW . НАС. Архивировано из оригинала на 2009-10-21 . Проверено 2 августа 2010 .
- ^ «Наследие Honeywell: визитная карточка на протяжении всей истории турбо» . Booster Online . США: Honeywell . Проверено 14 февраля 2010 .
- ^ Краус, Джеймс (27 апреля 2009 г.). «Взгляд назад: происхождение автомобильного турбокомпрессора» . Авто Универсум . Проверено 2 августа 2010 .
- ^ "Упадок Oldsmobile F-85 Jetfire 1962-1963 годов" . Как работает материал . 2007-10-04 . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ "Честь скаута - Международный скаут 1965 года" . Хеммингс . 2014-05-01 . Проверено 26 октября 2016 .
- ^ «Международный Скаут - Скаутская Эволюция» . Грузовик Тренд . 2008-01-01 . Проверено 26 октября 2016 .
- ^ а б "1973 - 1974 BMW 2002 Turbo - изображения, характеристики и информация" . ultimatecarpage.com . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ «История - четыре десятилетия 911 Turbo» . Мотор Прайм . 2011-10-23 . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ "PORSCHE 911 Turbo (930) (1974 - 1977)" . автоэволюция . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ «Справочник покупателя: 911 Turbo» . Превосходство . Канада . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ "История Бьюика" . g-body.org . США . Проверено 13 апреля 2012 .
- ^ «Каковы основные различия между установками Single и Twin Turbo» . США: Garrett Motion . Проверено 11 июня 2018 .
- ^ а б «Преимущества и недостатки Twin Turbo» . Cars Direct . НАС. 2011-06-11 . Проверено 3 марта 2013 .
- ^ «История турбокомпрессора» . Россия: Cummins Россия и СНГ . Проверено 27 июня 2020 .
- ^ «Турбины в автоспорте» . Классический автомобиль с высокими динамическими характеристиками . Июль 2010. Архивировано 15 июля 2010 года . Проверено 3 марта 2013 .CS1 maint: неподходящий URL ( ссылка )
- ^ "Offy Racing Engines" . Уникальные автомобили и запчасти . США . Проверено 18 октября 2019 .
- ^ «30 лет Renault F1 / Разговоры о RS01» . Формула 1 . Проверено 4 ноября 2008 .
- ^ «FIA подтверждает, что на 2014 год будут установлены турбодвигатели 1.6» . Формула 1 . 2011-06-29. Архивировано из оригинала на 2011-07-02.
- ^ «Первые дни турбо - часть вторая» . АвтоСкорость . Австралия . Проверено 18 октября 2019 .
- ^ «Чемпионат мира по ралли FIA» . wrc.com . Германия . Проверено 18 октября 2019 .
- ^ Смит, Роберт (январь 2013 г.), «Kawasaki Z1R-TC 1978 года выпуска: Turbo Power» , классика мотоциклов
- ^ Motorrad 2014 .
- ^ Walker 2006 , «другие производители построили прототипы и небольшие партии машин с турбонаддувом, только японские гиганты пытались использовать турбонаддув для серийного производства мотоциклов».
- Перейти ↑ Bennett 1999 , p. 57a «Ни одна из систем [нагнетатели и турбокомпрессоры] не нашла признания на рынке серийных мотоциклов, хотя значительные усилия по созданию турбин были предприняты японскими производителями мотоциклов в начале 1980-х годов. Заводские турбины были поставлены Honda (82-лошадиные силы CX500T V-twin), Yamaha (85-сильный XJ650T с четырехцилиндровым двигателем), Suzuki (85-сильный XN85 с поперечным четырехцилиндровым двигателем GS650) и Kawasaki (110-сильный ZX750 с поперечно-четверкой) ».
- ^ Смит, Роберт (январь – февраль 2013 г.). «1978 Kawasaki Z1R-TC: Turbo Power» . Мотоциклетная классика . 8 (3) . Проверено 7 февраля 2013 .