Создание и развитие турбонаддува

Содержание

Введение                             3

История появления турбокомпрессоров                   3

Новые горизонты                                              4

Первые легковые автомобили с наддувом     4

Развитие компании Rajay Industries       5

Рынок турбин неуклонно растет       5

Затишье восьмидесятых                  6

Девяностые: турбины снова  в моде       7

Источник                              7

 

Введение

Скоростные и спортивные автомобили, как правило, имеют под  капотом агрегат, оснащенный турбокомпрессором. Турбокомпрессор представляет из себя насос центробежной силы, который двигается выхлопными газами через подведенную к нему газовую турбину. У турбокомпрессора многолетняя история развития, именно о его появлении и совершенствовании пойдет речь в этой статье.

 
История появления  турбокомпрессоров

Впервые о турбокомпрессоре услышали более чем век назад, когда Альфред Дж. Буши в первые годы 20 столетия продемонстрировал свою разработку - компрессор, который работал от выхлопных газов. На тот момент его работа никого не заинтересовала, а в 1910 году американец Сэнфорд А. Мосс создал мощнейший турбонагнетатель для самолета, который дал возможность подняться на высоту выше 11 километров. Эту конструкцию пытались применить к военной авиации во время Первой Мировой, однако было не так просто направить ее в правильное русло, а потому затею оставили.

Но войны не напрасно считают  двигателем прогресса, и уже во время Второй Мировой двигателя с турбонаддувом стали востребованы в авиации. Вот лишь некоторые самолеты, где применялась турбина с наддувом: B-24 Liberator и B-17 Flying Fortress, а также P-47 и P-38. В послевоенные годы турбины стали интересны морякам, и их стали устанавливать на некоторые корабли.

Кроме того, особенно широкое применение технология получила в новых тепловозах и некоторых промышленных областях, уже в 50 году нагнетателей разных видов  в Америке было более 20 тысяч.

Особенный интерес турбонагнетатель вызвал у ныне знаменитой компании Caterpillar Tractor Co., которая уже в те годы довольно прочно развивалась в строительстве мощной дорожной техники. Такая технология была необходима, в итоге используя нагнетатель, инженера создали небольшую турбину и отдали ее в компанию Garrett для теста, т.к. она имела хороший опыт с теплообменными системами. Но этот опытный образец оказался бесполезным, после чего турбонаддув был полностью передан компании Garrett, в надежде на их опыт в разработках по уплотнениям, в тубонаддувах и прочим новым технологиям. Естественно, инженера Garrett занялись этой задачей вплотную, одним из инженеров был известный Хай Маккинес, его дальнейшие работы с турбинами стали известны в различных направлениях.

 

Новые горизонты

Инженера Garrett все-таки довели дело до успеха и в 1953 году продемонстрировали турбину названную ТО-2. Данная разработка могла быть применена во многих отраслях и в технике, особенным плюсом было то, что турбина могла работать без остановки 1800 часов, это было невиданное достижение. T15 — вторая усовершенствованная турбина, созданная на базе ТО 2, простая, надежная и технически на много грамотней. В итоге компания Caterpillar сразу заказывает 5 тыс. образцов турбин, они были установлены на мощный трактор D9, который и сейчас известен.

С тех пор и по сей день, в  компании есть отдел Garrett AiResearch Industrial Division, который занимается только разработкой конструкций и машин с турбонагнетателями.

Конечно, не только Garrett занималась данной технологией, в мире над разработками трудились и другие компании, например, турбины, установленные на грузовики Cummins, выпускались компанией Elliot and Schwitzer, позже Cummins самостоятельно начал осваивать технологию. И хотя турбины не так быстро продвигались в тяжелом автомобилестроении, однако компания AiResearch уже в конце 60-х была известна во всем мире, как самый продвинутый производитель турбонагнетателей для техники и промышленности. Даже на сегодня компания AiResearch собрав вокруг себя сильнейших производиетелей ККК, Holset, Schwitzer и еще некоторых крепко держит это производство, не оставляя позиции.

Первые легковые автомобили с наддувом

В США разные компании вели работу над наддувом, и вот появился автомобиль Oldsmobile Jetfire, который под свой капот вместил наддув. Это двигатель V8, с установленной турбиной T5 от совместной компании Garrett-AiResearch, степень сжатия была 10.25:1, это очень высокий показатель. А чтобы снять детонацию, был создан специальный впрыск, который состоял поровну из спирта и воды. Не понятно для чего, видимо для эксперимента, официальные представители Oldsmobile предлагали всем, кто желает, всего за 50$ снять турбину и оставить карбюратор.

Далее турбированные легковые авто начали вырастать как грибы, следующей моделью был Corvair от компании Chevrolet, правда турбину разрабатывала компания TRW, этим было подтверждено, что бензиновые агрегаты могут оснащаться турбинами и все это можно поставить на поток.

60-е годы был целый взрыв  желающих создать нечто новое  с применением турбонаддува, и нужно сказать, что многие получили свой шанс в жизнь. Мелкие компании применили надув в своих разработках и добились успеха, в то же время другие компании остались не у дел.

Развитие компании Rajay Industries

Одной из таких компаний, которая  взялась за собственные разработки, была Rajay Industries, в 1969 году руководство компании приобрело у уже известного лидера TRW целую производственную линию, а Маккинес стал главным инженером компании. Недолго думая, компания открыла мощный магазин по продаже разнообразных решений с турбонаддувом. Но в отличие от других, производители не мелочились и работали с предприятиями на уровне промышленных заказов, иногда тюннинга, а также под заказы авиационных концернов. Сила компании Rajay Industries была в том, что она сделала турбонаддув доступным во многих областях, работала со многими заказчиками по очень доступным ценам, чем внесла огромный вклад в развитие технологии наддува. 
 
        Естественно, не прошло мимо и знакомство с компанией Garrett-AiResearch, в итоге две компании стали самыми сильными конкурентами в сегменте дизельных двигателей для сельскохозяйственной и строительной техники.

Однако AiResearch двигалась в одном отдельном направлении, не растрачивала силы, а потому компания добилась серьезных успехов в тюннинге с участием турбонаддува, у инженеров и работников было достаточно опыта и знаний.

Поэтому спустя некоторое время  AiResearch стала мировым лидером по производству турбированных двигателей. Многие двигатели для разных марок спортивных автомобилей, это достижение именно AiResearch.

Самые прыткие проводили мощные рекламные компании по продаже турбин и технологий турбонаддува, например, компания TurboSonic, она продавала турбины от компании Accel, которая в свою очередь имела целое подразделение по тюннингу Echlin Corporation. Рекламные акции были настолько успешны и поднимали ажиотаж, что было немало покупателей, которые приоретали турбины, даже не понимая, что это и зачем она им.

Рынок турбин неуклонно  растет

Компания Echlin в 1976 году, после выхода продукции Accel TurboSonic, покупает линию по производству Roto-Master — это афтермаркетные турбины. В итоге компания Accel укрепилась на рынке производства турбин, большинство продукции производилось под заказ компании TurboSonic. А дирижировал инженерными идеями этой компании все тот же уже известный господин Маккинес, который стал вице-президентом и главным инженером Roto-Master.

Самый конец 70-х годов - это был  всплеск и пик двигателей, а  также технологий с турбонаддувом, и в это самое время из-за кризиса в нефтяной промышленности правительство США приняло несколько законов, по которым производителям автомобилей нужно было урезать аппетит. Т.е. поневоле производители были вынуждены оставить все наработки и переходить на малолитражные двигатели.

Это еще выше подняло планку турбин, ведь теперь все производители вынуждены  были делать авто с минимальным расходом, а для подъема мощности им было необходимо внедрять в двигателя турбонаддув. И, конечно, Garrett-AiResearch здесь не упустила такой возможности и модифицировала множество моделей турбин именно под автомобильный тюнинг.

Из-за всплеска тюннинга с турбинами происходила масса скандалов и даже на политическом уровне, в 77 году даже приняли «закон о чистом воздухе». В итоге очень многие продвинутые компании были вынуждены дорабатывать свои турбины для уменьшения расхода и удовлетворению требований закона об уменьшении выхлопных газов. Многие компании выдержали это и переориентировались на новый лад среди них: Dina Engineering, Turbonetics, Spearco, dvanced Turbo systems Gale Banks Engineering, Gemini Turbo systems и другие.

Затишье восьмидесятых

На этой скучной волне прессинга  турбированных двигателей, легальные соревнования с участием турбинных монстров практически не проходили. Многие производители вообще временно перестали производить наддувы для авто, в Америке на соревнованиях турбированным машинам ставили немыслимые минусовые коэффициенты. Зато в Европе и на всех гонках это продвигалось, а США был вынужден игнорировать эти соревнования.

Начались мощные перепродажи компаний, компания Rajay была выкуплена известным Roto-Master в 1982 году, а через 4 года в 86 году уже Garrett приобрела Roto-Master, в итоге и без того гигант Garrett стал монополистом в области производства турбин для тюннинга.

Но 80-е этим не закончились, в их середине на рынке США появились  японцы, которые мощным фронтом выступили  против всех американских автомобильных  компаний монополистов. В итоге Garrett не смогла выстоять против такой массированной атаки и сдала часть своего рынка. И по сей день это сказывается, т.к. под капотами американских авто красуются эмблемы японцев Hitachi, Mitsubishi и прочих, хотя времена не стоят на месте и Garrett предпринимает попытки вернуть свое место.

Девяностые: турбины  снова в моде

В начале 90-х турбины снова  стали востребованы, японцы ни на день не останавливались и постоянно  продвигались в этом направлении. Авто у японцев экономичные, мощные, довольно надежные и главное идеально управляемые, а это очень сложно повторить, но так нужно американским покупателям. И вот на рынке появляется ряд  моделей от компании Honda.

Японцы разожгли эту искру  турбонаддува во всем мире и в США тоже, японские авто имеют огромную популярность, интерес к турбированию не только не падает, но и наоборот, возрастает и каждый год переходит на более совершенный уровень. Сегодняшний автомобильный тюннинг имеет совсем другой приоритет. Используется небольшой литраж с максимальной упаковкой разнообразных систем наддува. Любой спорткар сегодня упакован именно системой турбонаддува, это обязательный атрибут, даже гражданские модели сейчас комплектуются турбинами. 
 
        Самыми мощными производителями на этом рынке являются компании Turbonetics, HKS, Trust-Greddy, заняв крупную нишу в турбированном тюнинге.

Источник

http://www.autoshcool.ru/4814-istoriya-sozdaniya-i-razvitiya-turbonadduva.html