Что «пшикает» в спортивных машинах? Изучаем блоу-офф, байпас и вестгейт
Данная статья подразумевает, что читатель уже имеет некоторое представление о работе турбонаддува. Если же такого представления пока нет – не беда! Не так давно мы обсуждали эту штуку во всех подробностях: как выглядит, зачем нужна и как работает. Кто ещё не видел – нажимаем сюда и читаем..
А теперь к героям нашего сегодняшнего обсуждения. Я уверен, все автолюбители хоть раз слышали характерный «пшик» при переключениях скоростей на спортивных автомобилях. Более того, на сайтах наших китайских друзей есть невероятное количество этих «приблуд» всех цветов и видов, предлагаемых за очень демократичные цены. И у неподготовленного любителя тюнинга может создаться впечатление, что пшикалки эти служат исключительно для привлечения на улицах впечатлительных особ слабого пола. Но это не так. Точнее – изначально было не так, а служило лишь вполне себе конкретной технической задаче. Давайте разбираться.
В чём суть проблемы?
Итак, вы уже знаете, что при активном ускорении турбина нагнетает воздух во впускной коллектор. Но очевидно, что дуть до бесконечности невозможно, иначе разорвёт как минимум резиновые патрубки системы. И для ограничения создаваемого турбиной давления служит «вестгейт» (wastegate).
Клапан вестгейта, соединённый штоком с его «калиткой» в горячей части турбины. Далее станет понятно. (фото: twitter)
Это подпружиненный клапан, который при превышении определённого порога нагнетаемого давления перемещается и открывает заслонку в корпусе турбины, тем самым частично пуская выхлопные газы в обход крыльчатки – прямо в катализатор и далее по выпуску. Таким образом, обороты турбины снижаются, а значит, уменьшается и создаваемое ей давление.
Приводимая клапаном вестгейта заслонка-«калитка» в самой турбине. (фото: Drive2)
Но это, скажем так, эталонный сценарий: когда давление нарастает плавно и соразмерно нажатию на газ. А вот ситуация: вы «топили» с газом в пол, и внезапно на дорогу выбегает олень. Понятно, что в 99% случаев первое, что вы сделаете – отпустите педаль. Да вот беда! Турбина обладает очень неслабой инерционностью: хоть педальку вы отпустили, но она ещё продолжает крутиться по инерции. То есть, нагнетать воздух. А дроссельная заслонка-то уже закрыта! Давление снова растёт, угрожая что-то порвать.
Таким образом, конструктивно возникает необходимость в ещё одном клапане – который будет стравливать излишки уже нагнетённого воздуха. И здесь есть два варианта.
Блоу-офф – сдуваем в атмосферу
Тот нередкий случай, когда само название (blow—off – сдувать) объясняет суть вопроса. На самом деле всё просто: в магистраль между холодной (компрессорной) частью турбины и впускным коллектором врезается самый обычный предохранительный клапан. Как только давление в магистрали резко подскакивает и превышает критическое (когда мы резко сбросили газ, помните?) – он выпускает лишнее давление наружу. Банально на улицу, в подкапотное пространство. В этот момент и раздаётся тот самый сочный «пшик», который мы все привыкли узнавать по всяким «Форсажам» и подобным картинам. А вот наглядная схема расположения этого клапана (кстати, там же есть и вестгейт):
фото: yandex
Байпас – замыкаемся в себе
Байпас (bypass – обходной путь) служит ровно той же цели – предохранять впускной тракт от переизбытка воздуха, но алгоритм работы у него чуть другой. Находится он в том же месте что и блоу-офф, но отводит лишний воздух не в атмосферу, а снова в контур. А именно, на вход турбины. Получается своего рода замкнутый круг, когда воздух остаётся в системе, но тем не менее, его давление в момент открытия байпаса уменьшается: излишки поступают в пространство перед турбиной. Это понятно из нижеприведённой схемы:
фото: yandex
Зачем два варианта?
И здесь пытливый читатель снова вправе задать резонный вопрос: зачем усложнять систему байпасом (ведь это дополнительная воздушная магистраль), когда можно просто «сливать» лишнее давление наружу? Отвечаю: во-первых, байпас тише. Некий звук при резком сбросе газа различить можно, но он всё равно несравнимо тише блоу-оффа. Согласитесь, далеко не каждый автовладелец придёт в восторг от ежедневной какофонии громких свистяще-шипящих звуков из-под капота.
Блоу-офф. Выпускает воздух на улицу. (фото: motorz.tv)
И во-вторых, ещё раз повторю ключевой момент: с байпасом воздух остаётся в системе. То есть, тот его объём, что прошёл через расходомер (ДМРВ), находящийся обычно сразу после фильтра, не изменяется. А значит, не изменятся и параметры топливо-воздушной смеси, которые компьютер вычисляет, основываясь на этих данных. В случае же с блоу-оффом, уже посчитанный датчиком объём воздуха меняется, так как blow-off часть его стравил наружу. Кстати, именно поэтому на подавляющем большинстве турбомоторов для приготовления смеси вместо ДМРВ (датчик массового расхода воздуха) используется ДАД (датчик абсолютного давления). Второй не считает изначально прошедший через него объём воздуха, а измеряет его давление в контуре по факту на данный момент времени. Но это уже совсем другая история.
Байпас. Перепускает воздух из трубы на дроссель (вертикальная) на вход турбины после фильтра (горизонтальная гофра). (фото автора)
Тема: Всё о байпасном клапане
Опции темы
Поиск по теме
[/url]
На слух это проявляется часто так :
Основные режимы работы байпасного клапана :
На фотографиях ниже показано внутреннее устройство байпасного клапана и его составные части, а так же дырявые диафрагмы, вычислить которые возможно путем создания вакуума ртом через управляющий шланг тонкого штуцера, при условии, что шланг и элементы его крепления целы.
[/url]
Позволью себе добавить
Явление возникающее при условии:
Вот еще одно видео:
http://www.youtube.com/watch?v=nCj6Spwl1CU
Правда в данном случае противопомпажный клапан отключен совсем, и помпаж является следствием «когда производительность турбокомпрессора является избыточной». Обратите внимание на пульсацию давления наддувочного воздуха. Это самый опасный вариант помпажа.
Добавлено спустя 2 минуты 49 секунд:
Добавлено спустя 8 минут 7 секунд:
Тут уже дело не в байпасе, а в мозгах и умении тюнингеров.
Знатный Перец Клуба VW Passat B5! 
Регистрация 11.07.2007 Адрес Россия, Москва, ТиНАО Возраст 53 Сообщений 6,692 Записей в дневнике 3
| Спасибо: |
| Получено: 509 Отправлено: 521 |
Touareg 
Регистрация 06.03.2007 Адрес Россия, Москва, СЗАО Возраст 47 Сообщений 2,134 Записей в дневнике 1
| Спасибо: |
| Получено: 144 Отправлено: 16 |
Хм. Как раз сегодня заменил у себя этот байпас. Дулся во все стороны во все отверстия.
Хм. Как раз сегодня заменил у себя этот байпас. Дулся во все стороны во все отверстия.
О! А я-то допереть не мог, куда он девается. 
Просим! 
[/url] 
[/url]
По этой ссылке можно подробно изучить внутренее устройство подобного клапана и сервисные операции, необходимые для его функционирования.
[/url]
[/url] 
[/url] 
[/url]
[/url] 
[/url] 
[/url]
[/url]
[/url]
По этой ссылке можно ознакомиться с правилами установки и внутреннего устройства Сплиттера (конкретно эта модель имеет ОБРАТНУЮ от заводской установку)
[/url]
ps Статья добавлена в Базу Знаний.
BLOW OFF и байпас турбины.
В турбированном двигателе турбина нагнетает воздух через интеркулер во впускной коллектор. В впускном коллекторе есть дроссельная заслонка, которая закрывается, когда вы резко отпускаете газ. В этот момент турбина продолжает вращаться и нагнетать воздух. В системе появляется избыточное давление, которое превышает давление наддува. Образуется своеобразная обратная волна, которая бьёт по крыльчатке турбины. Это очень негативное явление, которое может привести к износу крыльчатки турбины и может даже разрушить её. Для того, чтобы этого не происходило, ставят клапана сброса избыточного давления BLOW OFF.
Как работает клапан BLOW OFF?
BLOW OFF имеет внутри корпуса клапан, который позволяет стравить избыточное давление воздуха наружу, проще говоря в подкапотное пространство. Для управления этим клапаном используется вакуумная камера. Во впускном коллекторе, при закрывании дроссельной заслонки, появляется разрежение, которое тянет за собой мембрану, а она уже в свою очередь открывает клапан, сбрасывая лишние давление. Система полностью механическая и достаточно надежная. Клапан Блоу офф продлевает жизнь турбины во много раз.
При стравливание воздуха в атмосферу клапан BLOW OFF издает достаточно интересный звук. В зависимости от типа выбранного Блоу офф, может меняться и издаваемый звук. Производители данных клапанов играются с этими звуками, предлагая покупателям достаточно широкий выбор. Кто-то делать свистящий звук, а кто-то просто пшикающий. Многие владельцы тюнингованных автомобилей хотят получить звук похожий на помпаж турбины. Помпаж турбины — это обратная волна давления воздуха, которая бьет по крыльчатке турбины. Этот эффект является достаточно губительным для турбины.
Что «пшикает» в спортивных машинах? Изучаем блоу-офф, байпас и вестгейт
Зачем нужен байпас
Байпасный клапан позволяет сбросить сильное избыточное давление во впускном тракте которое возникает при закрывании дросселя (мгновенном прерывании подачи воздуха и топлива в камеру сгорания). Турбокомпрессор не в состоянии быстро остановиться при снятии ноги с педали газа — он продолжает нагнетать воздух. Если не сбрасывать давление, то воздух вернется на крыльчатку турбины, что грозит ее выходом из строя со временем. Такое явление называется помпаж турбокомпрессора, а простыми словами говорят, что турбина получает “по зубам”. Эффект сопровождается шипящими звуками.
Таким образом байпас используется для решения проблемы с обратно поступающим давлением воздуха, а также, позволяет за счет воздуха, который отправляется обратно на турбину, вращаться ей с высокими оборотами, исключая эффект “турбоямы” и провалов в работе.
Блоу-офф и байпас: внятно о сути и отличиях
Что же делать, чтобы ничего не «порвало»?
А вот на этот случай и придумали блоу-офф с байпасом. Давайте рассмотрим обе схемы.
(
blow-off
) — это по сути обычный клапан, настроенный на открытие от определённой силы давления. Располагается в магистрали подачи воздуха от интеркулера до дросселя. При резком повышении давления на этом участке (о чём я написал выше), подпружиненный клапан открывается и излишки давления просто стравливаются на улицу, в подкапотное пространство. Именно в этот момент можно слышать так всеми любимый «пшик», которым бравируют заряженные турбомашины.
б)
Байпас
(
bypass
) представляет собой ровно то же самое с одной лишь разницей. Излишки воздуха он стравливает не на улицу, а обратно в систему. А именно — на вход турбины, в патрубок от воздушного фильтра.
Принципиальное отличие двух систем в том, что первая реально убирает лишний воздух из контура подачи, тогда как вторая является лишь своеобразным буфером, и перепускает его на второй круг (отсюда и название: «байпас» — обходной путь). И тем не менее, на серийных авто почти всегда применяется вторая схема. Во-первых, она тише. Ведь не все такие гонщики от бога как вы, и маме, отвозящей детей в школу или дяде Васе, едущему свои честные 85 в левом ряду на дачу, эти спортивные понты задаром не нужны. А во-вторых, это позволяет избежать «недостачи» уже подсчитанного массметром (он же ДМРВ) воздуха на впуске.
Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем герметичных впусков и сочных пшиков!
Источник
Где стоит
Расположение байпасного клапана в подкапотном пространстве (обведен красным)
Искать байпас нужно возле турбины. Байпасный клапан установлен в той части впускного коллектора, которая находится после турбины и до дроссельной заслонки. Когда во впускном тракте возникает избыточное давление, байпас просто стравливает его, отправляя обратно во впускной коллектор, на участок перед турбиной. Таким образом давление воздуха во впускном коллекторе снижается до приемлемого уровня.
В снятом виде деталь имеет г-образную форму — на цилиндрическом корпусе перпендикулярно расположены два штуцера воздуховодов. Дополнительно в верхней части клапана есть тонкий выход для создания разрежения воздуха. Когда деталь установлена на автомобиле, видна только центральная цилиндрическая часть корпуса, потому что штуцеры скрыты в патрубках воздуховодов.
Как работает клапан BLOW OFF?
BLOW OFF имеет внутри корпуса клапан, который позволяет стравить избыточное давление воздуха наружу, проще говоря в подкапотное пространство. Для управления этим клапаном используется вакуумная камера. Во впускном коллекторе, при закрывании дроссельной заслонки, появляется разрежение, которое тянет за собой мембрану, а она уже в свою очередь открывает клапан, сбрасывая лишние давление. Система полностью механическая и достаточно надежная. Клапан Блоу офф продлевает жизнь турбины во много раз.
Какое устройство и работа
Байпасный клапан имеет простую конструкцию — в корпусе находится пружина и резиновая диафрагма. Когда дроссельная заслонка открыта и идет подача воздуха, возвратная пружина разжата, а диафрагма закрывает поток воздуха через клапан.
Когда происходит закрытие дроссельной заслонки, во впускном коллекторе между ней и мотором создается сильное разрежение, которое за счет силы вакуума сжимает пружину и опускает диафрагму. Воздух стравливается. Управление байпасным клапаном может происходить двумя методами, а его применение будет зависеть от вида исполнения.
Если в классической конструкции байпаса он управляется непосредственно силой вакуума, то в более современных моторах используется электромагнитный клапан. Он отвечает за принудительную подачу вакуума на патрубок байпаса, что позволяет ускорить работу системы и повысить ее эффективность.
Устройство классического клапана байпаса
Устройство байпаса с электромагнитным клапаном
Важный нюанс работы байпаса в том, что в закрытом положении герметичность диафрагмы отвечает еще и за корректную работу системы наддува. Потому что если диафрагма негерметична, то воздух будет уходить через байпас и машина будет медленнее набирает обороты.
Кстати, в версиях для тюнинга резиновая диафрагма чаще всего заменяется металлической круглой пластиной, а за герметичность системы отвечают резиновые уплотнители.
В чём заключается принцип работы байпас системы
Узнать, что такое система с байпасом в машине, интересно будет автовладельцам, автомобили которых оборудованы турбонаддувом. Благодаря встроенным Blow-Off клапанам или байпасам подобная система способствует активному удалению избыточного объёма воздуха. Считается, что такой подход на первый взгляд противоречит принципам, закладываемым производителями гоночных авто и болидов, хотя в действительности эксплуатационные противоречия отсутствуют.
Важно! Необходимо учитывать, что во время процесса торможения топливная система практически мгновенно блокирует подачу топлива в цилиндры, а также параллельно осуществляется закрытие дроссельной заслонки, перекрывающей подачу воздуха.
Полностью остановить работу всех механических узлов в такой ситуации не удается. Даже при падении оборотов за счёт инерции происходит вращение (замедляющееся) турбонагнетателя. Далее помогут знания конструкции автомобиля, согласно которой нагнеталь располагается до дроссельной заслонки. Турбина способствует принудительному привлечению дополнительных объемов воздуха к цилиндрам. Он поставляется вплоть до полного заглушения мотора, а также работа осуществляется даже спустя небольшой промежуток времени после выключения зажигания. При закрытии дроссельной заслонки впускной коллектор будет продолжать получать невостребованные порции воздуха, которые станут скапливаться на участке между заслонкой и турбонагнетателем.
Стоит знать, что для достаточного функционирования двухлитрового мотора на оборотах 5 тыс. об/мин около 80 л. Однако вся система воздуховодов имеет объем около 10-12 л. Оборот в такой ситуации совершается за 12 миллисекунд. Но водитель не всегда будет удерживать авто на таких оборотах, а в какой-то промежуток сбросит усилие с педали акселератора, а накопившийся в мгновения воздух быстро «выявит слабые места в конструкции авто». Для предотвращения возможных негативных последствий в системе монтируется байпас или Blow-Off клапан.
Байпасные клапаны подразделяются на несколько видов:
Классический байпасный клапан
Гибридная версия байпаса
BLOW OFF и байпас турбины.
В турбированном двигателе турбина нагнетает воздух через интеркулер во впускной коллектор. В впускном коллекторе есть дроссельная заслонка, которая закрывается, когда вы резко отпускаете газ. В этот момент турбина продолжает вращаться и нагнетать воздух. В системе появляется избыточное давление, которое превышает давление наддува. Образуется своеобразная обратная волна, которая бьёт по крыльчатке турбины. Это очень негативное явление, которое может привести к износу крыльчатки турбины и может даже разрушить её. Для того, чтобы этого не происходило, ставят клапана сброса избыточного давления BLOW OFF
Неисправности байпасного клапана
Среди основных проблем в работе байпаса можно выделить следующие неисправности:
Трещина в резиновой диафрагме байпаса
Главный признак выхода из строя байпаса — это потеря динамики работы турбокомпрессора, когда “турбина” не подхватывает, потому что воздух не нагнетается, а уходит обратно во впускной коллектор.
Сколько в авто перепускных клапанов
Исходя из конструкции автомобиля, в большинстве топливных систем располагается один байпас. Он в полной мере справляется со своими задачами. Однако автопроизводители могут дополнять свои детища дополнительным клапаном, выполняющим предохранительную функцию. Внимательней двигателю автомобиля стоит быть автовладельцам турбированных машин, в которых имеется возможность нагнетать воздух в камерах сгорания. Именно в такой зоне стравливающий или обходной клапан станет на защиту системы газораспределения от чрезмерного воздушного давления.
Проверка
Чтобы проверить герметичность байпаса есть несколько методов. Все они применяются на снятом с автомобиля клапане. Без демонтажа о возможных неисправностях клапана может подсказать только компьютерная диагностика силами специалистов СТО.
— подсоедините вакуумную трубку к самому тонкому выходу и создайте разрежение воздуха, можно просто ртом. Смотрите внутрь клапана — внутри вы увидите как ходит поршень и открывается щель для прохождения воздуха. Если этого не случилось — клапан поврежден. Также можно подуть в тот же выход — он не должен продуваться. Если продувается — нужно менять.
Аналогично не должен продуваться боковой штуцер, который находится перпендикулярно к самому тонкому выходу. Хотя здесь для корректной проверки нужно подать сильное давление, равнозначное давлению, которое нагнетает турбина, что не всегда возможно в домашних условиях. Также герметичность на продувание должна сохраняться и со стороны выходного штуцера, который находится напротив самого тонкого.
Процесс проверки байпаса первым методом
— зажмите пальцем пружину, которая толкает диафрагму. Затем крепко зажмите самый тонкий выход, через который создается разрежение воздуха. Снимите палец с пружины — в исправном байпасе она не будет разжиматься, потому что в клапане создался вакуум, который ее удерживает. Если пружина все равно разжимается — в клапане или его мембране нет герметичности и он уже нерабочий. В исправном байпасе пружина станет на место с характерным щелчком только после того как вы снимите палец с самого тонкого выхода, возобновив таким образом ток воздуха.
подходит только для клапанов с электромагнитным управлением. Для этого понадобится диагностический адаптер VAG-COM. Запустив тест соответствующих исполнителей (4-й), на датчик будет подано напряжение и он будет щелкать, что заметно на слух. Дополнить все результаты проверки можно замерами давления турбины.
Обслуживание, подбор и замена
Байпасные клапаны не являются обслуживаемыми деталями и не имеют регламентных интервалов проверки или замены. Они работают до появления повреждений и/или отказа, а затем подлежат замене. Также, при проведения тюнинга не рекомендуется менять классический байпас на блоу-офф, потому что ваш мотор будет “переливать”. Работа двигателя будет нарушена, так как воздух, стравливаемый в атмосферу уже учтен датчиком массового расхода воздуха и по этим данным регулируется подача топлива. Так само не стоит изменять и жесткость пружины либо ставить аналоги вместо оригинала, не всегда они настроены эффективно.
Назначение
Мы знаем, как выглядит и работает данное инженерное решение, но мы не знаем, для чего нужен байпас. Давайте рассмотрим его назначение.
Главная задача, которую решает обводной элемент, – это сохранение возможности движения жидкого теплоносителя в контурах и магистралях отопительной системы, если насосы или другие перекачивающие агрегаты вышли из строя и не работают.
Совершено любые устройства, которые подключены таким образом, можно легко отключить от общей системы посредством перекрытия кранов в входных и выходных патрубках. Далее весь поток будет двигаться через байпасную трубу. Прибор, отключенный от магистралей отопительной системы, может быть обслужен или отремонтирован. Возможен даже полный демонтаж того или иного прибора и установка взамен его нового оборудования. При этом не нужно останавливать отопительную систему, а также нет нужды в сливе теплоносителя.
Установка байпаса в индивидуальных отопительных схемах может осуществляться в нескольких случаях. Но чаще байпасы устанавливают по причине тех преимуществ, которыми обладает данное решение. Байпас незаменим, если нужно врезать радиатор в магистраль отопления с одной трубой. Также обходные патрубки обязательно нужны для работы насосов циркуляционного типа. Выполняя подключение распределительного коллектора в теплом полу, тоже следует организовать такие обходные пути. Байпас будет очень полезен, если нужно организовать малый контур для работы твердотопливного котла.
Естественно, подключение байпаса в разных случаях имеет определенные особенности. Это всегда нужно учитывать.