Как работает турбодефлектор: Турбодефлектор для вентиляции — как работает и схема устройства

принцип работы, как сделать своими руками, отзывы владельцев

Зная принцип работы турбодефлектора, вполне возможно сделать подобное устройство своими руками, потратив на сборку и установку один рабочий день. Простейшая схема и небольшой вес позволяют установить аппарат практически на любой дымовой трубе кольцевого сечения. Конструкция турбодефлектора выглядит довольно привлекательно, поэтому хозяева часто устанавливают его на дымоходе даже из эстетических соображений, вместо старого грибка-козырька.

Что такое турбодефлектор

Очень симпатичное устройство, напоминающее по форме и размерам средневековый восточный головной убор – тюрбан. По сути, это насадка на верхний срез вентиляционной трубы:

• Корпус вентиляционного турбодефлектора представляет набор спиральных полосок из металла, собранных и закрепленных на плоской стальной «макушке» — площадке;
• Конструкция позволяет тыквообразному корпусу вращаться с небольшой скоростью вокруг вертикальной оси.

Скорость вращения блестящего корпуса невелика, всего 3-5 об/с, поэтому правильно установленный турбодефлектор при небольшом ветерке не создает какого-либо дискомфорта, не издает шумов и скрипов.

К сведению! По отзывам владельцев, установка турбодефлектора на дымоход является лучшим способом отпугнуть назойливых птиц от теплой дымовой трубы.

В этом качестве ему нет равных. Движущаяся блестящая поверхность лопастей турбодефлектора оказывается намного эффективнее обычных флюгеров и стационарных грибков над вентиляционной трубой.

Для чего нужен турбодефлектор

Первое, что приходит на ум при поверхностном знакомстве с прибором, это вопрос, зачем потребовалось делать столь сложную конструкцию насадки на дымовую трубу. Ведь при правильном планировании дымохода или вентиляции ее производительности должно хватать с избытком.

Турбодефлектор – это устройство, способное увеличить тягу в трубе без использования любых дополнительных источников энергии. В необычной конструкции насадки нет электродвигателя, как в привычных приточно-вытяжных схемах вентиляции.

Понятно, что механический турбодефлектор уступает в производительности по воздуху системам на основе электровентиляторов, но чаще насадки на трубу и не рассчитаны на соперничество с мощными электродвигателями.

Насадка используется для вентиляционных каналов или дымоходов:

• В зданиях технического назначения с высоким уровнем загазованности или повышенной влажности. Можно установить вентиляционную трубу с турбодефлектором, и это поможет избавиться от подвальной сырости;
• В комнатах и жилых помещениях, простаивающих большую часть времени в закрытом виде, без постоянно действующего отопления. Обычно это снижает эффективность работы стационарной приточно-вытяжной вентиляции, поэтому для таких построек традиционно ставят невысокие вытяжные оцинкованные каналы с насадкой;
• Зданий иди частных домов, зажатых соседскими постройками, с высоким рельефом местности или насаждениями деревьев, меняющих профиль и направление ветровых потоков над крышей.

Насадка турбодефлектора для трубы оказалась очень кстати для дачи или загородного домика, в которых нет электроэнергии, помещение протапливается раз в неделю при очередном посещении на выходных.

К сведению! Характеристики турбодефлектора подобраны таким образом, чтобы создавать дополнительную тягу к имеющемуся разрежению в основной трубе дымохода, не более того. Заменить стандартный вентканал с трубой это устройство не сможет.

Стоит ли турбодефлектор потраченных средств

Зачастую, стремясь избежать необоснованных потерь тепла в отопительных сезон, хозяева строят вентиляцию в доме с минимальным запасом по производительности. Зимой пропускной способности еще хватает, но летом приток свежего воздуха жизненно необходим для комфортного пребывания. В этой ситуации установка турбодефлектора на трубе оказывается более дешевым и практичным решением, чем переделывать трубу дымохода или вентиляционный ствол в доме.

Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться большинству огородников и дачников, связана с хранением урожая в самодельных погребах. Регулировать влажность внутри земляного хранилища с помощью вентиляционной трубы непросто, поэтому ситуацию можно существенно улучшить установкой турбодефлектора на вытяжку.

Аналогичным способом можно избавиться от конденсата и избыточной влажности на чердаке, в помещении застекленного балкона или в гараже. Изначально идея использования вращающейся турбины была направлена на увеличение продуктивности удаления влаги и осушение подкровельного пространства. Годы спустя оказалось, что такое важное преимущество, как вентиляция турбодефлектором без электричества, позволяет решить массу проблем, в том числе в старых зданиях с забитыми и осыпавшимися воздушными шахтами.

Разумеется, размеры и вес турбодефлектора ограничены большой парусностью конструкции, поэтому, несмотря на привлекательную идею, полностью обеспечить вентиляцию помещения без использования труб, только используя лопастную систему, практически невозможно, да и эффективность такого решения была бы невелика и полностью зависела бы от силы ветра на улице.

Как работает турбодефлектор

Если требуется сделать устройство, предназначенное для работы на крыше, и одновременно полностью независимое от электроэнергии, то лучше всего попытаться использовать энергию ветра. Появившиеся на рынке китайские модели с солнечными панелями, фонарями освещения и дефлекторами тяги вентиляционной трубы оказались очень недешевыми и ненадежными. Да и сами разработчики признают, что небольшая лопастная ветроустановка более выгодна во всех отношениях.

Конструкция турбодефлектора

Поэтому в устройстве турбодефлектора используется энергия ветра, для усиления тяги в вентиляционной системе или в дымоходе достаточно ветра в 2 м/с. Максимальная скорость воздушного потока обычно ограничена 20 м/с.

Конструкция дефлекторной насадки для трубы состоит из трех частей:

• Корпус – турбина, изготовленный из двух десятков тонких металлических лопастей с криволинейной поверхностью;
  
• Вал с подшипниковой опорой, соединенный с корпусом;
• Монтажное кольцо, устанавливаемое на вентиляционную трубу. В центре кольца находится опорная втулка для удержания вала в вертикальном положении.

Ранее турбодефлектор продавался с расчетом на установку на круглых оцинкованных трубах, используемых в обустройстве современных вентканалов. Сегодня можно купить несколько вариантов переходников и монтажных колец, обеспечивающих надежное удержание устройства на асбестоцементной трубе или кирпичной кромке вентиляционной шахты.

Как работает насадка на трубу с воздушной турбиной

Принцип работы турбодефлектора основывается на эффекте несимметричного обтекания воздушным потоком куполообразного корпуса устройства. Независимо от направления и силы ветра, воздушный поток, двигаясь перпендикулярно оси вращения, обтекает левую половину с меньшей скоростью, чем правую. При взаимодействии с открытыми кромками лопастей поток воздуха затормаживается и одновременно придает вращение корпусу.

В правой половине колеса турбодефлектора лопасти обращены в противоположном направлении, поэтому набегающий воздушный поток обтекает поверхность без сопротивления и потерь скорости движения. В результате эффекта Бернулли и центробежной силы дымовые газы или загрязненный воздух выбрасывается за пределы корпуса со скоростью всего на 30% медленнее, чем у ветра. Правда, выброшенные из турбодефлектора газы рассеиваются в окружающем пространстве неравномерно.

Производительность турбодефлектора

Существует достаточно большое количество оценок эффективности и производительности турбированного дефлектора, от рекламных заявлений об увеличении тяги трубы в 4-6 раз,  до минималистичных оценок в 20-30%.

В реальности увеличение тяги с помощью турбодефлектора в идеальных условиях и при среднем ветре составляет 150-250%.

Как видно из графика, теоретическая производительность устройства растет практически линейно с увеличением скорости ветра над трубой. На практике такой рост возможен только в случае, если удалось поставить турбодефлектор в наиболее удачное место на крыше.

Как рассчитать производительность турбодефлектора

Обычно турбодефлектор просто ставят на вывод вентиляционной или дымовой трубы безо всяких дополнительных анализов потока, а для расчета производительности турбодефлектора используют базовое значение. Эта величина указывается производителем в маркировке турбомашины, например, наиболее популярная модель ТД 400 по паспорту имеет производительность 400 м³/ч при базовой скорости ветра 2 м/с.

Для расчета требуемого количества штук турбодефлекторов достаточно взять требуемую кратность воздухообмена в помещении и умножить коэффициент на объем комнаты. Далее полученную величину в кубометрах воздуха делят на базовую производительность турбонасадки, получают число устройств.

Размеры турбодефлектора

Популярность турбированной насадки достаточно велика, ее широко используют для частных домовладений, многоквартирных домов и даже в конструкциях промышленных объектов. Наименьший диаметр вентиляционной трубы составляет 100 мм, наибольший размер вентшахты – 1000 мм.

Кроме моделей с классическим круглым посадочным кольцом, также выпускаются турбодефлекторы с переходными коробчатыми основаниями. Такие насадки можно устанавливать на вентиляционные короба на высотных домах, сложенные из кирпича и блоков.

К сведению! Считается, что турбодефлектор сохраняет рабочие характеристики, если площадь посадочного кольца отличается от квадратуры сечения трубы или шахты не более чем на 15%.

На практике, выбирая подходящий вариант турбонасадки, обычно отдают предпочтение моделям с большей производительностью, эффективность насадки получается выше, хотя увеличивает нагрузку на трубу.

Как сделать турбодефлектор своими руками

Существует два варианта самодельной турбированной насадки, которые можно построить своими руками, эффективность работы которых будет лишь немногим уступать изделиям промышленного изготовления.

В простейшем случае корпус турбонасадки для вентиляции можно изготовить из стальной емкости цилиндрической формы.

Чтобы изготовить лопасти, достаточно сделать вертикальные надрезы и отогнуть кромки наружу. Корпус устанавливается на оси вращения безо всяких подшипников, монтажное кольцо вырезают из куска металлического дымохода и крепят на вентиляции обычным хомутом. Внешний вид самодельного турбодефлектора уступает моделям, изготовленным промышленным образом, поэтому подобные изделия используют преимущественно для вентиляционных труб погребов и хозяйственных построек.

Для второго варианта потребуется сделать чертеж или воспользоваться размерами из фото, приведенного ниже.

В первую очередь необходимо сделать крепление, для этого лучше всего подойдет полоса толщиной не менее 3 мм.

Диаметр кольца можно взять со схемы, но лучше предварительно измерить трубу по кромке на срезе.

Вторым важным элементом является вал и втулка.

Марка стали и диаметр не имеет особого значения, главное, чтобы детали были из одного материала.

Чертежи лопастей турбодефлектора

Наиболее сложным элементом турбированной насадки является лопасть или рабочие лопатки.

Так как корпус турбодефлектора образован согнутыми профилированными элементами, то главным условием качественной насадки будет точность геометрии каждой лопатки.

В качестве примера можно использовать схему на фото.

Чтобы согнуть заготовку, необходимо отступить от края 20 и 60 мм и нанести линию изгиба. Далее от передней кромки отступаем 12 мм и отмечаем точки под сверловку трех отверстий.

Остается лишь согнуть и приклепать лопатки к верхней крышке турбонасадки.

Установка турбодефлектора

Крепление на трубе не отличается особой сложностью или трудоемкостью. Для монтажа дефлектора потребуется лишь выровнять корпус насадки относительно оси вентиляционной трубы.

Если диаметр монтажного кольца оказался чуть больше сечения трубы, то проблему решают подмоткой прокладочного материала, можно использовать жесть или тонкий оцинкованный металл. Резиновые прокладки ставить нельзя, в этом случае турбодефлектор и труба сгниют за несколько месяцев.

После выравнивания корпус фиксируют на срезе трубы четырьмя саморезами.

Эксплуатация турбодефлектора

Конструкция турбонасадки получается достаточно неприхотливой и надежной. Если вращающийся колпак установлен на трубе по всем правилам, то турбосистема может прослужить без обслуживания несколько лет кряду.

Специалисты рекомендуют после монтажа турбодефлектора и каждые два года снимать колпак, проверять и смазывать подшипник. Для быстроходных малоразмерных турбонасадок можно использовать моторное масло, остальные модели смазываются Литолом или любой другой качественной консистентной смазкой.

Наиболее неприятный казус, который случается с турбодефлектором, связан с обмерзанием конденсирующейся влаги по кромке трубы. Конструкция от этого не пострадает, но эффективность турбонасадки уменьшается до нуля.

Отзывы владельцев о турбодефлекторе для вентиляции

Сергей Александрович Заславский, 33 года, г. Новороссийск

Идею установить турбодефлектор на трубу вентиляции гаража и погреба подсказал сосед. Сам установил турбонасадку за полчаса, даже не проверил качество смазки подшипника. Как специально, через полчаса налетел шквал с дождем. Турбодефлектор ревел, как турбина, но в гараже ни капли воды. Работа насадки понравилась, обязательно сделаю для чердака и на трубу котельной.

Виктор Анатольевич Спесивцев, 68 лет, г. Омск

Поначалу даже не верил в возможности вращающейся насадки, выглядит красивой игрушкой, не более. Подарил сын, пришлось ставить. У меня к дому пристроен навес, так под ним в полдень адская духота. Поставил на крыше для испытания, результат понравился. Купил четыре штуки и поставил на крышу дома. Соседи посмеялись, но в этом году у двоих видел, тоже стоят, значит, оценили правильно. Единственный недостаток – высокая цена.

Владимир Барлевич, 45 лет, г. Москва

Не советую ставить, у меня на даче стоял турбодефлектор, никакого эффекта. Переставил на трубу в пристройке, поближе к дороге, через неделю украли. Сосед говорит, что неправильно поставил, безделушку бы не взяли, а раз украли, значит, вещь стоящая.

Заключение

Принцип работы турбодефлектора напоминает схему действия ветроколеса, поэтому, помимо усиления тяги и защиты среза трубы от влаги и птиц, насадка может издавать шум и вибрации, особенно при сильном ветре или в штормовую погоду с дождем. Кроме того, следует помнить, что нельзя ставить вентиляционные модели на дымоходы котлов и отопителей. Для этих целей используют насадки на трубу из коррозионностойкой стали.

сборка и монтаж на крышу

Если вы отличаетесь внимательностью, тогда наверняка замечали на некоторых крышах специальные шарообразные устройства, которые ко всему еще и крутятся. Это – специальные вентиляционные дефлекторы, без которых сегодня не обходятся в системах вентиляции многоквартирных домов и в загородной недвижимости. Они работают без электричества, но при этом отлично справляются со своей задачей. А еще по-своему украшают крышу дома, привнося своеобразный динамический элемент в общий дизайн.

Причем изготовить такой турбодефлектор своими руками совсем не сложно – главное тщательно изучить принцип его работы и подобрать атмосфероустойчивые материалы. А какие именно, что с ними делать и как избежать ошибок мы сейчас расскажем.

Немного теории. Как вы уже догадались из самого понятия, принудительная вентиляция предполагает, что воздух из помещения будет силой выкачиваться каким-то устройством. В этом плане замечательно себя показали так называемые дефлекторы – специальные аэродинамические приборы. Их главная задача – нагнетать тягу, усиливать ее механическим способом, одновременно противостоя сильному ветру.

Классические дефлекторы работают обычно только над тягой, а если необходима еще и ветровая защита, используется турбовентилятор или флюгарка. А вот к электричеству уже подключают дымососы – так называемые дымовые вентиляторы.

Все эти устройства объединяет то, что их устанавливают на оголовок дымовой трубы. И без них не обойтись, если ветра в вашей местности довольно сильные, либо дымоход расположен недалеко от высоких строений. А одним из самых производительных по праву считается турбодефлектор, в основе работы которого лежит принцип отражения воздушного потока от диффузора.

Если говорить проще, здесь действуют простые законы физики. Благодаря вращению из-за ветра дефлектор разрежает и вытягивает воздух из помещения или подкровельного пространства. Турбинная головка у него всегда вращается только в одном направлении, независимо от направления или силой ветра. Так в трубе создается частичной вакуум, и воздух немного подсасывается изнутри дома. Вот почему в этом случае никогда не бывает обратной тяги, и внутрь трубы не попадают дождевые капли. Вот так совсем небольшое устройство решает сразу несколько жизненно важных проблем:

Согласно официальным исследованиям, наличие турбодефлектора на вентиляционной трубе повышает ее производительность минимум на 20%. Что интересно, такие приспособления существовали еще в XIX веке, причем не только на зданиях, но даже на трубах пароходов!

Сегодня же турбодефлектор устанавливают там, где нужен повышенный воздухообмен – жилые дома и помещения, у которых нет, но необходима механическая вентиляция, как погреб или гараж. Особенно ценны такие элементы при устройстве жилой мансарды. Также турбодефлектор станет выходом из ситуации, когда сложно обеспечить нормальную тягу при помощи обычного дефлектора (например, ввиду капризных погодных условий).

Вот интересное сравнение этого вида вентилятора с другими:

Единственная энергия, которая питает турбодефлектор – это энергия ветра. В жаркое время его работа хорошо разряжает воздух в доме, и при этом не перегревает его. На кондиционерах получается неплохо сэкономить!

Название «турбодефлектор» состоит из двух латинских слов – Turbo, что означает «вихрь», и «deflector», что значит «отклонять». На самом деле принцип устройства турбодефлектора недалек от того, как работают турбины самолета.

Турбина всегда вращается вокруг своей оси независимо от направления потока благодаря тому, что лопасти имеют разное динамическое сопротивление ветра на своих противоположных сторонах.

Т.е. если в вашей местности направление ветра постоянно меняется, это никак не скажется на работе прибора. На это даже не влияет такое проб

Вопрос-ответ — Вентдефлектор

Как дефлектор работает в отсутствие ветра?

Даже если мы воспринимаем условия на улице как полный штиль, то на самом деле минимальный ветер присутствует, который мы не замечаем. Когда на земле мы ощущаем безветрие, на высоте где расположен дефлектор (минимум 3-4 метра от земли) ветер дует и дефлектор вращается. Для работы наших дефлекторов достаточно даже незначительного ветра со скоростью 0,5 м/с. Кроме того лопасти дефлектора загнуты по вертикали (закреплены полукругом), что позволяет дефлектору раскручиваться от вертикальных течений воздуха которые присутствуют всегда (теплый воздух поднимается выше, а холодный опускается). Благодаря этому ротационный дефлектор вращается даже при полном отсутствии горизонтального потока ветра!

Как дефлектор работает на морозе?

В отличие от зарубежных аналогов (в первую очередь из Китая) наши вентиляционные дефлекторы разработаны в России специально для суровых климатических условий нашей страны. Продуманная конструкция дефлектора обеспечивает бесперебойную работу в широком диапазоне температур от -50 до +50 оС. При производстве дефлекторов втулки в которых расположены подшипники герметизируются, что полностью исключает попадание влаги и излишней сырости внутрь ротационной части дефлектора.

Что происходит с дефлектором при обледенении?

Всем знакома ситуация образования гололеда и наледи: днем прошел дождь, а ночью ударили заморозки. Лопасти турбодефлектора загнуты с двух сторон, таким образом, что осадки (будь это снег или дождь) не попадают внутрь дефлектора. Вся влага остается вне устройства. Обледенение снаружи не препятствует работе турбодефлектора.

Что если дефлектор не будет работать?

Ротационный дефлектор может не работать только если он установлен неправильно или поврежден. При монтаже дефлектора есть простое правило: дефлектор не должен быть установлен в зоне ветровой тени, где ветер не попадет на него (рядом со стенами или в шахте). Во избежание не работы турбодефлектора достаточно просто получить грамотную консультацию наших специалистов. Дефлектор на трубу поставляется клиентам с пошаговой инструкцией по установке.

Чем ротационный дефлектор отличается от других вентиляционных дефлекторов?

В отличие от дефлектора ЦАГИ и обычных оголовков на трубы ротационный дефлектор – единственный дефлектор, который самостоятельно создает тягу без дополнительного оборудования! Разреженность внутри вентиляционного канала создается вращением дефлектора за счет ветра, в то время как обычный дефлектор на трубу подразумевает наличие электрической вентиляционной вытяжки.

Поможет ли турбодефлектор избавиться от обратной тяги в помещении?

Да, поможет. Устранение опрокидывания тяги – одна из основных задач для которых разрабатывался вращающийся дефлектор. Проблема обратного движения воздуха в вентиляционной шахте часто встречается в многоквартирных домах. Использование турбодефлектора полностью избавит от обратной тяги и перетягивания воздуха из одной квартиры в другую. Также вращающийся дефлектор избавит вас от задувания ветра!

Как часто дефлектору необходимо техобслуживание?

Поставил и забыл – вот принцип которым мы руководствовались, создавая наши дефлекторы. После установки на трубу дефлектор будет исправно работать долгие годы не привлекая к себе внимания!

Чем вращающийся дефлектор лучше обычного электрического вентилятора?

Электрический осевой вентилятор на трубу работает потребляет электричество и создает шум. Основное количество времени вентилятор не работает и вентиляция носит периодический характер. Ротационный дефлектор не потребляет электричество, раскручиваясь за счет силы ветра, поэтому работает постоянно (24 часа в сутки, 365 дней в году), обеспечивая постоянную работающую вентиляцию. Турбодефлектор обеспечит большую тягу и имеет более длительный срок службы. Кроме того монтаж дефлектора не требует дополнительной квалификации и может быть осуществлен самостоятельно!

Возможна ли установка дефлектора на газовый котел?

Да, дефлектор можно установить на газовый котел (или любую печь). После установки дефлектора решается проблема задувания газовой горелки. Однако на дефлекторе возможно образование наледи. Газовой котел создает в трубе значительный перепад температур вследствие чего в ней образуется высокое содержание конденсата и при морозной температуре конденсат может намерзать на дефлектор изнутри, затрудняя его работу. Требуются регулярный осмотр дефлектора!

Шумит ли дефлектор?

Турбодефлектор работает абсолютно бесшумно. Тишина при работе достигается высоким качеством деталей и сборки. В наших ротационных дефлекторах используются Американские подшипники, обеспечивающие бесперебойную работу даже в самых сложных климатических условиях. Отсутствие шума при вращении достигается также идеальной отцентровкой вращающейся части турбодефлектора.

Что лучше дефлектор или турбодефлектор

Зная принцип работы турбодефлектора, вполне возможно сделать подобное устройство своими руками, потратив на сборку и установку один рабочий день. Простейшая схема и небольшой вес позволяют установить аппарат практически на любой дымовой трубе кольцевого сечения. Конструкция турбодефлектора выглядит довольно привлекательно, поэтому хозяева часто устанавливают его на дымоходе даже из эстетических соображений, вместо старого грибка-козырька.

Что такое турбодефлектор

Очень симпатичное устройство, напоминающее по форме и размерам средневековый восточный головной убор – тюрбан. По сути, это насадка на верхний срез вентиляционной трубы:

• Корпус вентиляционного турбодефлектора представляет набор спиральных полосок из металла, собранных и закрепленных на плоской стальной «макушке» — площадке;
• Конструкция позволяет тыквообразному корпусу вращаться с небольшой скоростью вокруг вертикальной оси.

Скорость вращения блестящего корпуса невелика, всего 3-5 об/с, поэтому правильно установленный турбодефлектор при небольшом ветерке не создает какого-либо дискомфорта, не издает шумов и скрипов.

В этом качестве ему нет равных. Движущаяся блестящая поверхность лопастей турбодефлектора оказывается намного эффективнее обычных флюгеров и стационарных грибков над вентиляционной трубой.

Для чего нужен турбодефлектор

Первое, что приходит на ум при поверхностном знакомстве с прибором, это вопрос, зачем потребовалось делать столь сложную конструкцию насадки на дымовую трубу. Ведь при правильном планировании дымохода или вентиляции ее производительности должно хватать с избытком.

Турбодефлектор – это устройство, способное увеличить тягу в трубе без использования любых дополнительных источников энергии. В необычной конструкции насадки нет электродвигателя, как в привычных приточно-вытяжных схемах вентиляции.

Понятно, что механический турбодефлектор уступает в производительности по воздуху системам на основе электровентиляторов, но чаще насадки на трубу и не рассчитаны на соперничество с мощными электродвигателями.

Насадка используется для вентиляционных каналов или дымоходов:

• В зданиях технического назначения с высоким уровнем загазованности или повышенной влажности. Можно установить вентиляционную трубу с турбодефлектором, и это поможет избавиться от подвальной сырости;
• В комнатах и жилых помещениях, простаивающих большую часть времени в закрытом виде, без постоянно действующего отопления. Обычно это снижает эффективность работы стационарной приточно-вытяжной вентиляции, поэтому для таких построек традиционно ставят невысокие вытяжные оцинкованные каналы с насадкой;
• Зданий иди частных домов, зажатых соседскими постройками, с высоким рельефом местности или насаждениями деревьев, меняющих профиль и направление ветровых потоков над крышей.

Насадка турбодефлектора для трубы оказалась очень кстати для дачи или загородного домика, в которых нет электроэнергии, помещение протапливается раз в неделю при очередном посещении на выходных.

Стоит ли турбодефлектор потраченных средств

Зачастую, стремясь избежать необоснованных потерь тепла в отопительных сезон, хозяева строят вентиляцию в доме с минимальным запасом по производительности. Зимой пропускной способности еще хватает, но летом приток свежего воздуха жизненно необходим для комфортного пребывания. В этой ситуации установка турбодефлектора на трубе оказывается более дешевым и практичным решением, чем переделывать трубу дымохода или вентиляционный ствол в доме.

Еще одна проблема, с которой приходится сталкиваться большинству огородников и дачников, связана с хранением урожая в самодельных погребах. Регулировать влажность внутри земляного хранилища с помощью вентиляционной трубы непросто, поэтому ситуацию можно существенно улучшить установкой турбодефлектора на вытяжку.

Аналогичным способом можно избавиться от конденсата и избыточной влажности на чердаке, в помещении застекленного балкона или в гараже. Изначально идея использования вращающейся турбины была направлена на увеличение продуктивности удаления влаги и осушение подкровельного пространства. Годы спустя оказалось, что такое важное преимущество, как вентиляция турбодефлектором без электричества, позволяет решить массу проблем, в том числе в старых зданиях с забитыми и осыпавшимися воздушными шахтами.

Разумеется, размеры и вес турбодефлектора ограничены большой парусностью конструкции, поэтому, несмотря на привлекательную идею, полностью обеспечить вентиляцию помещения без использования труб, только используя лопастную систему, практически невозможно, да и эффективность такого решения была бы невелика и полностью зависела бы от силы ветра на улице.

Как работает турбодефлектор

Если требуется сделать устройство, предназначенное для работы на крыше, и одновременно полностью независимое от электроэнергии, то лучше всего попытаться использовать энергию ветра. Появившиеся на рынке китайские модели с солнечными панелями, фонарями освещения и дефлекторами тяги вентиляционной трубы оказались очень недешевыми и ненадежными. Да и сами разработчики признают, что небольшая лопастная ветроустановка более выгодна во всех отношениях.

Конструкция турбодефлектора

Поэтому в устройстве турбодефлектора используется энергия ветра, для усиления тяги в вентиляционной системе или в дымоходе достаточно ветра в 2 м/с. Максимальная скорость воздушного потока обычно ограничена 20 м/с.

Конструкция дефлекторной насадки для трубы состоит из трех частей:

• Корпус – турбина, изготовленный из двух десятков тонких металлических лопастей с криволинейной поверхностью;
  
• Вал с подшипниковой опорой, соединенный с корпусом;
• Монтажное кольцо, устанавливаемое на вентиляционную трубу. В центре кольца находится опорная втулка для удержания вала в вертикальном положении.

Ранее турбодефлектор продавался с расчетом на установку на круглых оцинкованных трубах, используемых в обустройстве современных вентканалов. Сегодня можно купить несколько вариантов переходников и монтажных колец, обеспечивающих надежное удержание устройства на асбестоцементной трубе или кирпичной кромке вентиляционной шахты.

Как работает насадка на трубу с воздушной турбиной

Принцип работы турбодефлектора основывается на эффекте несимметричного обтекания воздушным потоком куполообразного корпуса устройства. Независимо от направления и силы ветра, воздушный поток, двигаясь перпендикулярно оси вращения, обтекает левую половину с меньшей скоростью, чем правую. При взаимодействии с открытыми кромками лопастей поток воздуха затормаживается и одновременно придает вращение корпусу.

В правой половине колеса турбодефлектора лопасти обращены в противоположном направлении, поэтому набегающий воздушный поток обтекает поверхность без сопротивления и потерь скорости движения. В результате эффекта Бернулли и центробежной силы дымовые газы или загрязненный воздух выбрасывается за пределы корпуса со скоростью всего на 30% медленнее, чем у ветра. Правда, выброшенные из турбодефлектора газы рассеиваются в окружающем пространстве неравномерно.

Производительность турбодефлектора

Существует достаточно большое количество оценок эффективности и производительности турбированного дефлектора, от рекламных заявлений об увеличении тяги трубы в 4-6 раз, до минималистичных оценок в 20-30%.

В реальности увеличение тяги с помощью турбодефлектора в идеальных условиях и при среднем ветре составляет 150-250%.

Как видно из графика, теоретическая производительность устройства растет практически линейно с увеличением скорости ветра над трубой. На практике такой рост возможен только в случае, если удалось поставить турбодефлектор в наиболее удачное место на крыше.

Как рассчитать производительность турбодефлектора

Обычно турбодефлектор просто ставят на вывод вентиляционной или дымовой трубы безо всяких дополнительных анализов потока, а для расчета производительности турбодефлектора используют базовое значение. Эта величина указывается производителем в маркировке турбомашины, например, наиболее популярная модель ТД 400 по паспорту имеет производительность 400 м 3 /ч при базовой скорости ветра 2 м/с.

Для расчета требуемого количества штук турбодефлекторов достаточно взять требуемую кратность воздухообмена в помещении и умножить коэффициент на объем комнаты. Далее полученную величину в кубометрах воздуха делят на базовую производительность турбонасадки, получают число устройств.

Размеры турбодефлектора

Популярность турбированной насадки достаточно велика, ее широко используют для частных домовладений, многоквартирных домов и даже в конструкциях промышленных объектов. Наименьший диаметр вентиляционной трубы составляет 100 мм, наибольший размер вентшахты – 1000 мм.

Кроме моделей с классическим круглым посадочным кольцом, также выпускаются турбодефлекторы с переходными коробчатыми основаниями. Такие насадки можно устанавливать на вентиляционные короба на высотных домах, сложенные из кирпича и блоков.

На практике, выбирая подходящий вариант турбонасадки, обычно отдают предпочтение моделям с большей производительностью, эффективность насадки получается выше, хотя увеличивает нагрузку на трубу.

Как сделать турбодефлектор своими руками

Существует два варианта самодельной турбированной насадки, которые можно построить своими руками, эффективность работы которых будет лишь немногим уступать изделиям промышленного изготовления.

В простейшем случае корпус турбонасадки для вентиляции можно изготовить из стальной емкости цилиндрической формы.

Чтобы изготовить лопасти, достаточно сделать вертикальные надрезы и отогнуть кромки наружу. Корпус устанавливается на оси вращения безо всяких подшипников, монтажное кольцо вырезают из куска металлического дымохода и крепят на вентиляции обычным хомутом. Внешний вид самодельного турбодефлектора уступает моделям, изготовленным промышленным образом, поэтому подобные изделия используют преимущественно для вентиляционных труб погребов и хозяйственных построек.

Для второго варианта потребуется сделать чертеж или воспользоваться размерами из фото, приведенного ниже.

В первую очередь необходимо сделать крепление, для этого лучше всего подойдет полоса толщиной не менее 3 мм.

Диаметр кольца можно взять со схемы, но лучше предварительно измерить трубу по кромке на срезе.

Вторым важным элементом является вал и втулка.

Марка стали и диаметр не имеет особого значения, главное, чтобы детали были из одного материала.

Чертежи лопастей турбодефлектора

Наиболее сложным элементом турбированной насадки является лопасть или рабочие лопатки.

Так как корпус турбодефлектора образован согнутыми профилированными элементами, то главным условием качественной насадки будет точность геометрии каждой лопатки.

В качестве примера можно использовать схему на фото.

Чтобы согнуть заготовку, необходимо отступить от края 20 и 60 мм и нанести линию изгиба. Далее от передней кромки отступаем 12 мм и отмечаем точки под сверловку трех отверстий.

Остается лишь согнуть и приклепать лопатки к верхней крышке турбонасадки.

Установка турбодефлектора

Крепление на трубе не отличается особой сложностью или трудоемкостью. Для монтажа дефлектора потребуется лишь выровнять корпус насадки относительно оси вентиляционной трубы.

Если диаметр монтажного кольца оказался чуть больше сечения трубы, то проблему решают подмоткой прокладочного материала, можно использовать жесть или тонкий оцинкованный металл. Резиновые прокладки ставить нельзя, в этом случае турбодефлектор и труба сгниют за несколько месяцев.

После выравнивания корпус фиксируют на срезе трубы четырьмя саморезами.

Эксплуатация турбодефлектора

Конструкция турбонасадки получается достаточно неприхотливой и надежной. Если вращающийся колпак установлен на трубе по всем правилам, то турбосистема может прослужить без обслуживания несколько лет кряду.

Специалисты рекомендуют после монтажа турбодефлектора и каждые два года снимать колпак, проверять и смазывать подшипник. Для быстроходных малоразмерных турбонасадок можно использовать моторное масло, остальные модели смазываются Литолом или любой другой качественной консистентной смазкой.

Наиболее неприятный казус, который случается с турбодефлектором, связан с обмерзанием конденсирующейся влаги по кромке трубы. Конструкция от этого не пострадает, но эффективность турбонасадки уменьшается до нуля.

Отзывы владельцев о турбодефлекторе для вентиляции

Заключение

Принцип работы турбодефлектора напоминает схему действия ветроколеса, поэтому, помимо усиления тяги и защиты среза трубы от влаги и птиц, насадка может издавать шум и вибрации, особенно при сильном ветре или в штормовую погоду с дождем. Кроме того, следует помнить, что нельзя ставить вентиляционные модели на дымоходы котлов и отопителей. Для этих целей используют насадки на трубу из коррозионностойкой стали.

Вопрос организации эффективной вентиляции зданий и помещений намного шире, чем может показаться на первый взгляд. Хотя, странного тут ничего нет, ведь объект может располагаться на участке, удаленном от магистральных электросетей, к примеру. А значит, использовать привычную приточно-вытяжную систему с электровентиляторами неразумно. Но, выход для такой ситуации «инженерный гений» также придумал – это турбодефлектор для вентиляции без электричества. В чем же особенность этой системы воздухообмена.

Что такое турбодефлектор

Речь идет о специальном механизме вентсистемы, предназначенном для принудительной вытяжки. При этом ключевое преимущество турбодефлектора заключается в работе за счет силы ветра – никакого другого источника энергии, генерирующего электрической ток, не требуется.

Используется такой элемент вентиляции не только в жилом секторе, но и на промышленных объектах, а также сельскохозяйственного предназначения. Так, на животноводческих фермах турбодефлекторы служат для повышения эффективности удаления из помещений влаги и газов. А на перерабатывающих заводах и фабриках, такой подход, кроме обеспечения здорового микроклимата в цехах, еще и влияет на рациональность расходования энергоресурсов. Что напрямую влияет на себестоимость производимых товаров.

Справка. Допускаем, что не все из наших читателей слышали о турбодефлекторе. Это объяснимо, поскольку использование таких элементов в вентиляционных каналах изначально нашло широкое распространение в Европе и Соединенных Штатах. У нас же, эта технология только внедряется в массы.

Особенности конструкции

Турбодефлектор для вентиляции состоит из 2-х частей – верхней и нижней.

Это активная головка, которая под воздействием силы ветра вращается. При этом в вентиляционном канале создается разряжение, способствующее усилению тяги. Конструктивными частями головки являются специальные лопасти. Они защищают канал от попадания задуваемого ветром мусора, птиц, снега, дождя.

Зафиксирована головка подшипниками с нулевым сопротивлением на основании. Именно последние обеспечивают беспрепятственное вращение лопастей. При этом их движение будет равномерным даже при порывистом ветре.

Она крепится непосредственно к вентиляционному каналу. С ее монтажом проблем не возникает – какие-то специальные навыки и знания не потребуются.

Внимание! Лопасти производятся из легкого тонкостенного материала – толщиной 0,5-1,0 мм. Для функционирования турбины достаточно, чтобы скорость ветра достигала 0,5 м/с. А, мощность турбодефлектора прямопропорциональна силе ветра.

Ценность именно турбированного дефлектора

Вентиляция без электричества с применением турбодефлектора эффективнее в 4 раза по сравнению с другими моделями этого устройства. При этом работает система по простому принципу: активная головка под воздействием ветра крутится, обеспечивая динамичную циркуляцию воздуха.

Турбина вращается только в одну сторону, обеспечивая интенсивность обращения воздушного потока и препятствуя образованию обратной тяги. Находящийся в вентканале воздух разрежается и происходит вытягивание газов, пара, влаги, избыточного тепла, пыли из подкровельного пространства, а также из внутренних помещений здания.

Важно! Применение турбированной конструкции позволит избежать домовладельцу неприятных моментов, когда обычный дефлектор с течением времени наклоняется в сторону и, срываемый порывами ветра, слетает вниз. Для изготовления трубодефлектора используется тонкий листовой алюминий или нержавеющая сталь. А элементы фиксируются на металлических подшипниках. Все это в целом представляет собой устойчивый узел.

Какой формы может быть турбодефлектор

Чтобы понимать, какую работу придется выполнить, устанавливая турбодефлектор для вентиляции своими руками, стоит еще на этапе проектирования системы определить каким будет основание конструкции:

• в виде насадки на трубу с круглым сечением;
• в виде насадки на квадратную трубу;
• в виде плоского квадратного основания.

Важно! Возможно и опциональное решение базовой комплектации изделия – турбины комплектуются кровельными проходами для крыш со скатами в 15-35 градусов уклона. При этом не стоит бояться попадания внутрь вентиляции снега или других осадков – это исключено.

Устанавливаются турбины в самой высокой точке кровельной конструкции. Они располагаются вдоль конька с определенным шагом – 4-6 м. Если речь идет только о вентиляции чердачного пространства, то оптимально использовать турбины вида ТА-315. Конкретно эта модель по производительности готова обслуживать пространство для крыши площадью от 50 до 80 м2. Здесь, важно учитывать угол наклона ската. Для крутых крыш количество турбин будет меньшим, а для пологих – большим.

При оснащении вентсистем жилых зданий, установка выполняется на вылете вентиляционной шахты или дымохода. Как вариант монтаж может выполняться на задвижки воздуховодов. При обустройстве зданий промышленного назначения показано применение регулируемых воздухозаборных устройств. В этом случае нивелируется такая проблема, как теплопотери зимой.

А есть ли недостатки

Как у любого механического узла, кроме важных преимуществ у турбодефлектора имеются и минусы, вернее минус один – погодозависимость. То есть стабильность работы в безветренную погоду резко снижается. Впрочем, этот недостаток в общем присущ системам естественной вентиляции

Примеры из практики положительного применения турбодефлекторов

Ситуация #1 Обратная тяга

1. Проблема. В высотном 9-этажном доме в квартирах верхних этажей наблюдался эффект обратной тяги – воздушные потоки перетекали из одного канала в другой.
2. Решение. Демонтированы бетонные козырьки вентканалов, выведенных на крышу. На их место монтирован турбодефлектор ТД-500 с переходом. Чтобы избежать образования конденсата на переходах применена самоклеящаяся изоляция.
3. Итог. Все проблемы воздухообмена исчезли. Тяга стала стабильной, исчезло задувание и перетекание воздушных масс.

Ситуация #2 В вентканале слабая тяга

1. Проблема. В 2-этажном частном доме имел место затхлый воздух и стойкий воздух сырости в санузле. Диагностика показала слабую тягу вентиляции.
2. Решение. В вентсистему интегрирован турбодефлектор ТД-300.
3. Итог. В доме наладился воздухообмен и во всех комнатах, включая санитарный узел установился комфортный микроклимат.

В заключение хотим отметить, что установка турбодефлектора займет всего несколько часов. С этой работой может справиться всего 1 человек.

При обычной естественной вентиляции для организации работы турбодефлектора не требуется использование электрической энергии. В этом случае работа устройства полностью зависит от силы ветра. Конкурентом турбодефлектора выступает сегодня старая разработка еще советского времени.

Это так называемый дефлектор ЦАГИ. Его работа также осуществляется без применения электричества. Для этого устройство просто ставят на трубу. После этого возникает необходимая тяга в вентиляционном канале. ЦАГИ с давних пор известен на рынке благодаря отличному техническому решению. Он помогает устроить вентиляцию с помощью простой силы ветра.

Появление на рынке вращающихся дефлекторов намного упростило решение проблемы вентиляции. При этом данные устройства отличаются более привлекательным видом и высокой эффективностью.
Дефлектор ЦАГИ представляет собой самый распространенный вариант дефлектора, устанавливаемого на трубу. Он получил название в честь центрального института аэродинамики, который его разработал. Но в наше время дефлектор ЦАГИ не является оптимальным вариантом для устройства вентиляции в помещениях квартир и домов.

Ротационный дефлектор по сравнению с дефлектором ЦАГИ отличается более высокой тягой. Причем такой показатель отмечается даже при одинаковых размерах устройств. Также ротационный дефлектор показывает большую эффективность. Дефлектор ЦАГИ в отличие от вращающегося дефлектора имеет большие размеры. Это является достаточно серьезным недостатком данного устройства. Оба дефлектора работают примерно одинаково при небольших диаметрах трубы, например, 100 мм. При переходе на диаметры трубы от 200 мм изменяется соотношение их размеров и массы.

Дефлектор ЦАГИ будет иметь в несколько раз большие размеры, если труба имеет 600мм.
Это приводит к трудностям в его установке. Устройство может просто не пройти через дверные проемы многоквартирного дома. Иногда для монтажа такого дефлектора требуется использовать подъемный кран. Данное устройство имеет достаточно большой вес. Монтаж дефлектора ЦАГИ большого диаметра и весом не менее 40 кг потребует участия двух человек. Установить турбодефлектор может всего один человек.
Монтаж турбодефлектора выполняется очень просто. Он весит около 12 кг, если диаметр трубы равен 600 мм. Поднять устройство может всего один человек. В любой дверной проем турбодефлектор также проходит очень легко.

Как работает турбо? Объяснение принципа работы турбокомпрессора

Турбокомпрессор — это знакомый термин, когда вы говорите о гоночных автомобилях и высокопроизводительных спортивных автомобилях. Их также нередко можно найти в более крупных дизельных двигателях. Турбо — это устройство, которое может увеличить мощность двигателя без увеличения его веса. Как работает турбо и как это сделать? И какие особенности сделали их такими популярными?

Что такое турбокомпрессор?

Люди 80-х годов, вероятно, будут лучше знакомы со словом «турбо», потому что в то время оно применялось ко множеству товаров, таких как турбо-скейтборды, турбо-бритвы и многое другое.Но не это произвело революцию в автомобильной промышленности.

Турбокомпрессор — это турбокомпрессор с принудительным впуском, который повышает эффективность и выходную мощность двигателя внутреннего сгорания за счет подачи дополнительного воздуха в камеру сгорания.

Если это кажется немного сложным, чтобы понять , как работает турбо , возьмите реплику из того факта, что двигатель работает на смеси топлива и воздуха. Когда турбонагнетатель нагнетает в камеру больше воздуха, он смешивается с большим количеством топлива, что в результате дает большую мощность.Он перекачивает воздух, сжимая его, используя энергию выхлопных газов, выходящих из двигателя.

Турбомотор.

Как работает турбо? Разъяснение принципа работы

Принцип работы турбокомпрессора почти аналогичен реактивному двигателю. Реактивный двигатель поглощает холодный воздух своей передней стороной, толкает его в камеру для смешивания и сжигания с топливом, а затем выпускает горячий воздух через заднюю сторону.
Когда горячий воздух покидает двигатель, он запускает турбину, которая, в свою очередь, приводит в действие воздушный насос или компрессор, расположенный на передней стороне двигателя.Он проталкивает воздух в двигатель и позволяет правильно сжечь топливо.

Как работает турбо в автомобильном двигателе? В нем применяется почти тот же принцип, что и в реактивном двигателе. Он состоит из двух основных частей — турбины и компрессора. Когда одна часть вращается, другая тоже вращается, потому что они связаны друг с другом. Выхлопные газы выходят из двигателя, когда топливо горит внутри камеры сгорания. Газы спускаются в трубу и вращают турбину, которая вращается со значительно высокой скоростью и заставляет вращаться компрессор (который на самом деле является турбиной в обратном направлении).Эта цепочка действий перекачивает больше воздуха в цилиндр двигателя, позволяя сжигать больше топлива и производить больше энергии каждую секунду.

Может возникнуть вопрос, почему турбокомпрессоры не перегреваются, несмотря на работу при экстремальных температурах и большие нагрузки на давление. Ответ — интеркулер. В каждом турбонагнетателе есть промежуточный охладитель, который охлаждает выпускаемый горячий воздух. Система масляного охлаждения заботится о турбонагнетателе и не дает ему перегреться.

Практически все современные автомобили с дизельными двигателями имеют турбокомпрессоры, потому что дизельные двигатели жестче бензиновых и имеют более простые воздухозаборники.

Как работает турбокомпрессор? (Краткий обзор)

Чтобы объяснить это вкратце, пошаговые процедуры , как работает турбо :

1. Воздухозаборник двигателя всасывает холодный воздух и направляется в компрессор.
2. Компрессор сжимает поступающий воздух и нагревает его. Затем он выдувает горячий воздух.
3. Горячий воздух охлаждается, проходя через теплообменник, и поступает в воздухозаборник цилиндра.
4. Холодный воздух горит внутри камеры сгорания быстрее из-за переноса большего количества кислорода.
5. Из-за сжигания большего количества топлива выход энергии будет больше и быстрее, и двигатель сможет передавать больше мощности на колеса.
6. Горячие отработанные газы покидают камеру и проходят мимо турбины на выпускном отверстии.
7. Турбина вращается с высокой скоростью и раскручивает компрессор, так как обе установлены на одном валу.
8. Выхлопные газы выходят из автомобиля через выхлопную трубу.Они тратят меньше энергии, чем двигатель без турбонагнетателя.

VW Beetle использует двигатель с турбонаддувом.

Какие преимущества турбокомпрессоров?

Дополнительная мощность, безусловно, является ключевым преимуществом турбонагнетателей, но это не единственное их преимущество. Еще одно прибыльное преимущество — топливная экономичность. Турбомотор использует гораздо меньше топлива для выработки такой же мощности по сравнению со стандартными двигателями. По этой причине Ford использует 1,0-литровый двигатель с турбонаддувом вместо 1.6-литровый бензиновый двигатель в некоторых их моделях. Точно так же вы увидите 4-цилиндровый двигатель с турбонаддувом вместо 6-цилиндрового и V6 с турбонаддувом, заменяющий V8 во многих новых моделях.

Автомобили с турбонаддувом на самом деле лучше стандартных автомобилей с бензиновым двигателем, потому что они потребляют меньше топлива и сжигают масло более чисто, что снижает загрязнение воздуха.

Еще одно преимущество использования турбонагнетателей заключается в том, что они позволяют двигателю выдавать больший крутящий момент в более низком диапазоне оборотов, что дает автомобилю преимущество при движении по городу.Дополнительный крутящий момент удобен для легкого зажатия зазоров.

Еще одно приятное преимущество турбомоторов — их тихий характер. Они заглушают звук впуска и позволяют автомобилю ездить по улицам, не издавая раздражающих звуков.

ПОДРОБНЕЕ

Турбокомпрессор против нагнетателя

Если вы понимаете , как работает турбо , вы также поймете принцип работы нагнетателя. Оба устройства выполняют одну и ту же работу — вырабатывают больше мощности двигателя автомобиля.Однако у них разные принципы работы. Турбонагнетатель работает, когда выхлопные газы вращают турбину, но нагнетатель вырабатывает мощность от вращающегося коленчатого вала. Этот принцип работы на самом деле менее эффективен, потому что он использует энергию двигателя автомобиля, в то время как турбонагнетатель использует потерянную энергию.

Автомобиль с наддувным двигателем.

Однако нагнетатели могут давать лучший отклик на дроссельную заслонку из-за их более прямого и механического соединения с двигателем. В отличие от турбонаддува, задержка отклика отсутствует.

>> Ищете качественный дешевый подержанный автомобиль из Японии, нажмите здесь <<

Какие модели автомобилей имеют двигатель с турбонаддувом?

Автомобили с дизельным двигателем в основном имеют двигатель с турбонаддувом. Кроме того, большинство автопроизводителей имеют в своей линейке продукции одну или две модели с турбонаддувом. Например, Renault-Nissan обозначил свой турбодизель как dCi, а турбобензиновый как TCi, что означает TDI и TSI для Volkswagen и TDCI и Ecoboost для Ford соответственно.

Надеюсь, эта статья окажется для вас полезной. Если у вас есть вопросы по автомобилю, не стесняйтесь оставить нам комментарий в поле ниже, мы ответим на него за вас.

,

Как работает турбокомпрессор?

Для получения дополнительной информации о том, как работает турбо, вы можете прочитать более подробную информацию на этих других страницах ниже.

Что такое турбокомпрессор?

Проще говоря, турбокомпрессор — это своего рода воздушный насос, забирающий воздух с давлением окружающей среды (атмосферное давление), сжимающий до более высокого давления и пропускающий сжатый воздух в двигатель через впускные клапаны.

В настоящее время турбины используются в основном в дизельных двигателях, но сейчас наблюдается переход к турбонаддувам в серийных бензиновых двигателях.

Поскольку все двигатели зависят от воздуха и топлива, мы знаем, что увеличение любого из этих элементов в установленных пределах приведет к увеличению мощности двигателя, но если мы увеличим количество топлива, мы должны быть в состоянии сжечь его все.

Чтобы удовлетворить наши требования к мощности, требуется воздух; подача большего количества воздуха представляет гораздо больше проблем, чем подача большего количества топлива. Воздух находится вокруг нас все время и находится под давлением (на уровне моря это давление составляет около 15 фунтов на квадратный дюйм). Именно это давление заставляет воздух поступать в цилиндры.

Для увеличения расхода воздуха установлен воздушный насос (турбонагнетатель), в двигатель которого подается сжатый воздух.

Этот воздух смешивается с впрыснутым топливом, позволяя топливу сгорать более эффективно, увеличивая выходную мощность двигателя.

Еще одна сторона турбонаддува, которая может представлять интерес, — это двигатель, который регулярно работает на больших высотах, где воздух менее плотный и где турбонаддув восстанавливает большую часть потерянной мощности, вызванной падением давления воздуха.Мощность двигателя на высоте 8000 футов составляет всего 75% от его мощности на уровне моря.

Как работает турбокомпрессор?

Отработанные выхлопные газы двигателя используются для привода турбинного колеса, которое валом соединено с колесом компрессора. Компрессор или воздушное колесо всасывает воздух через воздушные фильтры и направляет его в двигатель.

По мере того, как отработанные газы выходят из двигателя, они направляются в турбину или горячее колесо турбонагнетателя и таким образом завершают цикл.

1. Захват

Горячие газы, образующиеся при сгорании, не выходят через выхлопную трубу, а направляются в турбокомпрессор. Цилиндры внутри двигателя внутреннего сгорания срабатывают последовательно (а не все сразу), поэтому выхлопные газы выходят из камеры сгорания нерегулярными импульсами.

Обычные турбокомпрессоры с одной спиралью направляют эти нерегулярные импульсы выхлопных газов в турбину таким образом, что они сталкиваются и мешают друг другу, уменьшая силу потока.В отличие от этого, турбокомпрессор с двойной спиралью собирает выхлопные газы из пар цилиндров в попеременной последовательности.

2. Спин

Выхлоп ударяется о лопатки турбины, вращая их со скоростью до 150 000 об / мин. Чередующиеся импульсы выхлопа помогают устранить турбо-лаг.

3. Вентиляционное отверстие

Выполнив свое предназначение, выхлопные газы проходят через выход в каталитический нейтрализатор, где они очищаются от
оксида углерода, оксидов азота и других загрязняющих веществ перед выходом через выхлопную трубу.

4. Сжать

Между тем турбина приводит в действие воздушный компрессор, который собирает холодный чистый воздух из вентиляционного отверстия и сжимает его до давления на 30 процентов выше атмосферного, или почти до 19 фунтов на квадратный дюйм. Плотный, богатый кислородом воздух поступает в камеру сгорания.

Дополнительный кислород позволяет двигателю более полно сжигать бензин, обеспечивая большую производительность от меньшего двигателя. В результате двигатель TwinPower вырабатывает на 30 процентов больше мощности, чем двигатель такого же размера без турбонаддува.

.

Как работает турбовентиляторный двигатель?

Когда вы садитесь на борт рейса авиакомпании, вы можете не уделять много времени размышлениям о двигателях. Но они единственная причина, по которой 700 000 фунтов алюминия и пассажиры могут лететь по воздуху со скоростью 80% от скорости звука. Итак, как они работают? Давайте взглянем.

Основы

Реактивные двигатели, которые также называют газовыми турбинами, работают за счет засасывания воздуха в переднюю часть двигателя с помощью вентилятора. Оттуда двигатель сжимает воздух, смешивает с ним топливо, воспламеняет топливно-воздушную смесь и выбрасывает ее в заднюю часть двигателя, создавая тягу.

Это довольно простое объяснение того, как это работает, поэтому давайте взглянем на каждую секцию реактивного двигателя, чтобы увидеть, что происходит на самом деле.

Части реактивного двигателя

Существует 4 основных типа газотурбинных двигателей, но в этом примере мы будем использовать турбовентиляторный двигатель, который является наиболее распространенным типом газотурбинных двигателей, используемых сегодня на авиалайнерах.

Вентилятор

Первая часть ТРДД — вентилятор. Это также та часть, которую вы можете увидеть, глядя на переднюю часть самолета.

Вентилятор, который почти всегда состоит из титановых лопастей, всасывает огромных количеств воздуха в двигатель.

Воздух проходит через две части двигателя. Часть воздуха направляется в ядро ​​двигателя, где происходит сгорание. Остальной воздух, называемый «перепускным воздухом», перемещается по внешней стороне сердечника двигателя по воздуховоду. Этот перепускной воздух создает дополнительную тягу, охлаждает двигатель и делает его тише, подавляя выхлопной воздух, выходящий из двигателя. В современных турбовентиляторных двигателях байпасный воздух создает большую часть тяги двигателя.

Компрессор

Компрессор расположен в первой части сердечника двигателя. И это, как вы уже, наверное, догадались, сжимает воздух .

Компрессор, который называют «компрессором с осевым потоком», использует ряд вращающихся лопастей в форме аэродинамического профиля для ускорения и сжатия воздуха. Это называется осевым потоком, потому что воздух проходит через двигатель в направлении, параллельном валу двигателя (в отличие от центробежного потока).

По мере того, как воздух проходит через компрессор, каждый набор лопастей становится немного меньше, что увеличивает энергию и сжатие воздуха.

Между каждым набором лопаток компрессора находятся неподвижные лопатки в форме аэродинамического профиля, называемые «статорами». Эти статоры (также называемые лопатками) увеличивают давление воздуха, преобразовывая энергию вращения в статическое давление. Статоры также подготавливают воздух для входа в следующий набор вращающихся лопастей. Другими словами, они «распрямляют» поток воздуха.

В сочетании пара вращающихся и неподвижных лопастей называется столиком.

Камера сгорания

Возгорание происходит в камере сгорания. Когда воздух выходит из компрессора и попадает в камеру сгорания, он смешивается с топливом и воспламеняется.

Звучит просто, но на самом деле это очень сложный процесс. Это связано с тем, что камера сгорания должна поддерживать стабильное сгорание топливно-воздушной смеси, в то время как воздух движется через камеру сгорания с чрезвычайно высокой скоростью.

Корпус содержит все части камеры сгорания, а внутри него диффузор — первая часть, которая действительно работает.

Диффузор замедляет выход воздуха из компрессора, облегчая воспламенение. Купол и завихритель добавляют воздуху турбулентность, что облегчает его смешивание с топливом. А топливная форсунка, как вы, наверное, догадались, распыляет топливо в воздух, создавая топливно-воздушную смесь, которая может воспламениться.

Отсюда происходит фактическое сгорание гильзы. Вкладыш имеет несколько входных отверстий, позволяющих воздуху входить в несколько точек зоны горения.

Последней основной деталью является воспламенитель, который очень похож на свечи зажигания в вашем автомобиле или самолете с поршневым двигателем.Как только воспламенитель зажигает огонь, он становится самоподдерживающимся, а воспламенитель выключается (хотя его часто используют в качестве резервного в плохую погоду и в условиях обледенения).

Турбина

Как только воздух проходит через камеру сгорания, он проходит через турбину. Турбина представляет собой набор лопаток в форме аэродинамического профиля, которые очень похожи на лопатки компрессора. Когда горячий воздух с высокой скоростью проходит над лопатками турбины, они извлекают энергию из воздуха, вращая турбину по кругу и вращая вал двигателя, с которым она связана.

Это тот же вал, к которому подсоединены вентилятор и компрессор, поэтому, вращая турбину, вентилятор и компрессор в передней части двигателя продолжают всасывать больше воздуха, который вскоре смешивается с топливом и сгорает.

Насадка

Последний этап процесса происходит в сопле. Форсунка — это, по сути, выхлопной канал двигателя, из которого в спину выходит высокоскоростной воздух.

Это также та часть, где вступает в действие третий закон сэра Исаака Ньютона: на каждое действие есть равная и противоположная реакция.Проще говоря, выталкивая воздух из задней части двигателя на высокой скорости, самолет продвигается вперед.

В некоторых двигателях в выхлопном сопле есть смеситель. Это просто смешивает часть перепускного воздуха, протекающего вокруг двигателя, с горячим, сгоревшим воздухом, делая двигатель тише.

Собираем все вместе

Реактивные двигатели создают невероятную тягу, всасывая воздух, сжимая его, воспламеняя и выбрасывая назад. И все это делается очень экономно.

Итак, в следующий раз, когда вы подниметесь на борт авиалайнера, будь вы пилот впереди или едете сзади, найдите секунду, чтобы поблагодарить инженеров, благодаря которым ваш самолет мог лететь по небу на 80% скорости. звука.

Узнайте, что делает Republic как лидер отрасли здесь .

Станьте лучшим пилотом.
Подпишитесь на рассылку Boldmethod и каждую неделю получайте советы и информацию о реальных полетах прямо на свой почтовый ящик.

,

Что такое турбомотор и как он работает?

Мы все слышали о турбодвигателях, но что вы знаете о том, как они работают? В этом руководстве мы рассмотрим все преимущества и недостатки турбонагнетателей, их преимущества и недостатки, а также их отличие от двигателей без наддува.

Что такое турбокомпрессор?

Турбонагнетатель — это компонент, состоящий из турбины и воздушного компрессора, который используется для сбора отработанных выхлопных газов, выбрасываемых из двигателя. Он нагнетает больше воздуха в цилиндры, помогая двигателю развивать большую мощность.

Как они работают?

Турбины состоят из вала с турбинным колесом на одном конце и компрессорным колесом на другом. Они закрыты корпусом в форме улитки с впускным отверстием, в которое отработанные выхлопные газы попадают под высоким давлением. Когда воздух проходит через турбину, турбина вращается, и компрессор вращается вместе с ним, втягивая огромное количество воздуха, который сжимается и выходит из выпускного отверстия.

Трубка подает этот сжатый воздух обратно в цилиндры через промежуточный охладитель, который охлаждает воздух, прежде чем он достигнет цилиндров.Поскольку турбины работают на таких высоких скоростях (до 250 000 об / мин), они обычно имеют систему охлаждения масла, чтобы гарантировать, что они не будут слишком горячими. Большинство систем также содержат клапан, известный как «перепускной клапан», который используется для отвода избыточного газа от турбокомпрессора, когда двигатель производит слишком большой наддув, предотвращая повреждение турбины за счет ограничения ее скорости вращения.

Двигатели с турбонаддувом отличаются от стандартных двигателей тем, что в них используются отработанные выхлопные газы для втягивания большего количества воздуха во впускной клапан.В то время как двигатели без наддува полагаются на естественное давление воздуха для втягивания воздуха в двигатель, турбины ускоряют этот процесс, производя мощность более экономично.

Какие преимущества турбонаддува?

Турбокомпрессоры обладают рядом преимуществ, поэтому сейчас они так популярны в современных автомобилях. Здесь мы перечислим основные плюсы двигателя с турбонаддувом.

Мощность

Турбины производят больше мощности при том же размере двигателя. Это потому, что каждый ход поршня создает большую мощность, чем в двигателях без наддува.Это означает, что теперь больше автомобилей оснащается двигателями меньшего размера с турбонаддувом, заменяя более крупные и менее экономичные агрегаты. Хорошим примером этого является решение Ford заменить стандартный 1,6-литровый бензиновый двигатель на 1-литровый двигатель с турбонаддувом, который он называет EcoBoost.

Экономия

Поскольку турбокомпрессоры могут производить такую ​​же выходную мощность, что и более крупные безнаддувные двигатели, это открывает путь для использования меньших, более легких и более экономичных двигателей. Теперь все современные автомобили с дизельным двигателем оснащены турбонагнетателем, что способствует экономии топлива и сокращению выбросов.

Крутящий момент и рабочие характеристики

Даже на самых маленьких двигателях турбокомпрессоры создают больший крутящий момент, особенно в нижнем диапазоне оборотов. Это означает, что автомобили выигрывают от сильных, быстрых характеристик, которые отлично подходят для городских поездок и помогают двигателю чувствовать себя более совершенным на более высоких скоростях на автомагистралях и дорогах. На низких оборотах небольшие двигатели с турбонаддувом могут опередить автомобили, оснащенные более крупными двигателями без наддува, из-за создаваемого ими крутящего момента.

Тихие двигатели

Поскольку воздух в двигателе с турбонаддувом фильтруется через большее количество труб и компонентов, шум на впуске и выхлопе снижается и улучшается, что обеспечивает более тихий и плавный шум двигателя — возможно, одно из самых неожиданных преимуществ двигатель с турбонаддувом.

И каковы недостатки?

Хотя турбины становятся все более популярными, у них есть некоторые подводные камни, которые мы перечислили ниже.

Дорогие затраты на ремонт

Турбокомпрессоры усложняют двигатель, поскольку под капотом находится целый ряд других компонентов, которые могут выйти из строя или привести к неисправности. Устранение этих проблем может быть дорогостоящим, а в случае выхода из строя они могут повлиять на другие компоненты.

Turbo Lag

Turbo Lag — это кратковременная задержка реакции после нажатия дроссельной заслонки, которая может возникнуть, когда двигатель не производит достаточно выхлопных газов для достаточно быстрого вращения впускной турбины турбины.На самом деле это происходит только при агрессивном вождении или при закрытом положении дроссельной заслонки. В высокопроизводительных автомобилях производители предотвращают турбо-лаг, добавляя два турбокомпрессора разной геометрии, а не один большой с одной турбиной.

Эффективность и стиль вождения

Достижение заявленных показателей эффективности двигателя с турбонаддувом требует тщательного управления дроссельной заслонкой, при котором педаль акселератора не нажимается слишком сильно. Когда турбонагнетатель находится в режиме «наддува», цилиндры сжигают топливо быстрее, что приводит к снижению эффективности.Водителям, переходящим от безнаддувного автомобиля к модели с турбонаддувом, возможно, потребуется скорректировать свой стиль вождения для поддержания высокой эффективности, особенно при первом выезде.

Откуда берутся турбокомпрессоры?

Первый турбокомпрессор был произведен в конце 19-го, ^-го, -го века немецким инженером Готлибом Даймлером, но они не получили известности до окончания Первой мировой войны, когда производители самолетов начали добавлять их в самолеты для обеспечения мощности двигателей, работающих на более высоких скоростях. высоты, где воздух более разрежен.

Турбокомпрессоры не добавлялись в автомобильные двигатели до 1961 года, когда американский производитель Oldsmobile использовал простой турбонаддув для увеличения мощности двигателя V8 объемом 3,5 л. В 1984 году Saab разработал новую, более эффективную систему турбонаддува, и эта конструкция, с небольшими изменениями и модификациями, остается самой популярной конфигурацией турбонагнетателя на сегодняшний день.

В Redex присадки для топливной системы улучшают характеристики дизельных и бензиновых двигателей с турбонаддувом и без наддува. Добавив Redex в каждый бак топлива, вы сможете повысить производительность и улучшить состояние двигателя.Для получения дополнительной информации посетите домашнюю страницу Redex .

.