Что такое Blow-Off. Принцип работы систем Blow-Off и байпас

Далеко не каждый автомобилист доволен своим транспортным средством в полной мере. Кого-то не устраивает его внешний вид, кто-то не в восторге от его технических характеристик. Это вынуждает водителей искать способы, с помощью которых обычный автомобиль превратится в самый настоящий супер-кар, машину мечты. Желание достичь совершенства заставляет нас прибегать к тюнингу, однако без соответствующих знаний можно сделать только хуже и ожидаемого результата не получить. Поэтому, ради исключения «ломки дров» до реализации идей на практике необходимо детально изучить теоретическую часть вопроса. В качестве примера предлагаем вам рассмотреть такое приспособление, как Blow-Off клапан, о сложности установки которого и возникающих в ходе его использования на различных автомобилях проблемах то и дело возникают разговоры.

Что такое Blow-Off клапан и для чего он нужен?

Назначение Blow-Off клапана заключается в том, чтобы выдавливать лишний воздух из системы турбонаддува. Казалось бы, сам принцип устройства гоночных автомобилей, а тем более болидов, полностью этому противоречит, однако на самом деле это не совсем соответствует действительности. На сбрасывание газа в момент ускорения система управления двигателем реагирует переходом в режим торможения, полностью перекрывая подачу топлива в цилиндры. В этот момент происходит предсказуемое падение оборотов агрегата, в то время как турбонагнетатель по инерции продолжает работу в обычном режиме. Для получения ясности картины нам следует более подробно остановиться на его роли в устройстве автомобиля.

Назначение турбонагнетателя сводится к снабжению двигателя избыточным количеством сжатого воздуха. Что это означает на практике? Поскольку работа устройства начинается непосредственно после запуска двигателя, воздух в его цилиндры поступает постоянно вплоть до того момента, пока он не будет заглушён. Более того, полное отключение турбонагнетателя происходит лишь через некоторое время после остановки мотора. Это означает, что воздуха агрегату всегда поставляется больше, чем он может потребить. Сжатый воздух будет готовиться даже после резкого закрытия дросселя, которое происходит в момент сбрасывания педали акселератора, хоть и не столь эффективно, как при разгоне. В этот момент воздух скапливается во впускном тракте, на участке между дроссельной заслонкой и компрессором, оставаясь не востребованным.

Для нормальной работы двухлитрового четырёхцилиндрового двигателя при 5000 оборотах в минуту воздуха необходимо не менее 80 литров, при том, что полный объём агрегата, включая воздуховоды, редко превышает десять литров. Полный оборот коленчатого вала при том же режиме работы мотора совершается всего за 12 миллисекунд. В момент сбрасывания газа, оказавшийся лишним воздух обязательно нащупает слабое звено, по которому и нанесёт сокрушительный удар. На его пути могут оказаться и стенка интеркулера, и сама дроссельная заслонка, и ось турбонагнетателя, и крыльчатка компрессора. В общем, всё, что угодно, включая патрубки воздуховодов и резиновые шланги. Предотвратить подобное и призван Blow-Off клапан.

 

Располагают устройство в моторном отсеке. Кстати, скептики считают, что Blow-Off клапан способствует обогащению смеси, препятствует нормальной работе двигателя, благодаря чему он постоянно глохнет, а также способствует увеличению вырывающегося из выхлопной трубы пламени. Однако, чаще всего такие последствия возникают из-за неправильной установки и эксплуатации устройства. Само же оно стравливает тот самый невостребованный воздух, остающийся между дроссельной заслонкой и компрессором, тем самым являясь надёжной защитой для турбонагнетателя. Иными словами, имея Blow-Off клапан, вы можете не задумываясь резко снижать скорость, агрессивно тормозить, а устройство будет извещать вас о полной безопасности произведённого действия лёгким «пшиком».

В чём заключается принцип работы байпас-системы?

Принцип работы системы Blow-Off устроен таким образом, что оказавшийся бесполезным воздух просто-напросто удаляется из системы, вытравливаясь в атмосферу. Однако, далеко не все автомобилисты считают это целесообразным. Того же мнения придерживаются и автопроизводители. Они считают, что возникший излишек воздуха вполне можно использовать повторно, направив его снова в компрессор турбонагнетателя. При этом мало кто учитывает, что в момент каждого нового сжатия происходит увеличение температуры как самого воздуха, подаваемого в цилиндры двигателя, так и частей его впуска.

Тем не менее, рециркулирующая система продолжает пользоваться большой популярностью. Её также называют «байпасной», отталкиваясь от англоязычного слова bypass, в прямом переводе на русский язык означающего «обход». Принцип работы такой системы можно сравнить с амортизатором, роль которого в данном случае – смягчить удары по оси турбонагнетателя. Герметичность системы рано или поздно перестанет справляться с удерживание постоянно увеличивающегося количества воздуха, который в какой-то момент всё же прорвётся наружу. В итоге, удар по турбонагнетателю неизбежно произойдёт, чего не случилось бы при использовании Blow-Off клапана. Однако в штатной комплектации спорт-каров используется всё же байпасная система.

Дело в том, что система рециркуляции воздуха исключает возникновение лишних шумов в моторном отсеке, которые могут вызвать недоумение у неискушённых водителей. Для многих из них происхождение «пшиков» остаётся вопросом неясным и потому пугающим. Используя байпасную систему отвода воздуха, производители, можно сказать, заботятся о нервной системе потребителей. К тому же, подобная система намного дешевле в обслуживании, отчего и пользуется большой популярностью. Также стоит отметить, что штатные байпас-системы довольно часто работают как ограничители наддува, препятствуя стравливанию подсчитанного расходомером воздуха.

Впрочем, некоторые производители уже додумались до того, чтобы позволить в случае необходимости стравливать лишний воздух насильственным путём и из байпас-систем. В частности, на автомобилях Mitsubishi GTO поршень bypass-клапана имеет специальное выпускное отверстие, откуда можно стравливать часть воздуха даже не испытывая в этом крайней необходимости. Таким образом, байпас-система постепенно превращается в некую щадящую полумеру.

Что нужно знать до установки стравливающего клапана?

Если однозначно определить преимущества Blow-Off клапана перед системой байпас и наоборот не представляется возможным, то однозначно можно сказать, что отсутствие какой-либо из них на автомобиле с турбонаддувом вызывает лишь сочувствие. Можно констатировать, что стравливающий клапан для турбо-двигателей является предметом первой необходимости. При его отсутствии каждый резкий сброс газа может привести к вынужденной остановке. Именно для того, чтобы подобной неприятности не произошло, автомобилисты и совершенствуют свои транспортные средства.

Поскольку однозначного ответа на вопрос о том, какая из систем наиболее эффективная, до сих пор не существует, решить проблему и угодить как сторонникам Blow-Off, так и приверженцам байпас-систем, решили предприниматели. Многие производители наладили выпуск клапанов, работающих по принципам обеих систем. В частности, производством таких устройств занимается компания Greddy, клапаны которых, выпускающиеся под марками Type R, Type S и Type RS, способны как вытравливать излишек воздуха в атмосферу, так и направлять его назад в систему.

Тем не менее, именно стравливающие воздух клапаны кажутся более эффективными и потому подходящими для эксплуатации на автомобилях с турбо-двигателем. Сложности с их установкой возникают разве что из-за недостатка знаний о функционировании штатной системы управления двигателем. Но и здесь всё оказывается на удивление просто. Достаточно лишь запомнить следующее:

— двигатели без турбонагнетателей воздуха ни в одной из систем стравливания не нуждаются;
— моторы с механическим нагнетателем воздуха также благополучно обойдутся и без байпас-, и без Blow-Off систем;
— в случае установки клапана Blow-Off необходимо полностью удалить штатную систему рециркуляции воздуха, включая все её составляющие элементы;
— при установке системы допускается использование лишь поставляющихся в комплекте с ней шлангов. В случае крайней необходимости они могут быть заменены на аналогичные по сечению; использовать шлангов с неподходящим сечением сказывается на скорости срабатывания клапана;
— визуальный осмотр клапана Blow-Off производится при каждой замене масла. На нём не должно быть следов пыли или влаги;
— в случае, если вы не знаете какой тип клапана подходит именно вам, выбирайте универсальную модель;
— при возникновении малейших сомнений в успешности предприятия, не производите установку клапана самостоятельно.

Принцип работы систем Blow-Off и байпас

4.8 (95%) 4 голос[а]

​Что «пшикает» в спортивных машинах? Изучаем блоу-офф, байпас и вестгейт

12 ноября, 16:11

Илья Лабурнумов

Илья Лабурнумов

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…

«А что же вестгейт?» — спросите вы. А ничего. Вспоминаем конструкцию и смотрим на схемы ниже: wastegate находится на ГОРЯЧЕЙ части турбины, и способен лишь стравливать поток газов её раскручивающих. Но замедлить уже вращающуюся по инерции турбину он никак не может.

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)

Что такое Блоу Офф и зачем нужно?

Каждый автомобилист знает о том, что такое тюнинг и для чего нужна модернизация автомобилю. Большинство водителей хотят, чтобы принадлежащее им транспортное средство было мощнее, имело более высокие показатели динамики, да и вообще, выглядело оригинально. В результате такие желания приводят их тому, что они начинают искать новые способы решения подобных проблем посредством тюнинга и его модернизации. Одним из таких способов улучшить свой автомобиль и считается установка системы Блоу Офф. Однако не все так просто с таким усовершенствованием. Зачастую по незнанию, желание улучшить характеристики своего транспортного средства заканчивается не так, как хотелось изначально. Иногда случается так, что желание улучшить свой автомобиль оборачивается неожиданными последствиями. И вместо того, чтобы улучшить параметры, автомобилист после своих действий наоборот замечает их снижение. Чтобы этого не произошло, важно понимать все тонкости процесса. В этом материале как раз и пойдет речь об одном из таких моментов.

Блоу Офф: что это такое?

Система Блоу Офф представляет собой обычный клапан, предназначение которого сводится  к выдавливанию лишнего воздуха из системы, который отвечает за турбонаддув. И хотя, в большинстве спортивных транспортных средств принцип работы сводится к противоположному действию, это устройство полностью себя оправдывает после установки и на практике доказало свою эффективность. Когда происходит сброс газа при ускорении, то двигатель начинает функционировать в режиме торможения. Именно это приводит к тому, что горючая смесь перестает поступать в цилиндры. Как следствие это приводит к тому, что обороты мотора начинают падать. Однако в это же время турбонаддув будет продолжать свою работу в нормальном режиме. Что же касается самого турбонаддува, то он предназначен, в первую очередь, для того, чтобы снабжать двигатель сжатым воздухом в избыточном количестве. Сам же Блоу Оффф стравливает неиспользуемый воздух, за счет чего и достигается максимальная защита турбонагнетателя. После установки такого устройства автомобилист может не переживать за агрессивное торможение и резко снижать скорость. К поломкам узла это не приведет.

Принцип работы системы

Весь лишний воздух из системы при установке устройства Блоу Офф просто удаляется в атмосферу. Однако многие, разбирающиеся в этом вопросе люди, могут сказать, что это не совсем разумно, ведь лишний воздух может снова попасть в компрессор турбонаддува. Для того, чтобы этого не произошло в системе предусмотрена система байпас. Она направлена на снижение нагрузки на ось турбонагнетателя. В таком случае байпас служит в системе для того, чтобы стать временным амортизатором. Как бы там ни было, и та и другая системы позволяют транспортному средству показывать гораздо лучшие показатели, чем силовые агрегаты без установки подобных систем.

О том, что такое Блоу Офф будет подробнее рассказано в этом видеоматериале:

Опубликовано: 10 октября 2018

внятно о сути и отличиях

Уверен, что каждый, кто хоть немного интересуется устройством автомобиля (и уж тем более, тюнингом) хоть раз да слышал эти слова. Давайте кратко разберём, что же это за устройства и для чего нужны. Но для начала, чуть-чуть теории.

типичный регулируемый клапан blow-off

В современном автомобилестроении наличие турбонаддува даже на бюджетных моделях стало правилом хорошего тона. Если читателю в принципе непонятно, что за турбонаддув и зачем он нужен — читаем эту статью, где я всё максимально-понятно объяснил. Если здесь вопросов нет — идём дальше. Так вот, турбина исправно нагнетает давление по запросу двигателя при высокой нагрузке. Но у этого давления должен быть предел. Регулируется он, как я уже рассказывал, вэйстгейтом, но это ограничение максимального давления в процессе разгона. А что делать если, к примеру, вы в пол топтали газ, а на дороге внезапно появилось препятствие?.. Конечно нужно жать тормоз! И обороты двигателя при этом сбрасываются. Но турбина — штука довольно инертная, и какое-то время ещё продолжает активно крутиться, нагнетая воздух. А в двигатель он уже попасть не может — дроссель-то закрыт! (т.к. педаль газа отпущена)

Что же делать, чтобы ничего не «порвало»?

А вот на этот случай и придумали блоу-офф с байпасом. Давайте рассмотрим обе схемы.

а) Блоу-офф (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.

схема с выходом излишков воздуха наружу — blow-off

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.

схема с перепуском излишков воздуха обратно в турбину — bypass

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.

классический клапан bypass

Надеюсь, кому-то будет полезно!
Всем герметичных впусков и сочных пшиков!

Не считаешь данную статью очередной копипастой? Жми «палец вверх»!