Что такое и как работает турбокомпаунд?

Турбокомпаунд – что это такое? Принцип работы

Для повышения кпд силовых агрегатов производителями разрабатываются разные механизмы и устройства. Среди них – турбокомпаунд. Разберемся, что это за устройство, как работает турбокомпаундный двигатель и какие у него достоинства.

Что такое турбокомпаунд

Такая модификация применяется на дизельном моторе. В классическом виде двигатель имеет турбину, которая использует отработавшие газы для увеличения давления воздуха во впускном коллекторе.

Газовая турбина обеспечивает лучшее сгорание ВТС в цилиндрах, благодаря чему атмосфера получает меньше вредных веществ, а мотор приобретает увеличенную мощность. Однако этот механизм использует лишь часть высвобождающуюся энергию, когда выхлопные газы покидают выпускной коллектор.

Вот некоторые цифры. Температура отработанных газов на выходе из мотора может достигать около 750 градусов. Когда газ проходит через турбину, он раскручивает ее лопасти, за счет чего мотор получает дополнительный объем свежего воздуха. На выходе из турбины газы все еще горячие (их температура падает всего на сотню градусов).

Оставшаяся энергия используется специальным блоком, через который идет выхлоп. Устройство преобразует эту энергию в механическое воздействие, которое усиливает вращение коленвала.

Назначение

Суть компаундного блока заключается в повышении мощности коленчатого вала за счет энергии, которая просто удаляется в обычном двигателе в атмосферу. Дизель получает дополнительную прибавку к крутящему моменту, но при этом не задействует дополнительное топливо.

Принцип работы турбокомпаунда

Классический турбонаддув состоит из двух механизмов. Первый – газовый, крыльчатка которого приводится в движение за счет того, что в выпускном тракте создается давление. Второй механизм – компрессор, связанный с первый элементом. Его цель – нагнетать свежий воздух в цилиндры.

В основе дополнительного блока используется силовая турбина, которая стоит за основной. Чтобы устранить огромную разницу между вращением турбокомпаунда и маховика, используется гидравлический элемент – муфта. Ее пробуксовка обеспечивает согласование крутящего момента, поступающего от устройства и коленвала двс.

Вот небольшое видео того, как работает одна из модификаций турбокомпаундных моторов Volvo:

Volvo Trucks – D13 Turbo Compound engine

Схема работы турбокомпаунда

Вот краткая схема работы турбокомпаундного двигателя. Вначале в полость турбокомпрессора поступает отработанный газ, раскручивая основную турбину. Далее поток вращает крыльчатку данного механизма. Причем показатель оборотов может достигать 100 тысяч в минуту.

За контуром нагнетателя установлен блок компаунда. В его полость поступает поток, раскручивая его турбину. Этот показатель достигает 55 тысяч в минуту. Далее используется гидромуфта и понижающая передача, соединенная с коленчатым валом. Без гидромуфты устройство не сможет обеспечить плавное повышение мощности ДВС.

Такую схему имеет двигатель scania. На данном процессе осуществляется работа силовой установки DT 1202. Классический турбированный дизель был способен развить мощность в пределах 420л.с. После того, как производитель модернизировал силовой агрегат системой турбокомпаунда, его производительность увеличилась на 50 лошадей.

Преимущества и недостатки

Особенность инновационной разработки позволила достичь таких положительных результатов:

Приличное повышение КПД двигателя, но при этом коленчатый вал не раскручивается сильнее обычного;
Во время работы установка не требует дополнительного топлива, что не делает автомобиль более прожорливым;
Благодаря наличию гидромуфты обеспечивается стабильность агрегата при резком изменении нагрузки;
Двигатель работает намного мягче, потому что прирост мощности обеспечивается более эффективным вращением коленвала, но не за счет толчков от кривошипно-шатунного механизма;
Долговечность агрегата не уменьшается, как если бы на обычный мотор поставили турбину. Наоборот, за счет разгрузки поршневого механизма его рабочий ресурс увеличивается.

К недостаткам относится тот фактор, что на разработку потрачено немало средств и дополнительная установка также потребует платы за модернизацию двигателя. Помимо высокой стоимости самого двигателя, его конструкция усложняется. Из-за этого обслуживание и, в случае необходимости, ремонт становится дороже, а мастера, четко понимающего устройство установки, найти сложнее.

Предлагаем небольшой тест-драйв турбокомпаундного дизеля:

Volvo FH I-Save – тестируем турбокомпаунд

Назначение и принцип действия

Что такое компрессор? Официальное определение звучит следующим образом — устройство, предназначенное для сжатия газов и перекачивания их к потребителям, называют воздушным компрессором. Как он работает? Принцип действия устройства довольно прост, атмосферный воздух поступает в механизм, который выполняет его сжатие. Для этого могут быть использованы разные методы, о них речь пойдёт ниже. Механизм, сжимающий воздух, определяет устройство и принципы работы компрессора. Для эффективной работы оборудования его необходимо подключить к электрической сети и воздушной сети, по которой будет передаваться сжатый воздух. Схема подключения электродвигателя, как правило, указывается в инструкции по эксплуатации.

Специфика работы наддува

Принцип работы турбины заключается в том, что компрессор нагнетает воздух в цилиндры, благодаря чему газовая смесь делает работу движка эффективней до 30 %! При неизменном количестве используемого топлива мощность авто возрастает. Для понятия особенностей турбонаддува необходимо сначала разобраться в принципах работы обычного мотора.

Работа четырёхтактного двигателя состоит из 4 этапов.

Впуск. При движении поршня открывается клапан и в камеру попадает горючая смесь, состоящая из топлива из воздуха.
Компрессия. Воздушно-топливная система сжимается для более эффективного горения.
Рабочий ход. Свечи выдают искру, которая воспламеняет горючую смесь и приводит к движению поршня вниз, благодаря чему происходит вращение коленчатого вала. Энергия расширения газов является основной силой, которая приводит автомобиль в движение.
Выпуск. Отработанная смесь выпускается из камеры. Газ очищается и выводится из выхлопной системы в атмосферу.

Данная схема работает для бензиновых двигателей, а вот дизельные моторы работают несколько иначе. В первую очередь в движок попадает воздух, который разогревается до температуры 700 — 800 градусов по Цельсию. Далее впрыскивается дизель, который самовоспламеняется при сжатии, что приводит механизм в движение.

Рекомендуем: Виды тормозной жидкости

Для того, чтобы понять, что такое турбонаддув, необходимо уточнить особенности его работы. Турбина нагнетает воздух в камеру горения при помощи компрессора, благодаря чему повышается содержание кислорода в смеси и улучшается её горение.

Большинство компрессоров способно сжимать воздух на 80 %!больше в сравнении с обычным наполнением камер.

Устройство турбовинтового двигателя и принцип его работы

Конструкция мотора:

редуктор;
воздушный винт;
камера сгорания;
компрессор;
сопло.

Схема турбовинтового двигателя выглядит следующим образом: после нагнетания и сжатия компрессором воздух попадает в камеру сгорания. Туда же впрыскивается топливо. Полученная смесь воспламеняется и создает газы, которые при расширении поступают в турбину и вращают ее, а она, в свою очередь, вращает компрессор и винт. Нерастраченная энергия выходит через сопло, создавая реактивную тягу. Так как величина ее не является существенной (всего десять процентов), не считается турбореактивным турбовинтовой двигатель.

Здравствуйте, друзья

ТРДД с вентилятором на входе.

В сегодняшней небольшой статье продолжаем более конкретное знакомство с типами авиационных двигателей. Двухконтурный турбореактивный двигатель (ТРДД) уже не раз упоминался по сайту и осталось только познакомиться с ним поближе.

Главная идея статьи в том, чтобы понять каково, собственно, главное отличие ТРДД от его предшественника, так сказать первого звена в двигательном семействе, обычного турбореактивного двигателя (ТРД).

Правильней, наверное, было бы сказать даже не просто отличие, а преимущество. Ведь на сегодняшний день ТРД активно сдает свои позиции (если уже не сдал совсем :-)) двухконтурному двигателю. ТРДД теперь превратился в самый распространенный воздушно-реактивный авиационный двигатель на земле.

Главная причина этому одна – высокая экономичность при столь же высокой тяговой эффективности. В наше время растущего энергодефицита такой важный фактор значит очень многое. Экономичность и, соответственно, дальность полета.Современный самолет с ТРДД имеет в этой области большие преимущества.

Первые разработки по теме двухконтурный турбореактивный двигатель начались еще в 19-м веке. Начал их (по крайней мере это официально известно :-)) русский инженер Федор Романович Гешвен (наш ! :-)). В 1939 году А.М. Люлька, ставший в последствии знаменитым конструктором авиадвигателей, разработал ТРДД такой схемы, которая используется в современных двухконтурных двигателях. Но ни тогда, ни в последующие годы проблема экономичности ТРД не стояла так остро, как сейчас. Это были скорее просто конструктивные варианты воздушно-реактивного двигателя, хотя выигрышно-положительные стороны их были известны.

Таковым положение дел оставалось вплоть до 50-х годов, когда ТРД уверенно стали завоевывать первенство среди авиационных двигателей мира. И уже тогда стал проявляться их, пожалуй, главный недостаток. На относительно небольших скоростях полета эти двигатели довольно неэкономичны. Или, говоря другими словами, имеют низкий коэффициент полезного действия.

В одной из прошлых статей я упомянул как-то прочитанный мной в одной из книг интересный факт, неплохо характеризующий этот недостаток. Там было сказано, что в течение одной летной смены полка сверхзвуковых бомбардировщиков ТУ-22 (они были оснащены ТРДФ) потреблялось количество керосина, равное месячному бюджету Белорусской ССР по топливу. За достоверность сказанного не ручаюсь, но очень похоже на правду :-).

Бомбардировщик ТУ-22.

То есть для повышения экономичности было бы конечно хорошо снизить подачу топлива в двигатель. Но ведь чем меньше топлива в камере сгорания, тем меньше температура газа. Воздушный поток, проходящий через двигатель, получит меньше энергии, и в дальнейшем, при выходе из сопла, скорость потока будет ниже. А это значит, что и тяга тоже уменьшится.

Выходит, ничего хорошего … Однако есть возможность этого избежать. Уменьшение тяги, полученное за счет падения скорости истечения газовоздушного потока из двигателя, можно компенсировать увеличением самого этого потока, то есть, правильней говоря, увеличением его массы. Или на техническом языке: нужно увеличить расход воздуха через двигатель. Чем больше масса воздуха, тем больше импульс тяги, создаваемый двигателем. Это, я думаю, всем уже ясно. Реактивное движение : чем больше из движка «вылетело», тем сильнее его самого толкнуло в обратную сторону :-).

Что же получилось в итоге? А то, что тяга осталась той же, а расход топлива уменьшился. То есть улучшилась экономичность, иначе говоря повысился коэффициент полезного действия двигателя (кпд).

Или же немного по-другому: можно при тех же энергетических затратах пропускать через двигатель значительно большую массу воздуха, но с малой скоростью ее истечения. При этом получим большую тягу с меньшими удельными параметрами расхода топлива. То есть суть дела та же :-)…

Все вышесказанное как раз и есть основной принцип работы двухконтурного турбореактивного двигателя. Получили, так сказать, мое любимое объяснение «на пальцах» :-)…

А теперь подтвердим этот факт парочкой формул. Тяга воздушно-реактивного двигателя (коим и является, как известно, ТРД) определяется простым выражением, вытекающим из закона сохранения импульса:

P = G (c — v) , здесь Р – тяга двигателя, G – это расход воздуха через двигатель (кг/с), c— скорость истечения газовоздушной струи из двигателя (м/с), v – скорость полета (м/с). Из этой формулы хорошо видно, что чем больше скорость реактивной струи, тем выше тяга двигателя.

VGT

VGT, Variable-geometry turbocharger, также VNT, Variable Nozzle Turbine — обеспечивает оптимизацию потока отработавших газов за счет изменения сечения входного канала. Необходимость такого изменения обусловлена тем, что оптимальное сечение при низких и при высоких оборотах существенно разное. При большом сечении турбокомпрессор плохо работает на низких оборотах, при маленьком — на высоких. Таким образом, изменение сечения позволяет турбине подстраиваться под нагрузку с максимальной эффективностью.

VGT чаще встречаются на дизельных двигателях, т.к. более надежны при относительно низких рабочих температурах, характерных для дизельных двигателей. Конструктивно VGT отличаются наличием кольца из специальных лопастей особой аэродинамической формы. В маломощных двигателях (легковые автомобили, гоночные автомобили и малотоннажные грузовики) сечение регулируется изменением ориентации этих лопастей. В двигателях высокой мощности лопасти не вращаются, а покрываются специальным кожухом либо перемещаются вдоль оси камеры (VGT со скользящими лопастями). Движение лопастей осуществляется с помощью мембранного вакуумного привода, серво-, гидро- либо пневмопривода.

направляющие лопатки;
кольцо;
рычаг;
тяга вакуумного привода;
турбинное колесо.

Визуальный осмотр

На начальном этапе диагностики следует проверить уровень и качество дизельного моторного масла. Также необходимо исключить возможное попадание сторонних предметов в турбокомпрессор.

Далее приступаем к анализу цвета выхлопных газов. Падение мощности и черный цвет выхлопа дизеля говорит о переобогащении смеси. Это может указывать на недостаточное количество подаваемого в цилиндры воздуха по причине неисправностей во впуске. Тяга дизельного мотора может также пропадать в результате утечек на выпуске.

Для проверки мотор необходимо завести и оценить звуки в процессе работы турбокомпрессора. Турбина не должна свистеть или скрипеть, не должно быть звука прорывающегося воздуха через соединения. Нужно проверить состояние и герметичность соединений патрубков, по которым осуществляется подача воздуха. Любые неплотности или повреждения недопустимы. Также обязательно проверяется состояние воздушного фильтра, так как загрязнение и снижение его пропускной способности приведет к недостаточной подаче воздуха в цилиндры.

Если дизель дымит белым или сизым выхлопом, тогда это указывает на попадание масла в цилиндры двигателя и его сгорание в рабочей камере. Подобная неисправность может возникать как по причине неисправностей турбокомпрессора, так и других узлов ДВС. Также на проблему указывает большой расход масла (около литра на 1 тыс. пройденных км.)

В этом случае необходимо снова вернуться к проверке воздушного фильтра и ротора турбины. Загрязненный фильтр пропускает малое количество воздуха, что приводит к сильной разнице давлений между корпусом турбины и картриджем с подшипниками. Из этого картриджа масло начинает вытекать в корпус компрессора. Если неисправностей не выявлено, тогда нужно приступить к осмотру сливного маслопровода на наличие загибов, трещин и других дефектов.

Еще одной причиной роста давления может служить активное попадание газов из камеры сгорания в картер двигателя, что препятствует нормальному сливу масла из турбины. Данная неисправность может быть связана с проблемами в работе системы вентиляции картерных газов, дизель начинает сапунить. На моторе с исправной турбиной во впускном и выпускном коллекторе не должно быть признаков обильного попадания масла.

Снова проводим анализ состояния турбины на осевой люфт. Если с компрессором все в норме, тогда причины наличия масла в турбине заключаются именно в повышении давления в картере двигателя. Дополнительно возможно присутствие пробки в сливном маслопроводе.

В случае шумной работы дизеля нужно проверить трубопроводы, через которые воздух подается под давлением, а также ротор турбокомпрессора. Ротор турбины во время прокрутки не должен касаться стенок. Повышенного внимания заслуживает состояние крыльчатки турбины. Любые зазубрины или признаки повреждений крыльчатки требуют немедленного ремонта компрессора. При обнаружении заметных дефектов ротора турбину необходимо снимать для детальной диагностики.

Паровая турбина турбогенератора

Это один из видов тепловых двигателей ротативного типа, который применяет энергию водяного пара. В ней происходит двукратное преобразование тепловой энергии пара в механическую работу.

По сравнению с поршневой машиной, паровая турбина является на много удобней в использовании, экономичной и компактной.

При истечении самого пара сквозь сопла, его потенциальная энергия трансформируется в кинетическую, передаваемую непосредственно на сами лопатки.

Комплект рабочих лопаток и неподвижных насадок называют ступенью турбины, которая может быть реактивной и активной.

Принцип действия данного устройства заключается в следующем. Через паропровод перегретый пар от котла подводится непосредственно к самой паровой турбине турбогенератора. Именно тут большая доля его тепловой энергии преобразуется в механическую работу. Затем этот отработанный с довольно сильно низким уровнем температуры и давления направляется в конденсатор. Тут присутствует система трубок, по которым постоянно прокачивается охлажденная вода.

После соприкосновения с холодной поверхностью пар конденсируется, превращаясь в воду. Этот образовавшийся конденсат откачивается насосом и подаётся в сборный бак через специально предназначенный подогреватель и затем в паровой котёл.

Отсюда можно сделать вывод, что в паровой турбине вода, пар и конденсат образуют замкнутый цикл.

Потеря пара и воды совсем незначительная, но она компенсируется при помощи добавления в саму систему сырой воды, проходящую заранее через очиститель воды. Ту т она подвергается специальной химической обработке, чтобы удалить все нежелательные примеси.

Где используется

В основном, такой агрегат можно встретить на современных автомобилях. Но используется данный нагнетатель не на всех ДВС. Сдерживающим фактором применения турбины на бензиновых моторах является высокая степень детонации. Она связана с увеличением частоты вращения ДВС и огромной температурой выхлопных газов (до тысячи градусов). Ввиду этого часто используется турбина на дизельном двигателе. Принцип работы такого ДВС несколько иной. Здесь меньший риск детонации, а температура газов не превышает 600 градусов. Особенно часто компрессоры встречаются на коммерческом транспорте. Невозможно представить современный автобус или магистральный тягач, не оснащенный такой турбиной. Если говорить о марках, то турбина устанавливается на следующие авто:

«Фольксваген».
«Мерседес».
«Вольво».
«Мазда».
«Ауди».
«Рено».
«Тойота».

Есть и другие сферы, где применяется подобный элемент. Например, это электростанции и ДВС кораблей. Но здесь используется уже паровая турбина, принцип работы которой мы рассмотрим немного позже.

Критерии выбора компрессорного оборудования

Чем должен руководствоваться потребитель, выбирая воздушный компрессор. Самое главное он должен понимать, для каких целей будет использовано приобретаемое оборудование. Сразу надо оговориться, что существуют отдельные отрасли, и технологические операции могут быть использованы только компрессоры, работающие без масла.

Ключевыми параметрами компрессорного оборудования являются:

Расход воздуха (производительность).
Рабочее давление.
Требования к чистоте воздуха.

Как правило, эти параметры должны быть определены инженерами — технологами, которые разрабатывают технологические процессы с участием компрессорного оборудования.

Например, расход воздуха, может быть рассчитан по следующей схеме:

Расчёт количества воздуха при непрерывной эксплуатации.
Внесение коррективов в полученное значение с учетом времени работы оборудования в смену или сутки.

При подборе оборудования необходимо учитывать рост числа потребителей сжатого воздуха.

СХЕМА ОБВЯЗКИ

Детандер-генераторные установки ЭТДА (1) размещаются параллельно существующим ГРС (ГРП) и перенимают весь или часть потока редуцируемого газа.

Для предварительной очистки газа используется блок газоподготовки (2), уже имеющийся на ГРС (ГРП). Отсекающие задвижки (3) обеспечивают возможность отключения ЭТДА и возврата потока газа на ГРС (ГРП).

Теплообменник (4) осуществляет подогрев газа перед подачей в детандер (при необходимости).

Может использоваться любой недорогой теплоноситель (дымовые газы котельной, горячая вода, пар и др.)

Регулирующие клапаны (5) и (6) задействуются для выравнивания нагрузки на ЭТДА, в случае значительных вариаций потока газа.

Вырабатываемая ЭТДА электроэнергия через распределительный шкаф (на схеме не показан) отправляется потребителям.

Турбокомпаунд Scania

Эти данные говорят о том, что энергия выхлопных газов еще достаточно велика. И первыми ее стали использовать разработчики Scania для улучшения характеристик дизеля DTS 11 01. Инженеры Scania добились удивительного результата – благодаря полученной практически без дополнительных затрат мощности, двигатель стал работать мягче и продемонстрировал великолепную приспособляемость к различным режимам движения.

Фактически турбокомпаунд Scania можно считать классическим примером рекуперации энергии – повторное использование той ее части, которая получена раньше, а затем бесполезно теряется. Достигнутые результаты оказались впечатляющими – турбокомпаунд дал прибавку к мощности двигателей Scania примерно в сорок лошадиных сил. Так что можно сказать, что турбокомпаунд оправдал ожидания инженеров компании Scania, обеспечив дизелям их разработки улучшенные характеристики.

КПД турбогенератора

Величина данного параметра определяется самим заводом-изготовителем, а именно конструкцией и числом применённых активных материалов. Но стоит помнить, что только лишь обслуживающий персонал при нормальной работе турбогенератора способен увеличить коэффициент полезного действия путём минимизирования определённых потерь.

КПД данного агрегата равен отношению выдаваемой полезной мощности к той мощности, которая подводится к турбогенератору от турбины. Этот показатель зависит от нагрузки, которую несёт само устройство.

Для многих турбогенераторов максимальное значение данного коэффициента находится непосредственно в самой нагрузке, составляющей порядка 80-90% от номинальной. Это соответствует вполне нормальной работы турбины в экономичном режиме.

Как работает?

Рассмотрим принцип работы турбонаддува подробнее. Система функционирует на энергии отработанных газов. Они вращают турбинное колесо, которое, в свою очередь, крутит компрессорное. Оно сжимает воздух, а затем он охлаждается в интеркулере и переходит в цилиндры «движка».

Эффективность функционирования системы зависит от оборотов мотора. Получается, что чем больше происходит вращения коленвала, тем больше энергия газов, быстрее крутится турбина и большое количество сжатого воздуха уходит в цилиндры.

У турбонаддува есть некоторые отрицательные «стороны». К ним относят «турбояму» и «турбоподхват». Первый возникает при резком «старте» при задержке увеличения мощности «движка». Второй появляется при увеличении давления после преодоления турбоямы.

Если водитель знает, как функционирует классический двигатель внутреннего сгорания, то ему не составит труда разобраться в процессе подачи дополнительного воздуха в цилиндры. Получается, что при включении турбонаддува происходит увеличение мощности мотора при стандартных объемах.

Турбокомпаунд – что это такое. Принцип работы>

Цель создания турбокомпаунд – повышение мощностных и эксплуатационных характеристик дизельных двигателей. Он позволяет получить дополнительную мощность, преобразуя «теряемую» энергию. Он работает, преобразуя и используя энергию, которая в противном случае была бы потеряна или израсходована впустую.

Турбокомпаундный двигатель – классический пример рециркуляции. Вместо того, чтобы выбрасывать «отработанную энергию» в выхлопную трубу, вторая турбина, установленная за турбокомпрессором, приводимая в действие выхлопными газами, отбирает из этих газов дополнительное тепло.

Как работает

Турбина турбокомпаунда вращается со скоростью 55000 об/мин. Это движение передается через турбинные шестерни и гидравлическую муфту, а затем через шестерни газораспределительного механизма на коленчатый вал. Передача вращения на них создает полезную прибавку крутящего момента, что отражается и на изменении крутящего момента на маховике. Такая дополнительная тяга возникает без увеличения расхода топлива.

Второй этап использования энергии

Для использования оставшейся энергии был разработан специальный турбокомпаундный блок, благодаря которому энергия отработанных газов преобразуется в механическую энергию и через специальный привод передается на колен вал двигателя повышая его мощность.

Из турбины турбокомпаундного блока отработанные газы уже выходят с температурой в 480 – 500 градусов.

Схема работы

Выхлопные газы поступают из выпускного коллектора двигателя при температуре, близкой к 700° С.
Выхлопные газы используются для привода традиционного турбокомпрессора, в котором энергия используется для повышения эффективности сгорания топлива и, как следствие, мощности и крутящего момента двигателя. Затем выхлопные газы, вместо того, чтобы впустую уйти в атмосферу, направляются в блок турбокомпаунда.
На входе в блок турбокомпаунда выхлопные газы сохраняют высокую температуру (около 600°С); их энергия используется для разгона второй турбины до 55000 об/мин. На выходе из этой турбины температура газов снижается до 500°С, после чего они отводятся через обычную систему выпуска и глушитель.
Вращательное движение турбины передается через несколько понижающих передаточных устройств — механические передачи и гидравлическую муфту. Гидравлическая муфта согласовывает различные частоты вращения маховика и турбины турбокомпаунда.
К моменту передачи вращательного движения на маховик, частота вращения снижается примерно до 1900 об/мин.
Вращательный момент на маховике увеличивается, и вращение маховика становится более устойчивым и плавным.

Принцип работы турбокомпаунда основан на использовании энергии отработанных газов, что позволило увеличивать мощность двигателей буквально из ниоткуда.
Давно известно, что энергия, которая выделяется при сгорании топлива в двигателе, используется не полностью.
В каждом двигателе процентные показатели использования энергии разные, но в среднем они такие:

Энергия, которая преобразуется из тепловой в механическую (полезную) – 40 – 45%;
Тепловая энергия, которая уходит на нагревание деталей двигателя – 20 – 25%;
Тепловая энергия, которая уходит вмести с выхлопными газами – 30 – 40%.

С тепловой энергией, которая уходит на нагрев двигателя, мы ничего сделать не можем, с ней «борется» специально созданная система охлаждения.

А вот использовать 30 – 40% энергии, которая уходи с выхлопными газами, вполне возможно и ученные это уже доказали.

Турбокомпаундный двигатель — Википедия

Материал из Википедии — свободной энциклопедии

Турбокомпаундный двигатель (ТКД) — двигатель внутреннего сгорания, в котором мощность вырабатывается не только в цилиндро-поршневой группе, но и в силовой турбине. Возможны различные схемы расположения силовой турбины в силовой установке.

Наиболее широкое применение получили турбокомпаундные двигатели большой размерности. Целесообразно турбокомпаундирование и в других типах двигателей. Применение силовой турбины в двигателях автотракторного типа позволяет повысить топливную экономичность, разгрузить поршневую часть двигателя, а, следовательно, приводит к улучшению показателей надежности и долговечности.

Елизева Е. В. Повышение топливной экономичности быстроходного двигателя за счет утилизации энергии отработавших газов в силовой турбине.,Автореферат диссертации на соискание степени кандидата технических наук, — Харьков, ХИИТ, 1993, 17 с.
Симсон А. Э., Петросянц В. А.,Елизева Е. В. Оптимизация турбокомпрессора и силовой турбины турбокомпаундного двигателя,Харків, ХИИТ, 1993, 9 с., — Деп. в УКРИНТЭМ, № 461.
Надтока Е. В., Акснова Н. А., Оробинский А. В.,Дунай Л. М. Применение силовой турбины на дизельных двигателях автотракторного типа.,Матеріали ІІ міжнародної науково — практичної конференції «Сучасні наукові дослідження — 2006», т.15 Технічні науки, Дніпропетровськ: Наука і освіта, 2006, с. 35-37.

Достоинства и недостатки полевых транзисторов

Использование полевых транзисторов благодаря их универсальным характеристикам позволило обойти другие виды транзисторов. Они широко применяются для интегральной схемы в качестве выключателя.

Достоинства:

каскады детали расходуют малое количество энергии;
показатели усиления превышают, значения других аналогичных устройств;
достижение высокой помехоустойчивости осуществляется за счет того, что отсутствует ток в затворе;
обладают более высокой скоростью включения и выключения, работают с недоступными для других транзисторов частотами.

Недостатки:

менее устойчивы к высоким температурам, которые приводят к разрушению;
на частотах более 1,5 ГГц, количество потребляемой энергии стремительно увеличивается;
чувствительны к статическим видам электричества.

Благодаря характеристикам, которыми обладают полупроводниковые материалы, взятые в качестве основы для полевого транзистора, позволяют использовать устройство в бытовой и производственной сфере. Полевыми транзисторами оснащается различная бытовая техника, которая используется современным человеком.

Как выбрать изгородь

В настоящее время рынок электронных заборов наполнен самыми разными моделями на любой вкус и бюджет. Вы можете выбрать именно ту изгородь, которая подойдёт для вашего скота. Нужно отметить, что самостоятельное изготовление устройства выйдет куда дешевле, чем приобретение уже готовой изгороди

Однако, вне зависимости от того, будете ли вы делать изгородь сами, или закажете в магазине уже готовое изделие, не избежать такого важного этапа, как покупка опорных столбов, которые в комплекте с самой изгородью не идут

Такие столбы чаще всего бывают деревянные или металлические, но опытные скотоводы всё-таки не рекомендуют их брать. Дело в том, что сейчас к приобретению доступны опоры из стеклопластика. Это более экономный, а также безопасный вариант. В производстве стержней из стеклопластика используются новейшие технологии и материалы лучшего качества, что позволяет заметно продлить жизнь устройства. Более того, приобретение подобных опор позволит вам отказаться от траты денег на изоляторы, ведь столбы и без того плохо проводят электрический ток, то есть являются диэлектриками.

Для установки электропастуха скотоводам понадобится аккумулятор, особенно если пастбище находится далеко. Необходимо учесть, что при установке изгороди с аккумулятором вам понадобятся некоторые знания в области электрических устройств.

Если говорить о наиболее бюджетном варианте проволоки, из которой будет изготовлена сама изгородь, то здесь подойдёт обычная проволока для сварочных аппаратов.