Что такое байпас в автозвуке

Опубликовано: 08.05.2024

Всё гениальное просто! То, что проще и надежнее, и долговечнее. Казалось бы, что еще можно добавить?! И сможет ли кто-либо опровергнуть столь простое утверждение. Оказывается, что в тюнинге, работают “особые законы”, которые могут нарушить и подобные утверждения. В тщетной надежде невероятно улучшить свой авто, многие горе-тюнеры умудряются наломать невероятное количество дров. Что-ж попробуем во избежание подобных ситуаций внести ясность в некоторые вопросы. Возьмем в качестве примера такое спорное приспособление, как blowoff клапан. Конструкция и назначение этого клапана, пожалуй, чуть-чуть сложнее каменного колеса. И, несмотря на это сейчас не нужно прилагать больших усилий, чтобы найти в сети многочисленные предупреждения о невероятных сложностях установки и использовании этого клапана на многих автомобилях. Здесь и обогащение смеси, и пламя из глушителя “на куда больше метров, чем у меня” и даже пресловутый “двига глохнет”. Преисполненные скептицизма, горе-тюнеры продолжают поносить сей девайс на каждом интернет-форуме.
К сожалению, в мире тюнинга, где сейчас наибольшее предпочтение отдается лишь количеству пунктов в своеобразных тюнинг-листах (“Спеках”), а не целевому использованию автомобиля подобных советчиков становится всё больше и больше. И если вам в очередной раз говорят, что blowoff нужен лишь для понтового звука, знайте, эта штука пришла на прилавки современных тюнинг-магазинов из самого настоящего автоспорта, где нет места бесполезным вещам. Как впрочем, и советчикам, которые могут рассказывать лишь о неудачах.
Итак, рассмотрим этот клапан со всех сторон, зачем он нужен, а также его место в моторном отсеке. После чего, я думаю, у вас не останется никаких сомнений в том, что более простой и полезной вещи, чем blowoff просто не существует.

К чему он?
Для того, чтобы избавляться от лишнего воздуха в системах турбонаддува! Казалось бы в спортивных, а тем более в гоночных болидах, такого просто не может быть. А на самом деле, еще как может. Если во время ускорения сбросить газ, то система управления двигателем перейдет в режим торможения двигателем и прекратит подачу топлива в цилиндры. Обороты двигателя начнут падать. Но только не у турбонагнетателя, он будет продолжать работать, по инерции. Этот трудоголик начинает свою работу с первых оборотов двигателя и останавливаться спустя несколько минут после того, как двигатель заглушен. Такова невероятная инертность этого устройства. Турбонагнетатель снабжает двигатель избыточным количеством сжатого воздуха, это значит что воздуха всегда больше, чем двигатель способен потребить. При резком закрытии дросселя, турбонагнетатель, хоть и не так эффективно, как при разгоне, но будет продолжает готовить сжатый воздух. Но теперь этот воздух невостребован. Воздух будет копиться во впускном тракте на отрезке между компрессором и дроссельной заслонкой. Представьте себе, 4-х цилиндровый двигатель, объемом 2 литра, при 5000 об./мин нуждается в воздухе объемом не меньше 80 л/с. При том, что весь объем двигателя и его воздуховодов, как правило, не превышает 10 литров. А на один оборот коленвала на тех же 5000 об/мин приходится лишь 12 мс. При резком сбросе газа, не востребованный воздух мгновенно найдет себе слабое звено, которое будет безжалостно разрушено. А таким слабаком, может оказаться крыльчатка компрессора, ось турбонагнетателя, любой из патрубков воздуховодов или резиновый шланчик, стенка интеркулера и даже сама дроссельная заслонка. Если вы привыкли полагаться на случай, то можете дождаться, пока система сама не определит слабое звено. Возможно, потом поменяете. Но я бы не стал так делать! Лучше заранее подготовить “калитку” для невостребованного воздуха. При наличии этого клапана в системе вы можете, не задумываясь сбрасывать газ, переходя к агрессивному торможению или для осуществления переключения, blowoff стравит вон не нужный двигателю и опасный для турбонагнетателя сжатый воздух, известив вас об этом своим чарующим звуком.
И вот можно подвести итог. В системах турбонаддува без blowoff клапана и его собрата по призванию байпаса, каждый сброс газа как очередная капля никотина, убивающая по одной лошади. Ха! Обладателю миллиона лошадей под капотом, естественно травящий вон клапан ни к чему. Шутка.

Байпас vs. Blowoff
Безусловно, обезопасить турбонагнетатель от избыточного давления можно и, не выбрасывая излишек в атмосферу. Можно оставить его в пределах впускной системы, направив стравленный воздух вновь на вход в компрессор турбонагнетателя. Такая система называется рециркулирующей или байпасный. Многие тюнеры, у которых – “в хозяйстве всё пригодиться” остаются сторонниками этой системы, закрывая глаза на то, что каждое сжатие сопровождается увеличением температуры как самих частей впуска, так и подаваемого в двигатель воздуха. Да и закрытый объем не способен помещать в себе все увеличивающееся количество воздуха. Байпасная система работает, как своеобразный амортизатор, смягчая удар по оси турбонагнетателя. Если blowoff ставят для того, чтобы избавить турбонагнетатель от стрессовых нагрузок, то байпас способен лишь слегка смягчить его, но не избежать. Несмотря на это производители автомобилей используют именно байпасную систему. Во-первых, это обусловлено стремлением снизить излишние, и порой не понятные, для многих владельцев звуки в моторном отсеке. К сожалению, или к счастью, не каждый покупатель спорткара искушенный гонщик или турбоманьяк. Во-вторых, подобная система дешевле в обслуживании. В третьих, именно эта система не позволяет стравливать посчитанный расходомером воздух. Многие штатные байпас системы помимо этого работают, как своеобразный ограничитель наддува. Так, например, на автомобилях mitsubishi GTO в поршне байпасного клапана сделано отверстие, которое стравливает часть воздуха, даже когда в этом нет необходимости. Что вобщем-то позволяет назвать подобную байпасную систему щадящей полумерой.
Владельцам турбо-автомобилей без штатных байпасных клапанов и не установленных blowoff можно лишь посочувствовать. Для них каждый сброс газа может стать причиной вынужденной остановки. Двигатель, оснащенный турбо нуждается в стравливающем клапане, как генерал в армии.
Спорить о преимуществах и недостатках blowoff и байпас систем можно очень долго, иногда до хрипоты. Поэтому многие производители стреляться удовлетворить аргументы и тех и других, выпуская клапаны способные работать как в качестве blowoff, так и байпасом. Одной из таких компаний, производящих универсальные клапаны является GReddy их type R, type S даже type RS могут травить как вон в атмосферу, так и в закрома воздуховодов.
Преимущества стравливающих клапанов очевидны. Что же делает их использование таким сложным для многих тюнеров?! И как всегда всё до безобразия просто. Банальное не знание функционирования штатной системы управления способно на корню загубить любое улучшение.

Система сброса излишнего сжатого воздуха из воздушного тракта, во время быстрого закрытия дроссельной заслонки. При укорении в момент переключения передач, а это не избежно происходит на автомобилях с гражданскими типами трансмиссий, происходит закрытие дроссельной заслонки, что делает впускной тракт “закрытым”, чтобы избежать процесса, когда турбонагнетатель вынужден “дуть в стену” blow off открывает доступ в атмосферу, что сохранить скорость потока воздуха в системе. В основе системы запирающий клапан с вакуумным управлением. При резком закрытии дроссельной заслонки клапан вентилирует впускной воздух в атмосферу. Такие системы как правило не устанавливаются на заводе изготовоителе. Их производством занимаются многие сторонние фирмы-производители, такие как Apexi, Blitz, HKS, GReddy, ARC, Tial, XS и другие.

Байпас (рециркулирующая) система

Практически все современные автомобили с турбо-двигателями, штатно оборудованы байпасной системой старвилвания излишков воздуха, при сбросе газа. В отличии от blowoff системы подает “лишний” воздух вновь
на вход в компрессор турбонагнетателя. Результат действия полностью аналогичен действию blow off, за исключением того, что в момент циркуляции длина трубопровода все равно остается фиксированной. В этом случае высокопроизводительный турбонагнетатель способен в доли секунды исчерпать ресурс этого объема. Поэтому как правило на высокофорсированных двигателях предпочтение отдается именно blow off за компактность конструкции и больший запас производительности.

Ниже приведен пример типичной реакции MAF-сенсора на резкий сброс газа. Даже при отсутствии избытка во впускном коллекторе (синяя линия), сброс газа инициирует “панику” сигнала расходомера. Сигнал многократно повышетеся и понижается (пурпурная линия), при этом скорректированый сигнал (зеленая линия) превышает тот, что был получен, при движении под нагрузкой. Данные получены с помощью GReddy e‐manage Ultimate на автомобиле Subaru Impreza.

Советы:
– для двигателей, не оснащенных турбонагнетателем ни blowoff, ни байпас не нужен.
— для двигателей оснащенных механическим нагнетателем ни blowoff, ни байпас не нужен.
— установка blowoff подразумевает удаление штатной системы рециркуляции и всех её элементов.
— используйте управляющие шланги поставляемые в комплекте производителя. Или заменяйте на аналогичные по сечению. Использование шлангов другого сечения изменит поведение и скорость срабатывания клапана.
— проводите визуальный осмотр клапана при каждой смене моторного масла. Проверяйте на предмет попадания пыли и скапливание влаги.
— если вы точно не знаете, какой тип клапана использовать рециркулирующий или blowoff, то выбирайте универсальную модель.
— перед использованием клапана на автомобилях оборудованных MAF-сенсором необходимо ознакомиться с комплексом мер по устранению сбоя самого расходомера. Установку blowoff в этом случае нужно производить совместно с этими мерами.
— использование гоночных (таких как tial 50 мм, GReddy type R, HKS super racing BOV), предназначенных для высокофорсированных двигателей, blowoff на стоковых автомобилях может быть проблематичным.
— начинайте настраивать blowoff с положения, когда регулировочная пружина не затянута. Увеличивайте регулировочным винтом затяжку пружины до уровня, когда клапан будет стабильно удерживаться закрытым при достижении вами максимального наддува. Не стоит излишне затягивать пружину, что будет препятствовать стравливанию более низкого давления при закрытии дросселя. Так, например, при возможности удержания клапаном наддува 1,5 бар, при сбросе газа он может стравливать лишь при минимальном избытке 0,6 бар. Что сделает не пригодным его использование в городских условиях. Грубо говоря, в этом случае до достижения 0,6 бар,
у двигателя не будет blowoff.
— для достижения сочного звука срабатывания располагайте blowoff на участке от интеркулера до дросселя.
— устанавливайте blowoff ближе к турбонагнетателю на автомобилях с длинным (более 1,5 м длиною) впускным трактом, например у Subaru с фронтальным расположением интеркулера.
— при использовании двухкамерных клапанов, можно увеличить его быстродействие запитав камеру “подпора” от источника до интеркулера, либо увеличив сечение управляющего шланга.
— если вы сомневаетесь, не производите самостоятельную установку клапана.

Автомобиль - довольно сложный механизм, который состоит из огромного количества деталей. Новичку приходится долго разбираться в конструкции и строении транспортного средства. Конечно, знания накапливаются вместе с опытом, и уже через 10 лет можно смело рассказать, что из себя представляет автомобиль, что входит в топливную и тормозную систему. Но некоторые, даже опытные автомобилисты с большим стажем, не смогут назвать для чего нужны некоторые детали.

Вероятно, каждый водитель хотя бы раз слышал такие термины, как «байпас» или «блоу-офф». Не каждый знает, что вообще обозначают эти слова. Рассмотрим кратко и понятно, что это за элементы и для чего они могут понадобиться в транспортном средстве.

Сегодня даже на самых недорогих автомобилях есть турбонаддув - такая система уже не удивляет никого, как это было десятилетие назад. Для тех, кто разбирается в механизме, не секрет, что турбина нагнетает давление в тот момент, когда этого требует двигатель при работе на высокой нагрузке. Но у любого давления существует предельное значение, которое называется «вейстгейт». Но он может ограничивать предел давления самой турбины во время разгона. Но что делать, если водитель выжал газ, набрал обороты, а на дороге образовалось препятствие? Разумеется, первая реакция - нажать на педаль тормоза. Обороты начнут падать, но вот турбина - это инертный узел. Даже после торможения воздух какое-то время нагнетается. При этом, в двигатель он не попадает, так как дроссель закрыт.

Куда уходит воздух? Как раз на этот случай специалисты придумали блоу-офф с байпасом. Кратко рассмотрим принцип работы. Блоу-офф - это стандартный предохранительный клапан, который настроен на работу в определенном давлении. Врезается в воздушную магистраль от интеркулера до дросселя. Когда на данном участке начинает повышаться давление, клапан открывается и выводит лишний воздух на улицу. Именно в этот момент слышится характерный звук, который издают спорткары на треке.

Байпас - это почти тот же самый элемент, который имеет некоторые отличия. При этом, лишний воздух идет не на улицу, а в систему впуска, конкретно - на вход турбины. Главное отличие одной системы от другой в том, что первая реально выводит воздух, а вторая просто является буфером - распределяет воздух по второму кругу.
На многих серийных автомобилях применяется второй тип. Во-первых, он не издает постороннего шума. Во-вторых, байпас позволяет избежать дефицита воздуха для двигателя.

Итог. Байпас и блоу-офф - слова, которые слышал каждый автомобилист. Однако, не все знают, что это и для чего применяется в автомобилях. Эти элементы позволяют убирать лишний воздух в системах автомобилей с турбонаддувом.

Bypass (пер. англ): обход, обводный канал, обходный путь, обходная дорога.

Какие ассоциации обычно возникают при слове байпас? Выключатель? Это не совсем верно. Байпас не выключает педаль, а переводит ее в другое состояние, состояние «обхода» эффекта. В отличие от выключателя, который можно реализовать отключением схемы от питания, байпас устроен несколько сложнее.

Терминология.

Принцип работы байпаса.

После входа на педаль, сигнал поступает и на обход, и на вход эффекта. Перед выходом педали нам предстоит выбрать сигнал либо с обхода либо с эффекта. Это самый простой байпас, может быть реализован переключателем с одной группой контактов (SPDT). Назовем его байпас I-ого типа.

Однако на практике, такой тип обхода применяется редко.

Все дело в том, что при использовании «чистого» канала в него с большой долей вероятности будет примешиваться обработанный сигнал, наводки от эффекта. Да и индикация отсутствует. Выход, заглушить сигнал после первого каскада эффекта. Для этого уже понадобится переключатель с двумя группами контактов (DPDT). Заглушить сигнал можно отправив его на землю в режиме обхода, а в режиме эффекта на землю замыкается цепь со светодиодом. Таким образом реализуется индикация. Это будет байпас II-ого типа.

У такой реализации байпаса есть и еще один плюс. Дело в том, что просто разделив сигнал мы включаем в цепь входные элементы эффекта, независимо от состояния педали, т.е. эти элементы оказывают влияние на звук в режиме обхода. Если у нас единственная педаль в цепи , то этот факт вряд ли окажется значимым, но с увеличением количества педалей эффект может стать заметней.

Для байпаса этого типа необходим переключатель с 3 группами контактов (3PDT), если конечно мы не собираемся пренебречь индикацией.

Для примера. Небезызвестная схема Krank Distortus Maximus с различными вариантами байпаса.

Может показаться, что все вышеизложенное имеет отношение только к пассивному байпасу, однако все это верно и для активного. Просто группы контактов заменяются на группы электронных ключей, а наши SPDT, DPDT и 3PDT переключатели на ждущий мультивибратор.

Методы реализации байпаса.

Условно можно разбить байпасы на три группы:

активные;
пассивные;
комбинированные.

Активный байпас.

В активном байпасе коммутация осуществляется посредством электронных ключей.

Электронный ключ — электронный коммутирующий элемент, полупроводниковый или электровакуумный прибор, предназначенный для использования в двух состояниях — полностью открытое, когда ключ пропускает сигнал, или полностью закрытое, когда соответственно не пропускает. В нашем случае ключами являются полевые и биполярные транзисторы, а так же специальные микросхемы (К561КТ3 \ CD4066, например).

Состояние ключа меняется посредством управляющего сигнала. Управляющий сигнал как правило формируется ждущим мультивибратором.

Мультивибраторами называют электронные устройства, генерирующие электрические колебания, близкие по форме к прямоугольной.

Ждущий мультивибратор генерирует импульсы напряжения при подаче на его вход запускающих сигналов от другого источника.

Вы можете ознакомиться подробнее с работой мультивибраторов самостоятельно.

Ждущий мультивибратор находится в состоянии, когда подается управляющий сигнал I, соответственный ключ или группа ключей открыты и пропускают сигнал. Соответственно ключ или группа ключей, контролируемая управляющим сигналом II закрыта и сигнал не пропускает. При нажатии кнопки мультивибратор получает запускающий сигнал и меняет свое состояние, т.е. появляется управляющий сигнал II и открываются управляемые им ключи, и исчезает управляющий сигнал I, соответственные ключи закрываются.

Для изменения состояния активного байпаса, как правило, требуется замыкание одной пары контактов, затем контакты размыкаются, не влияя на состояние, при следующем их замыкании состояние снова меняется. То есть для реализации такого рода байпаса, необходима кнопка с двумя контактами и без фиксации, а выбор таких кнопок (по формам, габаритам, методам крепления и т.д.) достаточно велик.
Может быть несколько параллельных кнопок, т.е. возможно реализовать Footswitch (выносной ножной переключатель, актуальный для усилителей).
Педаль с активным байпасом в режиме обхода может использоваться для согласования сопротивления гитары с низкоомным входом.

Увеличивается сложность реализации эффекта, за счет необходимости сборки мультивибратора. Так же, ухудшается читаемость схемы, за кучей лишних элементов порой не видно сути самой цепи звукообработки. Именно поэтому, байпасы на принципиальных схемах часто не изображают.
Бытует мнение, что прохождение сигнала через электронные ключи, вносит в него некоторые искажения, так сказать «замыливает» звук. И, хотя большинство именитых изготовителей педалей используют активные байпасы (на вскидку исключение только педали от Marshall) , в ламповых аппаратах такой коммутацией пренебрегают.
Если вы заинтересовались активным байпасом, изучите проект Данилы-Мастера.

Пассивный байпас.

В пассивном байпасе используется механические переключатели, то есть контакты переключателя перемещаются при механическом воздействии на них. Самый логичный, в нашем деле, будет переключатель выполненный в виде кнопки. Хотя, при отсутствии оных, можно воспользоваться и тумблером, но придется забыть о переключении режимов без отрыва от игры.

Простота исполнения, если нет проблем найти кнопку.
«Чистота» проходящего сигнала, т.е. сигнал проходит исключительно по проводникам, без посредства электронных ключей, что гарантирует отсутствие искажений.

К сожалению даже в наше время бывает нелегко найти подходящую кнопку. Да и выбор очень ограничен.
Габариты кнопки довольно значительны, (хотя и не больше собранного мультивибратора).

Комбинированный байпас.

В комбинированном байпасе применяются электромеханические реле, т.е. контакты переключателя перемешаются под воздействием магнитного поля. Управляет же полем электронная часть. То есть в итоге получается пассивный байпас (байпас без использования электронных ключей, т.е. не вносящий искажений) управляемый активной схемой.

Необходима кнопка с двумя контактами и без фиксации, возможно использование нескольких параллельных кнопок (Footswitch).
«Чистота» проходящего сигнала.

Сложность реализации (по сравнению с кнопкой конечно).
Энергопотребление реле, порой, выше потребления эффекта, что важно при питании от батареек.
Предлагаю вам ознакомится с проектом подобного байпаса от Emppu.

Байпас на реле.

Кнопка с одной группой контактов, с фиксацией, при замыкании подает ток на катушку реле, реле срабатывает и переключается в другое положение. При повторном нажатии кнопка размыкается, реле отключается, контакты возвращаются в исходное положение. Кстати, у реле бывает разное количество групп контактов, часто недостаточное. В этом случае можно поставить два (и более) реле, последовательно или параллельно в зависимости от напряжения питания и напряжения срабатывания реле.

Итоги.

Нередко, встречаются схемы, в которых отображены ключи, но не отображен сам байпас. Были времена, когда меня это ставило в тупик. Теперь знаю что делать.

Как уже было сказано, педали от Marshall имеют пассивный байпас. Это бросается в глаза т.е. по внешнему виду кнопки мы казалось бы можем сказать, что байпас пассивный. Но оказывается и у педалей внешность обманчива. При разборе мной одной педали от AMT, у которой казалось бы такая же кнопка, оказалось что это только схожая внешняя конструкция, которая внутри нажимает на обычную тактовую кнопку.

Как следствие понятно, что байпас активный. (Тем более CD4066 тоже обнаружилась недалеко).

Ознакомиться глубже с работой разных типов байпасов можно в следующих темах на форуме:

Найти абсолютно довольных своим транспортом автовладельцев достаточно тяжело. Кто-то придирается к внешности своего четырёхколёсного друга, кому-то кажутся неоптимальными эксплуатационные характеристики персонального авто. Подобный подход вынуждает искать совершенства, модернизируя машину снаружи и в подкапотном пространстве. Обеспечить отличный результат в такой ситуации помогает хорошее знание теории. Поэтому для реализации имеющихся идей с коррекцией работы топливной системы стоит ознакомиться с функционированием байпасов и Blow-Off клапанов.

В чём заключается принцип работы байпас системы

Узнать, что такое система с байпасом в машине, интересно будет автовладельцам, автомобили которых оборудованы турбонаддувом. Благодаря встроенным Blow-Off клапанам или байпасам подобная система способствует активному удалению избыточного объёма воздуха. Считается, что такой подход на первый взгляд противоречит принципам, закладываемым производителями гоночных авто и болидов, хотя в действительности эксплуатационные противоречия отсутствуют.

Важно! Необходимо учитывать, что во время процесса торможения топливная система практически мгновенно блокирует подачу топлива в цилиндры, а также параллельно осуществляется закрытие дроссельной заслонки, перекрывающей подачу воздуха.

Полностью остановить работу всех механических узлов в такой ситуации не удается. Даже при падении оборотов за счёт инерции происходит вращение (замедляющееся) турбонагнетателя. Далее помогут знания конструкции автомобиля, согласно которой нагнеталь располагается до дроссельной заслонки. Турбина способствует принудительному привлечению дополнительных объемов воздуха к цилиндрам. Он поставляется вплоть до полного заглушения мотора, а также работа осуществляется даже спустя небольшой промежуток времени после выключения зажигания. При закрытии дроссельной заслонки впускной коллектор будет продолжать получать невостребованные порции воздуха, которые станут скапливаться на участке между заслонкой и турбонагнетателем.

Стоит знать, что для достаточного функционирования двухлитрового мотора на оборотах 5 тыс. об/мин около 80 л. Однако вся система воздуховодов имеет объем около 10-12 л. Оборот в такой ситуации совершается за 12 миллисекунд. Но водитель не всегда будет удерживать авто на таких оборотах, а в какой-то промежуток сбросит усилие с педали акселератора, а накопившийся в мгновения воздух быстро «выявит слабые места в конструкции авто». Для предотвращения возможных негативных последствий в системе монтируется байпас или Blow-Off клапан.

Устройство байпасного клапана

Некоторые специалисты считают, что не стоит просто выбрасывать излишек собравшегося воздуха в атмосферу. Допустимым является стравливание собранного газа повторно на вход в компрессор турбинного нагнетателя. Подобное устройство принято называть байпасной конструкцией или рециркулирующей. Среди автолюбителей, занимающихся автотюнингом, много приверженцев данной модернизации. Однако они игнорируют то, что каждое сжатие газа происходит с параллельным поднятием температуры не только всего впускного узла, но и отправляемого по системе воздуха. Фактически встроенная байпасная закольцовка выступает в роли амортизатора, способствуя смягчению удара по осям турбонагнетателя. Исходя из такой логики, стравливающие клапаны Blow-Off максимально избавляют узлы от экстремальных нагрузок, а задачей рециркуляции является смягчение.

Сколько в авто перепускных клапанов

Исходя из конструкции автомобиля, в большинстве топливных систем располагается один байпас. Он в полной мере справляется со своими задачами. Однако автопроизводители могут дополнять свои детища дополнительным клапаном, выполняющим предохранительную функцию. Внимательней двигателю автомобиля стоит быть автовладельцам турбированных машин, в которых имеется возможность нагнетать воздух в камерах сгорания. Именно в такой зоне стравливающий или обходной клапан станет на защиту системы газораспределения от чрезмерного воздушного давления.

Заключение

Свою актуальность байпасы доказали для турбированных моторов. Если же стоит механический нагнетатель, то актуальность обводки теряется. Важно контролировать состояние клапана при каждой смене масла, чтобы на нём не скапливалась влага или загрязнения. Если имеются сомнения в собственных силах, то не стоит проводить переоборудование топливной системы авто своими руками.

Часть I . Устройство, назначение, методы диагностики.

Байпас, или перепускной клапан, является одной из самых важных и тюнингуемых деталей турбированного двигателя. На схеме — №14

Месторасположения байпас в двигательном отсеке Пассат (байпас обозначен красной стрелкой)

Байпас обозначен красной стрелкой :

Вид спереди (со снятой мордой)

Зачем же нужен этот самый байпас ? Всё очень просто — в момент резкого закрытия дросселя (при отпускании педали газа), избыток, наддутый турбиной, остается в буферной зоне — на отрезке между холодной крыльчаткой и дроссельной заслонкой; лопатки холодной крыльчатки в этот момент продолжают вращаться по инерции с высокой угловой скоростью, а избыток, которому некуда деваться, идет в противоход вращению крыльчатки, в результате чего возможно повреждение элементов ротора турбины. Это может проявляться, например, в резких толчках, в момент отпускания педали газа, особенно на моторах с чип-тюнингом, у которых избыток, наддутой турбиной, иногда имеет значение, превышающее стоковое в два раза (0.9-1.2 против 0.5-0.7). Этот эффект принято называть

Помпаж (фр. pompage) — срывной режим работы динамического компрессора вызывающий пульсации давления на его выходе и ударные нагрузки на лопатки. Помпаж компрессора в турбореактивном двигателе приводит к его неустойчивой работе или остановке. Помпаж турбокомпрессора двигателя внутреннего сгорания приводит к неустойчивой работе, детонации (в бензиновом двигателе) или дымлению (в дизельном двигателе), падению мощности.

На слух это проявляется часто так :

Для предотвращения этого эффекта и был разработан байпас — перепускной клапан, задача которого сбросить наддутый турбиной избыток в момент резкого закрытия дросселя — на её вход — перед холодной крыльчаткой, в результате чего этот избыток как-бы закольцовывается с выхода холодной крыльчатки турбины на её вход, делая, кстати, достаточно полезную работу — подкручивает крыльчатку в момент, когда движение выхлопных газов практически отсутствует (в случае полного отпускания педали форсунки впрыск не осуществляют) или снижается; тем самым уменьшается некоторый лаг при последующем нажатии на акселератор. Открытие байпаса осуществляется за счет разрежения, создаваемого во впускном коллекторе в момент резкого закрытия дроссельной заслонки (за счет вакуума преодолевается сопротивление возвратной пружины клапана), а так же, на более поздних моторах 1.8t, c помощью клапана №249, открывающим доступ к вакуумному бачку системы управления клапанами Байпаса и CВВ. Как грамотно обойти этот клапан и сделать электронную педаль более отзывчивой — есть в моей статье

Основные режимы работы байпасного клапана :

ХХ — приоткрыт разрежением, создаваемым во впускном коллекторе

Наддув — закрыт, за счет избытка во впускном коллекторе, создающим воздействие на диафрагму, а так же силой возвратной пружины.

Принудительный ХХ (резкое закрытие дросселя в момент движения на передаче. Для механики — без выжима сцепления) — клапан открыт полностью за счет высокого разрежения во впускном коллекторе.

Здоровье байпаса — очень важный момент. Если резиновая диафрагма внутри байпаса имеет негерметичность, то это приводит к лагу в начальный момент ускорения, сваливанию буста, как и оверспину турбины, причем — чем больше негерметичность (площадь и количество отверстий в диафрагме) — тем выше эти моменты. Для проверки этого достаточно попытаться создать разрежение ртом через управляющий шланг байпаса №16 на схеме (шланг малого диаметра, который идет на впускной коллектор или 249 клапан — в зависимости от двигателя) — если разрежение создается — значит клапан живой, если же нет (воздух проходит в момент всасывания), то диафрагма клапана негерметична, и клапан требуется заменить. Этот способ проверки справедлив только в случае целостности управляющего шланга и мест его соединений — целостность шланга выявляется в момент опрессовки двигателя через создание избыточного давления в воздухоподающей системе и системе ВКГ. После чего, исключив опрессовкой негерметичность управляющего шланга, можно преступить к проверке клапана методом вакуумизации через него. Имейте в виду, что состояние этого шланга имеет огромное значение, ибо, при его негерметичности вы получаете не только прямой подсос воздуха в коллектор, в обход расходомера, но и отсутствие управление клапана разряжением в коллекторе, в результате чего клапан будет закрыт постоянно, а ротор турбины будет жестко получать по зубам.
Есть еще один негативный момент — подтравливание уплотнения центральной поршневой части байпаса — проще говоря негерметичность основной "затычки" между штуцерами клапана. Эффект от этого очень сходен с эффектом от дырявой мембраны клапана. Проверить это можно только при полном демонтаже клапана и созданию давления в боковом штуцере (желательно равным фактическому давлению наддува вашего мотора, или несколько его превышающим. Проверка созданием давления ртом — это минимум, не всегда объективный, особенно на чипованных двигателях) — если при создании требуемого избытка в боковом штуцере клапан не продувается, значит он герметичен и не будет подспускать в момент создания давления наддува, так что величина создаваемого давления при проверке должна несколько превышать величину пикового давления наддува, создаваемого турбокомпрессором, установленным на двигателе Вашего автомобиля.

На фотографиях ниже показано внутреннее устройство байпасного клапана и его составные части, а так же дырявые диафрагмы, вычислить которые возможно путем создания вакуума ртом через управляющий шланг тонкого штуцера, при условии, что шланг и элементы его крепления целы.

Часть II . Тюнинг.

В первой части статьи было рассмотрены основы, чтобы, так сказать, приступить к самому важному процессу — так всеми любимому ТЮНИНГУ.

Основной уязвимостью в надёжности стокового (заводского) байпаса является наличие резиновой диафрагмы, которая со временем от воздействия температурных, ударных нагрузок и нагрузок, вызванных воздействием давления наддува, начинает терять упругость и разрушается, о чем было сказано в первой части; тем более, когда давление наддува превышает стоковое — в результате выполнения чип-тюнинга, на которое заводской клапан вообще не рассчитан.
Кроме того, когда давление наддува превышает стоковое в два раза — 1.2 против 0.6, может происходить стравливание буста через уплотнение центральной поршневой части байпаса — основную "затычку" между штуцерами клапана.
Естественно, что производители тюнинга не упустили случая внести коррективы в устройство клапана, за которые придется расплатиться весьма существенной суммой. Что же такого они там нахимичили ?
При всём многообразии изделий этого рода — принцип у них где-то общий — диафрагму заменили на алюминиевый поршень с конической "пробкой" на конце, с соответствующей формой ответной части корпуса клапана. Поршень — хорошо, а как же с герметизацией вакуумного управления? Тут все просто — в корпусе клапана (естественно — металлическом ) делают две параллельные кольцевые канавки, в которые вставляются резиновые кольца соответствующего диаметра, густо смазанные для обеспечения наилучшего скольжения пары резина-алюминий — густой силиконовой смазкой, чем-то напоминающей шрусную . А как же возвратная пружина ? И тут всё в порядке — жесткость пружины увеличина для обеспечения более быстрого закрытия клапана и более медленного его открытия под воздействием вакуума, что по идее должно уменьшить сваливание буста в момент переключений, удержание более высокого буста, а так же уменьшить лаг в момент резкого старта за счет более быстрого закрытия клапана. В передовых версиях этих клапанов, корпус делают разборным — для ухода за клапаном(чистки и смазывания), а так же установки различных по жесткости пружин и шайб, чтобы подогнать усилие под требуемое для конкретного частного случая или желания владельца авто. От слов — к делу. Рассмотрим внешний вид подобного клапана и довески, которые можно приобрести отдельно — набор шайб и возвратных пружин различной жесткости.

По этой ссылке можно подробно изучить внутренее устройство подобного клапана и сервисные операции, необходимые для его функционирования.

Еще один вариант тюнингового байпаса — более простой и старый :

Замечательно. А что же на практике ? А на практике не все гладко, как кажется … Я подробно занимался изучением внутреннего устройства этих клапанов, их опробацией на турбированных моторах 1.8t, неоднократно разбирал многие из них и … пришел к выводу в их, скорее, отрицательном эффекте. Почему ? Постараюсь разъяснить на незатейливом примере.
Совсем недавно к нам приезжал владелец Audi S3 (cток, наддув 0.9) c установленным клапаном подобной конструкции. Проблема была в том, что давление наддува у него сваливалось с пика моментально (cваливание составляло 0.2-0.25 бар) и достаточно плохо держалось, особенно на хвосте наддува. Проверив и перепроверив все на комплексной диагностике, проведенной нами с Базаровым, мое внимание привлекла эта металлическая чушка, заменившая стоковый байпас. Надо отдать должное, что чушка выдержала тест вакуумизацией через управляющий шланг, но я не успокоился и снял ее полностью — для опытов.
Вот тут-то все и прояснилось — клапан, которому нет еще и года, травил через коническое уплотнение поршень-корпус, причем величина этого травления каждый раз менялась после срабатывания — хода клапана, который мы имитировали, создавая разрежение в вакуумном штуцере. Забавно … Хммм, да он же еще и разбирается — ну, сам Бог велел посмотреть — а где же там наш больной зуб.

Вот такие внутренности — вполне типичные для подобных изделий.

Так в чем же была проблема ? А проблема простая — ударные нагрузки, которые в прямом смысле физически разрушили поверхность поршня-затычки, а так же ответной части в корпусе клапана, да к тому же еще и неравномерно. Места указаны на фото стрелками.

В результате чего клапан подтравливал в обратку, да к тому же еще и с различной величиной. А как вы хотели — под усилием значительно более жесткой пружины металл бился о металл, да еще и с периодическим прокручиванием. Опять же — разве могут обеспечить точную центровку конуса два узеньких колечка, расположенных в непосредственной близости друг от друга — в самой верхней части корпуса клапана ? Конечно же нет. Осевое смещение поршня имело быть место в любом случае, особенно когда корпус клапана разогревался до высоченной температуры (до 90*, в зависимости от места расположения клапана в двигательном отсеке, давления наддува и температуры впускаемого воздуха), а резиновые колечки-уплотнения теряли свою упругость, особенно с течением времени. Вот вам и тюнинг .

Кроме этого есть ряд других негативных моментов — неправильно выбранная жесткость пружины может привести к тому, что клапан вообще не откроется (пружина повышенной жесткости) и вы можете получить обратный эффект — ремонт или замену турбокомпрессора, если эти нагрузки будут регулярны, а давление избытка весьма существенное (чип), как и если ваш стиль езды отличается динамикой, с нахождением в зоне высоких нагрузок и переменным педалированием. Это раз. Два — а как поведет себя смазка уплотнительных колец в -30*, когда вы вдруг, не дай Бог, не дали мотору прогреться и начали движение на автомобиле, всякое ведь бывает … Учитывая густоту смазки, я, например, затрудняюсь прогнозировать ее поведение и вполне допускаю мысль, что поршень может и не открыться вполне тогда, когда это будет необходимо. Может я и сгущаю краски, но эта версия имеет право на жизнь, пока не будет доказано обратное.
Производители клапана, кстати, четко предупреждают, что снимают с себя ответственность за повреждение турбокомпрессора, вызванное неверным подбором пружины или уплотнительной шайбы.

Так какой же альтернативный вариант, есть ли он ? Есть — это стоковый клапан 06A145710N, имеющий более жесткую пружину по сравнению с другими своими аналогами VW. Клапан предназначался изначально для Ауди ТТ с мотором мощностью 225лс, но прекрасно ставился производителем и на мотор AGU, например, в 150 коней. Так что ставьте его смело и наслаждайтесь. Многочисленные тесты (проведенные не только мной)показали, что разница между этим клапаном и металлической тюнинговой чушкой, которая порой стоит в три раза дороже — минимальна — это при условии, что чушка исправна, а то бывает и хуже порой, как уже было описано выше.

Теперь, что касается блоу-офф на эти моторы, т.е. клапана, cтравливающего избыток в атмосферу через свисток при резком закрытии дросселя (Девочкам ндравится ) — пшики, как я их называю.

Хочу вас расстроить — противопоказано, поскольку воздух, уже посчитанный ДМРВ будет исключен из цикла, и, следовательно, будет расхождение по нему — между фактическим и посчитанным; чем длиннее ваш пшик — тем больше расхождение по смеси при последующем нажатии на газ. В результате — потеря мощности и увеличенный расход. Так что решайте — что вам важнее . Нажали после продолжительного пшика на педаль, а свечи залило — супер
Можно ли это побороть — теоретически — можно : изменив логику работы программы управления, но заниматься этим вряд ли кто будет. Так что …

Хотя, для тех, кому совсем неимется — есть промежуточное зло — так называемый Сплиттер, в котором лишь малая часть сваливается в атмосферу через свисток, но пшик маловат, соответственно, больше похож на писк, хотя множество подобных клапанов регулируется в этом направлении. Моё мнение — я против, ибо расхождение по посчитанному и фактическому воздуху всё же будет, даже при малом пшике, хотя дело ваше.

По этой ссылке можно ознакомиться с правилами установки и внутреннего устройства Сплиттера (конкретно эта модель имеет ОБРАТНУЮ от заводской установку. Не ставьте свой заводской байпас по схеме, изложенной в руководстве. Правило установки стокового байпаса рассмотрены ниже)

И последнее — правильность установки байпаса — предельно важный момент !

Нижний толстый штуцер, соосный с тонким управляющим штуцером, должен строго находиться со стороны зоны разрежения — т.е. входить патрубок, идущий в воздуховод перед турбиной (на рисунке ниже ЗР), а боковой штуцер всегда должен вставляться в патрубок, идущий к зоне высокого давления — за холодной крыльчаткой турбины (на рисунке ниже — ВД) . При неверной установке клапана, режим его работы будет нарушен — особенно на чипе; возможны рывки, хлопки и рваное давление буста. Имейте это в виду !

Читайте также: