Назначение, конструкция, работа TURBO, поломки и их причин.
Назначение, конструкция, работа TURBO, поломки и их причин.
Назначение, конструкция, работа
«Изменяемая геометрия» – это система регулирования давления наддува с помощью изменения специальными лопатками (1) угла атаки крыльчатки турбины (2) потоками газов. | Для эффективной работы турбонаддува на низких оборотах применяют двухтурбинную схему — с большим (1) и маленьким (2) турбокомпрессорами. |
Турбонаддув (турбонагнетатель, турбокомпрессор) – устройство, предназначенное для уcиления мощности двигателя без увеличения его рабочего объема. Достигается это за счет сгорания в цилиндрах большего количества топливо-воздушной смеси, что как раз и обеспечивает турбокомпрессор, который загоняет в цилиндры больше воздуха, чем в случае его всасывания «поршнями». Турбонаддув — это центробежный воздушный насос, приводимый в действие турбиной, раскручиваемой потоком отработавших газов. Он засасывает воздух через фильтр и под давлением нагнетает его в цилиндры двигателя. Чем больше воздуха подает компрессор, тем больше топлива можно сжечь, соответственно — получить большие крутящий момент и мощность. В зависимости от создаваемого давления наддува турбокомпрессоры бывают низкого (0,2-0,8 атм. при 110–130 тыс. об/ мин) и высокого (0,8–2,2 атм. при 150–210 тыс. об/мин) давления. Турбонаддув обеспечивает прирост мощности на 25–100%.
При сжатии компрессором воздух нагревается, из-за чего уменьшается его плотность при давлении наддува, а соответственно, и масса в объеме цилиндров. Чтобы минимизировать это явление, выходящий из компрессора разогретый воздух пропускают через специальный радиатор (интеркулер). Используется данная технология в основном в турбонаддувах высокого давления. На некоторых моделях машин устанавливают даже 2 интеркулера, а для оптимального наддува на разных оборотах применяют турбокомпрессоры с изменяемой геометрией или устанавливают по две турбины разного размера. Турбонаддув используют как в бензиновых, так и в дизельных ДВС.
Поломки и их причины
В первую очередь проблемы с турбокомпрессо-ром возникают из-за некачественного или несоответствующего масла.
Выйти из строя турбокомпрессор может по целому ряду причин, которые делятся на две группы – технические и эксплуатационные.
Технические:
| использование моторного масла, нерекомендованного заводом-изготовителем, или несвоевременная его замена; | |
| неисправности систем зажигания и впрыска; | |
| износ деталей цилиндро-поршневой группы; | |
| забитые воздушный фильтр, катализатор и т. д. |
При использовании некачественного или несоответствующего масла происходит частичное или полное закоксовывание каналов и отверстий системы смазки вала турбокомпрессора. При этом ухудшается смазка вала турбины и отвод тепла, что ведет к интенсивному износу, заклиниванию и даже трещинам в корпусе этого нагнетателя воздуха.
При прорыве газов в картер двигателя из-за избыточного давления во впускном коллекторе ухудшается гидродинамическая смазка вала компрессора, а соответственно, ухудшается его охлаждение. Последствия в этом случае такие же, как и в предыдущем. В исправном моторе давление картерных газов не должно превышать 20 мм рт. столба для бензиновых двигателей и 60 мм – для дизельных.
При загрязнении воздушного фильтра турбокомпрессор будет испытывать большое сопротивление, при этом он может порвать фильтрующий элемент и засасывать вместе с воздухом пыль и песок. Это способно заметно ускорить износ деталей цилиндро-поршневой группы и привести к «срезанию» лопастей компрессора. Во избежание таких последствий на раллийных машинах с турбированными агрегатами применяют воздушные фильтры, элементы которых оплетены металлической сеткой.
Стоит отметить, что ресурс турбокомпрессора сильно уменьшается при малом давлении масла в двигателе – из-за масляного голодания. Обычно это случается, когда изношенный мотор работает на холостых оборотах.
Эксплуатационные:
| низкое качество топлива; | |
| нарушение алгоритма прогрева и остановки мотора. |
При запуске холодного двигателя запрещается резко газовать, так как остывшее вязкое масло не может обеспечить эффективную смазку турбины. Есть и свои особенности остановки мотора. Так, после движения нежелательно сразу же глушить двигатель – нужна пауза для работы на холостом ходу для снижения оборотов и охлаждения турбины при работающей системе смазки. В противном случае раскрученная турбина может продолжать крутиться при уже неработающей системе смазки. А это – масляное голодание, локальный перегрев и интенсивный износ. Во избежание данной проблемы в некоторых машинах предусмотрен турботаймер — устройство, не позволяющее в течение определенного времени глушить двигатель после езды. Такую функцию имеют также некоторые сигнализации.
В первую очередь проблемы с турбокомпрессо-ром возникают из-за некачественного или несоответствующего масла.
Диагностика
Износ и биение вала турбин измеряется с точностью до 0,01 мм.
В случае появления признаков поломки турбокомпрессора самостоятельно можно проверить впускной тракт (герметичность всех соединений воздушных патрубков) и воздушный фильтр (степень загрязнения). Далее нужно посмотреть, не подтекает ли масло или охлаждающая жидкость. Если здесь все нормально, отправляйтесь к специалистам по турбинам для проверки техсостояния двигателя (давления масла, картерных газов) и собственно турбонаддува, где поочередно проверят работоспособность и степень износа всех его составляющих.
Ремонт
Для качественного ремонта турбокомпрессора необходим высокооборотистый балансировочный станок.
На Западе в случае неисправности турбокомпрессора его обычно меняют на новый. Однако у нас часто используют другие методы решения проблемы — ставят «бэушный» с разборки или реставрируют в специализированной мастерской. В «домашних» условиях турбины не ремонтируются, так как для этого необходимы специальное балансировочное оборудование и инструменты.
| |