Несправності турбін: Експлуатація, несправності, відновлення та ремонт

Якщо турбіна свистить: Найбільш поширені несправності автомобільних турбін.

Початок 21 століття можна сміливо назвати ерою турбокомпресорів в автопромисловості. Зараз більшість сучасних двигунів стали оснащуватися турбінами, коли як ще 10-15 років тому, турбомотори були великою рідкістю.

Дивіться також: Автомобільні турбокомпресори: Всі найважливіші факти

Чому ж автовиробники зробили турбокомпресори популярними в автопромисловості? Які переваги дає турбіна сучасним силовим агрегатам? Надійні сучасні турбовані двигуни?

Але головне питання, яке цікавить багатьох, пов’язане з їх ремонтом і відновленням. І так давайте відповімо на всі питання, які цікавлять автолюбителів, а також дізнаємося про функції сучасних турбокомпресорів, про найбільш частих причини несправності та їх ремонті.

Як свідчить американська приказка “Ніщо не замінить робочий об’єм”. Мова йде про двигуні внутрішнього згоряння. З самого початку історії автопромисловості стало ясно, що для того щоб збільшити потужність автомобіля, потрібно збільшити обсяг силового агрегату. Довгий час інженери і конструктори не могли придумати, як зменшити обсяг моторів, не знижуючи потужність. Адже закони фізики неможливо змінити.

Але з появою турбокомпресорів стало ясно, що закони фізики не є перешкодою для поступового збільшення потужності при зменшенні робочого об’єму силових агрегатів. У результаті, починаючи з 2000-х років, в автопромисловості стали набирати популярність турбіни, які дозволили істотно збільшити економічність транспортних засобів, домогтися збільшення потужності, а також зменшити обсяг моторів.

Сьогодні сучасні технології дозволяють автовиробникам з 1,6 літрового чотирициліндрового мотора видавати до 270 л. с. (наприклад Peugeot RCZ-R).

У підсумку турбокомпресори дозволили багатьом виробникам автомобілів використовувати замість восьмицилиндровых моторів, шестициліндрові силові агрегати без втрати потужності. А в деяких випадках багато шестициліндрові двигуни стали навіть могутніше своїх восьмицилиндровых атмосферних аналогів.

Також в даний момент спостерігається тенденція щодо зменшення кількості циліндрів шестициліндрових моторів. На ринку вже не мало машин, у яких замість шестициліндрових двигунів з’явилися 4-х циліндрові, з тією ж потужністю, але набагато економічніше. В тому числі недавно стали з’являтися і трициліндрові мотори, які прийшли на заміну чотирициліндровим.

Функція турбокомпресора

Турбокомпресори, також мають іншу назву – турбіни. Як правило, більшість автомобільних турбін використовують енергію вихлопних газів в двигуні. Тобто турбіна розкручується за рахунок тиску вихлопних газів. За рахунок цього турбіна нагнітає в двигун додаткову порцію кисню, завдяки чому підвищується продуктивність автомобіля. Ось чому кажуть – “двигун з турбонаддувом”.

По суті, конструкція турбокомпресора складається з двох окремих турбін (равлики в окремих корпусах). Одна частина турбіни містить колесо турбіни (крильчатка). Всередині другої частини турбіни (витка равлики) знаходиться колесо компресора (крильчатка). Обидві частини равликів з’єднані один з одним єдиним валом турбокомпресора. Турбінне колесо знаходиться у вихлопній системі двигуна – на випускному колекторі.

Тиск гарячих газів, що відходять з вихлопної системи приводить в рух турбіну (починає обертатися колесо турбіни) в дуже швидкий рух. Наприклад, турбіна може розкручуватися до 300 000 оборотів в хвилину.

Так як обидві частини равликів турбокомпресора з’єднані єдиним валом, від обертання колеса турбіни починає з тією ж швидкістю обертатися колесо турбіни компресора, яке з’єднане з впускний системою двигуна.

При обертанні колеса компресора турбіна засмоктує додатковий свіже повітря, який потім стискується в корпусі компресора і надходить під тиском в циліндри двигуна.

При стисненні повітря відбувається нагрів турбіни.

Для того щоб уникнути перегріву інженери придумали систему охолодження турбокомпресора, яка дозволяє відводити частину тепла, що генерується в процесі стиснення повітря.

У підсумку, знижуючи температуру повітря проходить через турбіни, система дозволяє охолодити безпосередньо наддуваемый повітря, що поступає в камеру згорання двигуна. Це підвищує ефективність і продуктивність силового агрегату.

Контроль тиску наддуву

Для того щоб тиск наддуву повітря в турбіні не досягло критичного рівня при збільшенні швидкості автомобіля (чим швидше рухається машина, тим більше вихлопних газів в двигуні і відповідно швидше крутиться турбіна) турбокомпресор постійно знаходиться під контролем вакуумної системи, яка регулює його оптимальну роботу.

В іншому випадку турбіну і компоненти двигуна чекає перевантаження.

Зазвичай регулювання роботи турбіни відбувається за допомогою перепускного клапана, який встановлений зі сторони, де в турбокомпресор надходять вихлопні гази.

Як ви вже зрозуміли, клапан регулює кількість, що надходять в турбіну, вихлопних газів.

Відповідно, якщо турбіна буде крутитися занадто швидко, то клапан зменшить надходження вихлопних газів на колесо турбіни, за рахунок стравлювання надлишкового тиску вихлопних газів надходять в турбіну. Так як колесо турбіни пов’язано з колесом турбіни компресора єдиним валом, швидкість обертання турбокомпресора зменшиться. В результаті зменшиться наддув повітря.

Коли і як відкрити клапан управляється за допомогою вакуумного пристрою. Це пристрій складається мембрани і пружини.