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.

Несправності турбін: Експлуатація, несправності, відновлення та ремонт

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).

Несправності турбін: Експлуатація, несправності, відновлення та ремонт

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

Несправності турбін: Експлуатація, несправності, відновлення та ремонт

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.

Несправності турбін: Експлуатація, несправності, відновлення та ремонт

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

Несправності турбін: Експлуатація, несправності, відновлення та ремонт

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.

Чим більше тиск наддуву повітря, тим більше потужність

Багато тюнери турбованих автомобілів часто прагнуть до збільшення максимального наддуву для досягнення збільшення продуктивності силового агрегату. Для того щоб досягти цього встановлюється перепускний клапан, який відкривається лише при дуже високому тиску.

До 90-х років тюнери використовували парові клапани, які дозволяли збільшити переднавантаження. Цей вид клапанів відноситься до механічних компонентів.

У сучасних автомобілях пропускна здатність вихлопних газів регулюється електромагнітними клапанами. У підсумку, щоб налаштувати роботу перепускного клапана досить зробити електронний чіп-тюнінг. Також зараз стало популярно для тюнінгу потужності двигуна, крім чіп-тюнінгу, використовувати модифіковані електромагнітні клапани, які працюють при повній потужності турбіни, заданий короткий час. Тобто, для захисту турбіни від перегріву і зносу двигуна, максимальна потужність роботи турбіни відбувається строго заданий час, без шкоди компонентів турбокомпресора і камері згоряння.