Што такое турбакампрэсар рухавіка

Яшчэ некалькі дзесяцігоддзяў таму турбомоторы ўспрымаліся як элемент фантастычных машын з будучыні або прыгожых кампутарных гульняў. І нават пасля ўвасаблення ў жыццё геніяльнай ідэі простага спосабу павелічэння магутнасці рухавіка, гэтая магчымасць доўга заставалася прэрагатывай бензінавых прылад. Зараз сістэмай турбо абсталёўваецца практычна кожны аўтамабіль, які сыходзіў з канвеера, незалежна ад таго, на якім паліве ён працуе.

На вялікіх хуткасцях ці стромкіх уздымах звычайны рухавічок машыны церпіць сур'ёзныя перагрузкі. Для палягчэння яго работы і была прыдумана сістэма, здольная без умяшання ва ўнутранае будова павялічыць магутнасць матора.

Разам з уплывам на патэнцыйныя магчымасці рухавічка, прынцып «турба» спрыяе значнаму ачышчэнню выхлапных газаў, з дапамогай іх другаснага выкарыстання і перапрацоўкі. А гэта немалаважна для паляпшэння экалогіі, што адпавядае патрабаванням шматлікіх міжнародных арганізацый, якія вядуць барацьбу за захаванне навакольнага асяроддзя.

У турбонаддува ёсць некаторыя недахопы, звязаныя з заўчасным ўзгараньне гаручай сумесі. Але з гэтым пабочным з'явай - прычынай хуткага зносу поршняў ў цыліндрах - паспяхова спраўляецца правільна падабранае алей, неабходнае для змазкі дэталяў пры працы турбодвигателя.  

Што такое турбіна або турбакампрэсар ў аўтамабілі?

Эфектыўнасць аўто, абсталяванага «турба», павялічваецца на 30 - 50%, а то і на ўсе 100%, ад яго стандартных магчымасцяў. І гэта пры тым, што само прылада варта параўнальна нядорага, мае нязначную масу і аб'ём, працуе надзейна па геніяльна простым прынцыпе.

Прыбор стварае падвышаны ціск у рухавіку ўнутранага згарання за кошт штучнага нагнятання дадатковай дозы паветра, які ўтварае павялічаны аб'ём паліўна-газавай сумесі, і пры яе згаранні магутнасць матора павялічваецца на 40 - 60%.

Механізм, абсталяваны турба-сістэмай, становіцца нашмат больш эфектыўна без змены яго канструкцыі. Пасля ўстаноўкі немудрагелістага прыстасаванні маламагутны 4-х цыліндравы матор можа выдаваць патэнцыял працы 8-мі цыліндраў.

Выяўляючыся больш даступна, турбіна - гэта малапрыкметная, але высокаэфектыўная дэталь на рухавічку аўтамабіля, якая дапамагае павялічыць працаздольнасць «сэрца» машыны без лішняга выдатку паліва за кошт другаснага выкарыстання энергіі выхлапных газаў.

На якія рухавікі усталёўваюць турбакампрэсары

Цяперашняя камплектацыя машын турбіне механізмамі праходзіць значна хутчэй, чым іх першапачатковае ўкараненне ў бензінавыя рухавікі. Каб вызначыць аптымальны рэжым працы, прыстасаванні спачатку выкарыстоўваліся на гоначных аўтамабілях, дзякуючы чаму пачалі прымяняцца:

· Электроннае кіраванне;

· Вадкасныя астуджэнне сценак прылады;

· Больш дасканалыя віды масла;

· Цеплатрывалыя матэрыялы для вырабу корпуса.

Больш дасканалыя распрацоўкі дазволілі ўжываць сістэму «турба» практычна на любым маторы, калі б ён быў газавы, бензінавы ці ж дызельны. Прычым сапраўды гэтак жа не гуляе ролі працоўны цыкл коленвала (у два ці чатыры такту) і спосаб ахладжэння: пры дапамозе паветра або вадкасці.

Акрамя грузавых і легкавых аўтамабіляў з магутнасцю матора, якая перавышае 80 кВт, сістэма знайшла прымяненне на цеплавозных, дарожна-будаўнічай тэхніцы і на суднавых рухавіках з павялічаным працоўным аб'ёмам ад 150 кВт.

Прынцып дзеяння аўтамабільнай турбіны

Сутнасць працы турбонагнетателя заключаецца ў павелічэнні прадукцыйнасці маламагутнага рухавічка з мінімальнай колькасцю цыліндраў і невялікім аб'ёмам паліва шляхам другаснага выкарыстання выхлапных газаў. Вынікі могуць быць узрушаючымі: напрыклад, літровы трехціліндровым матор здольны выдаць магутнасць у 90 конскіх сіл без дадатковага аб'ёму паліва, прычым з паказчыкам высокай экалагічнасці.

Працуе сістэма вельмі проста: адпрацаванае паліва - газы - адразу не выходзіць у атмасферу, а трапляе на ротар прыбудаванай да выхлапной трубе турбіны, якая, у сваю чаргу, знаходзіцца на адной восі з нагнетателем паветра. Гарачы газ раскручвае лопасці турба-сістэмы, а тыя прыводзяць у рух вал, што спрыяе паступленне паветра ў халодную слімака. Сціснутае колам паветра, паступаючы ўнутр агрэгата, дзейнічае на крутоўны момант рухавіка і пад ціскам, павялічваючы аб'ём газа-паліўнай вадкасці, спрыяе павелічэнню магутнасці агрэгата.

Атрымліваецца, што для выніковай работы рухавічка трэба не больш бензіну, а дастатковую колькасць ушчыльненай паветра (што цалкам бясплатна), які змешваючыся з палівам павышае яго ККД (каэфіцыент карыснага дзеяння).

Канструкцыя турбакампрэсара

Пераўтваральнік энергіі ўяўляе сабой механізм, які складаецца з двух складнікаў: турбіны і кампрэсара, якія граюць аднолькава важную ролю для ўзмацнення магутнасці рухавіка любой машыны. Абодва прылады размешчаны на адной жорсткай восі (вале), якая ўтварае разам з лопасцямі (коламі) два ідэнтычных ротара: турбіннага і кампрэсарнага, змешчаных у корпуса, падобныя на слімакоў.

Схематычны будынак:

· Гарачая турбінная слімак (корпус). Прымае на сябе выхлапныя газы, якія прыводзяць ротар у рух. Для вырабу ўжываецца сфероидный чыгун, вытрымлівае моцны нагрэў.

· Крыльчатка (кола) турбіны, жорстка замацаваная на агульнай восі. Звычайна нівеліруецца для прадухілення карозіі.

· Корпус цэнтральнага картрыджа з падшыпнікамі паміж коламі ротара.

· Халодная кампрэсарная слімак (корпус). Пасля раскручвання вала адпрацаваным палівам (газамі) уцягвае дадатковы аб'ём паветра. Часцяком вырабляецца з алюмінія.

· Крыльчатка (кола) кампрэсара, сціскаюцца паветра і якая падае яго ў сістэму ўпускаючы пад вялікім ціскам.

· Каналы падачы і зліву алею для частковага астуджэння дэталяў, прадухілення LSPI (папярэдняга малоскоростного запальвання), змяншэння расходу паліва.

Канструкцыя дапамагае выкарыстоўваць кінэтычную энергію ад выхлапных газаў для ўзмацнення магутнасці рухавічка без дадатковага расходу паліва.

Функцыі турбіны (турбакампрэсара)

Праца турба-сістэмы заснавана на ўзмацненні крутоўнага моманту, які спрыяе павышэнню ККД матора машыны. Прычым выкарыстанне прыстасаванні не абмяжоўваецца толькі легкавым і грузапасажырскіх транспартам. У цяперашні час турбакампрэсары з памерам колаў ад 220 мм да 500 мм прымяняюцца на многіх прамысловых машынах, судах, цеплавозах. Гэта звязана з некаторымі выгадамі, якія атрымлівае тэхніка:

· Турба-прыстасаванне, пры ўмове правільнай эксплуатацыі, дапаможа ў стабільным рэжыме максімальна выкарыстоўваць магутнасць матора;

· Плённая праца рухавіка акупіцца на працягу паўгода;

· Ўстаноўка спецыяльнага вузла зэканоміць сродкі на куплю габарытнага рухавічка, «з'ядае» большую колькасць паліва;

· Выдатак паліва становіцца больш рацыянальным пры нязменным аб'ёме матора;

· Каэфіцыент карыснага дзеяння рухавічка ўзрастае амаль у два разы.

 І што немалаважна - выхлап газаў пасля другаснага выкарыстання становіцца нашмат чысцей, а значыць не так згубна ўплывае на навакольнае асяроддзе.

Тыпы і характарыстыкі турбакампрэсара

Агрэгат, які ўсталёўваецца на бензінавыя канструкцыі - раздельный- абсталёўваецца двума слімакамі, што спрыяе захаванню кінэтычнай энергіі ад выхлапных газаў і перашкаджае іх паўторнаму трапленню ў рухавік. Для бензінавай канструкцыі патрабуецца ахаладжальныя камера, якая паніжае тэмпературу ўпырсквае сумесі (якая дасягае да 1050 градусаў), каб пазбегнуць рэзкага заўчаснага узгарання.

Для дызельных матораў астуджэнне ў асноўным не патрабуецца, рэгуляванне тэмпературы і ціску паветра забяспечваюць сопловые апараты, якія змяняюць геаметрыю за кошт рухомых лопасцяў, здольных змяняць кут нахілу. Перепускной клапан з пневмо- або электрапрывадам ў дызелях сярэдняй магутнасці (50-130 л. С.) Карэктуе налады турбакампрэсара. А больш магутныя механізмы (ад 130 да 350 л. С.) Абсталёўваюцца прыладай, якія рэгулююць плыўнае (у два этапы) ўпырскванне паліва ў строгай адпаведнасці з аб'ёмам які паступае ў цыліндры паветра.

Усе турбакампрэсары падзяляюцца па многіх асноўных прыкметах:

· Па значэнні павышэння ККД;

· Максімальнай працоўнай тэмпературы выхлапных газаў;

· Крутоўнаму моманту ротара турбіны;

· Розніцы ціску нагнятанага паветра на ўваходзе і выхадзе з сістэмы;

· Па прынцыпе ўнутранай прылады (змяненне геаметрыі сопла або падвойная канструкцыя);

· Па тыпу працы: восевай (падача ўздоўж вала да цэнтра і вывад з перыферыі) або радыяльнай (дзеянне ў адваротным парадку);

· Па групах, падзеленым на дызельныя, газавыя, бензінавыя рухавікі, а таксама па конскіх сілах агрэгатаў;

· Па одноступенчатой ​​або двухступенчатай сістэмы наддува.

У залежнасці ад пералічаных якасцяў, турбакампрэсары могуць мець істотную розніцу ў памерах, дадатковае абсталяванне і мантавацца рознымі спосабамі.

Што такое турба лаг (турба-яма)?

Выніковая праца турбонагнетателя пачынаецца з сярэдняй хуткасці аўтамабіля, паколькі на малых хуткасцях прылада атрымлівае недастатковае колькасць выхлапных газаў, неабходных для забеспячэння высокага крутоўнага моманту ротара.

Пры рэзкім старце машыны з месца назіраецца дакладна такое ж з'ява: аўто не можа ўзяць імгненны разгон, паколькі рухавіку спачатку не хапае неабходнага ціску паветра. На стварэнне сярэдніх-высокіх абаротаў павінна сысці нейкі час, звычайна некалькі секунд. Як раз у гэты момант і адбываецца затрымка старту, так званая турба-яма або турба лаг.

Для вырашэння гэтай праблемы на сучасныя мадэлі ТС усталёўваецца не адна, а дзве-тры турбіны, якія працуюць у розных рэжымах. З турба-ямамі таксама паспяхова спраўляюцца рухомыя лопасці, якія змяняюць геаметрыю сопла. Рэгуляванне кута нахілу лапатак колы здольна ствараць у рухавіку неабходны ціск.

У чым розніца паміж турбакампрэсарам і турбонагнетателем (турбонаддув)?

Функцыя турбіны заключаецца ў стварэнні крутоўнага моманту ротара, які мае агульную вось з колам кампрэсара. А апошні, у сваю чаргу стварае павялічанае ціск паветра, неабходнага для прадуктыўнага спальвання паліўнай сумесі. Нягледзячы на ​​падабенства канструкцый, абодва механізму маюць некаторыя істотныя адрозненні:

· Усталёўка турбонаддува патрабуе спецыяльных умоў і навыкаў, таму яго мантуюць альбо на заводзе, альбо ў спецыялізаванай сэрвісе. А кампрэсар любы кіроўца можа ўсталяваць самастойна.

· Кошт турба-сістэмы нашмат вышэй.

· Абслугоўванне кампрэсара прасцей і танней.

· Турбіны часцяком выкарыстоўваюцца на больш магутных рухавіках, у той час як для кампрэсара досыць матора з невялікім працоўным аб'ёмам.

· Сістэме турба пастаянна патрабуецца алей для астуджэння перагрэты дэталяў. Кампрэсар ў алеі не мае патрэбы.

· Турбокомпрессор спрыяе эканомнаму спажыванню паліва, а кампрэсар наадварот - павялічвае яго расход.

· Турба працуе на чыстай механіцы, у той час як кампрэсару неабходна энергаспажыванне.

· Пры працы кампрэсара адсутнічае з'ява «турба лаг», затрымка працы прывада (вузла) назіраецца толькі ў турбо.

· Турбонаддув ўключаецца ў працу пад уздзеяннем выхлапных газаў, а кампрэсар - ад кручэння каленчатага вала.

Нельга сказаць, якая сістэма лепш ці горш, гэта залежыць ад таго, да якой яздзе прывык вадзіцель: для агрэсіўнай - падыдзе больш магутнае прылада; для спакойнай - дастаткова звычайнага кампрэсара, хоць цяпер яны ў асобным выглядзе практычна не выпускаюцца.

Тэрмін службы турбакампрэсара

Першыя прыстасаванні для нарошчвання магутнасці адрозніваліся частым выхадам са строю і мелі не самую надзейную рэпутацыю. Цяпер становішча нашмат палепшылася, дзякуючы сучасным інавацыйных распрацовак канструкцыі, выкарыстанню цеплатрывалых матэрыялаў для корпуса, з'яўленню новых відаў масла, якое патрабуе асоба стараннага падбору.

У цяперашні час эксплуатацыйны тэрмін дадатковага вузла можа працягвацца да таго часу, пакуль матор не зжыве свае рэсурсы. Галоўнае - своечасова праходзіць тэхагляды, якія дапамогуць выявіць найменшыя няспраўнасці на пачатковай стадыі. Гэта істотна зэканоміць час на ліквідацыю нязначных непаладак і грошы на рамонт.

На бесперабойную працу сістэмы і падаўжэнне яе жыцця станоўча ўплывае своечасовая і сістэматычная змена паветранага фільтра і маторнага масла.

Эксплуатацыя і тэхнічнае абслугоўванне аўтамабільных турбін

Сам па сабе вузел фарсіравання магутнасці ў асобным тэхабслугоўванні не мае патрэбы, але яго спраўнасць напрамую залежыць ад бягучага стану рухавіка. На з'яўленне першых праблем паказваюць:

· З'яўленне старонніх шумоў;

· Прыкметны выдатак маторнага алею;

· Які выходзіць з сопла сіняваты або нават чорны дым;

· Рэзкае зніжэнне магутнасці рухавічка.

Часцяком пабочныя з'явы наўпрост звязаныя з выкарыстаннем няякаснага алею або яго пастаянны недахоп. Каб не перажываць за несвоечасовы выхад з ладу «асноўнага органа» і яго «стымулятара», варта прытрымлівацца саветаў эксперта:

· Своечасова чысціць глушыцель, фільтр і правяраць стан каталізатара;

· Пастаянна падтрымліваць неабходны ўзровень алею;

· Рэгулярна правяраць стан герметычных патрубков;

· Перад пачаткам эксплуатацыі выграваць рухавік;

· Пасля агрэсіўнай язды на працягу 3-4 хвілін выкарыстоўваць халасты ход для астуджэння турбіны;

· Прытрымлівацца рэкамендацый вытворцы па выкарыстанні падыходных фільтра і маркі алею;

· Рэгулярна праходзіць ТО і сачыць за станам паліўнай сістэмы.

Калі ж усё-такі паўстане пытанне аб сур'ёзным рамонце, то яго трэба праводзіць толькі ў спецыялізаванай майстэрні. У сэрвісе павінны быць ідэальныя ўмовы па выкананню чысціні, т. К. Трапленне пылу ўнутр сістэмы недапушчальна. Да таго ж трэба было рамантаваць спатрэбіцца спецыфічнае абсталяванне.

Як павялічыць тэрмін службы турбакампрэсара?

Выразную і доўгатэрміновую працу турбіны забяспечваюць тры асноўныя моманты:

1. Своечасовая замена паветранага фільтра і падтрыманне неабходнай колькасці алею ў маторы. Прычым варта выкарыстоўваць толькі тыя матэрыялы, якія рэкамендуе завод-вытворца. Купіць арыгінальныя прадукты можна ў афіцыйных дылераў / прадстаўнікоў кампаніі, каб пазбегнуць набыцця падробак.

2. Рэзкая прыпынак пасля хуткасны язды прымушае працаваць сістэму без змазкі, паколькі кола турбіны працягвае круціцца па інерцыі, а алей з выключанага матора ўжо не паступае. Гэта доўжыцца нядоўга, каля паўхвіліны, але такая пастаянная практыка прыводзіць да хуткага зносу шарикоподшипникового комплексу. Значыць трэба альбо паступова зніжаць хуткасць, альбо даць трохі папрацаваць рухавічку ўхаластую.

3. Не варта рэзка ціснуць на газ з месца. Лепш набіраць абароты паступова, каб маторны алей паспела добра вышмараваць верціцца механізм.

Правілы вельмі простыя, але іх выкананне нароўні з рэкамендацыямі вытворцы значна падоўжаць жыццё аўтамабіля. Як паказвае статыстыка, карысных саветаў прытрымліваецца усяго каля 30% вадзіцеляў, таму і скаргаў на неэфектыўнасць прыстасаванні даволі шмат.

Што можа зламацца ў турбакампрэсар аўтамабіля?

Найбольш частыя паломкі звязаныя з няякасным маторным маслам і засмечаныя паветранага фільтра.

У першым выпадку рэкамендуецца своечасова замяняць забруджаную дэталь, а не займацца яе чысткай. Такая «эканомія» можа прывесці да трапляння смецця ў сярэдзіну сістэмы, што згубна паўплывае на якасную змазку падшыпнікаў.

Такое ж дзеянне аказвае алей сумніўнага вытворчасці. Дрэнная змазка прыводзіць да хуткага зносу ўнутраных дэталяў, прычым пацярпець можа не толькі дадатковы вузел, але і ўвесь рухавік.

Пры выяўленні першых прыкметаў няспраўнасці: з'яўленні ўцечкі змазкі, непажаданай вібрацыі, падазрона гучных гукаў - варта неадкладна звярнуцца ў сэрвіс для правядзення поўнай дыягностыкі матора.

Ці магчыма адрамантаваць турбіну ў аўтамабілі

Купля кожнай новай рэчы, а тым больш звязанай з механізмамі, суправаджаецца выдачай гарантыйнага талона, у якім вытворца заяўляе пэўны тэрмін безадмоўнай службы прылады. Але кіроўцы ў водгуках часцяком дзеляцца расчараваннямі, звязанымі з неадпаведнасцю заяўленага гарантыйнага тэрміну. Хутчэй за ўсё, віна ляжыць не на вытворцу, а на самай уладальніку, які проста не прытрымліваўся рэкамендуемых правілаў эксплуатацыі.

Калі раней паломка турбіны азначала выдаткі на новае прыстасаванне, то на дадзены момант вузел падлягае выніку была б часткова аднаўленню. Галоўнае - своечасова звярнуцца да прафесіяналаў, якія маюць належнае абсталяванне і сертыфікаваныя арыгінальныя кампаненты. Ні ў якім разе не варта займацца рамонтам самастойна, інакш прыйдзецца змяняць не пару дэталяў, а ўвесь матор, а гэта ўжо будзе каштаваць нашмат даражэй.

Пытанні і адказы:

У чым розніца паміж турбінай і турбакампрэсарам? У гэтых механізмаў розны тып прывада. Турбіна раскручваецца патокам выхлапных газаў. Кампрэсар непасрэдна злучаецца з валам рухавіка.

Які прынцып дзеяння турбакампрэсара? Прывад турбакампрэсара спрацоўвае адразу ж пры запуску матора, дзякуючы чаму сіла наддува напрамую залежыць ад абаротаў матора. Крыльчатка здольная пераадольваць вялікі супраціў.

Чым адрозніваецца турбанаддувам ад турбанагнетальніка? Турбонаддув гэта не што іншае, як звычайная турбіна, якая працуе ад сілы патоку выхлапу. Турбанагнетатель гэта турбакампрэсар. Хоць ён прасцей у ўстаноўцы, ён каштуе даражэй.

Для чаго патрэбен турбакампрэсар? Гэты механізм, як і класічная турбіна, выкарыстоўвае энергію самага матора (толькі ў гэтым выпадку кінетычную энергію вала, а не выхлапных газаў) для ўзмацнення патоку паступае свежага паветра.