Kas yra variklio turbokompresorius

Dar prieš kelis dešimtmečius turbo varikliai buvo suvokiami kaip fantastinių automobilių iš ateities ar gražių kompiuterinių žaidimų elementas. Net ir įgyvendinus išradingą paprasto variklio galios padidinimo būdo idėją, ši galimybė jau seniai liko benzino įtaisų prerogatyva. Dabar beveik kiekviename automobilyje, kuris išvažiuoja iš surinkimo linijos, yra sumontuota turbo sistema, nepaisant to, kokiais degalais jis važiuoja.

Važiuojant dideliu greičiu ar stačiu laipiojimu, įprastas automobilio variklis yra labai perkrautas. Siekiant palengvinti jo darbą, buvo išrasta sistema, galinti padidinti variklio galią netrukdant vidinei struktūrai.

„Turbo“ principas kartu su variklio potencialo įtakojimu prisideda prie reikšmingo išmetamųjų dujų valymo juos pakartotinai naudojant ir perdirbant. Ir tai svarbu tobulinant ekologiją, kuri atitinka daugelio tarptautinių organizacijų, kovojančių už aplinkos išsaugojimą, reikalavimus.

Turbokompresorius turi tam tikrų trūkumų, susijusių su priešlaikiniu degaus mišinio uždegimu. Tačiau šį šalutinį poveikį - spartaus stūmoklių cilindruose susidėvėjimo priežastį - sėkmingai įveikia tinkamai parinkta alyva, kuri yra būtina dalims sutepti veikiant turbo varikliui.  

Kas yra turbina ar turbokompresorius automobilyje?

Automobilio, kuriame sumontuotas „turbo“, efektyvumas padidėja 30 - 50% ar net 100% jo standartinių galimybių. Nepaisant to, kad pats prietaisas yra palyginti nebrangus, jo svoris ir tūris yra nereikšmingas ir jis veikia patikimai pagal išradingai paprastą principą.

Prietaisas sukuria padidintą slėgį vidaus degimo variklyje dėl dirbtinio papildomo oro dozės įpurškimo, kuris sudaro didesnį kuro ir dujų mišinio tūrį, o jam degant variklio galia padidėja 40-60%.

Turbo varomas mechanizmas tampa daug efektyvesnis, nekeičiant jo konstrukcijos. Įdiegus nepretenzingą įtaisą, mažos galios 4 cilindrų variklis gali suteikti 8 cilindrų darbo potencialą.

Kalbant paprasčiau, turbina yra netrukdanti, tačiau labai efektyvi automobilio variklio dalis, padedanti padidinti automobilio „širdies“ veikimą be nereikalingų degalų sąnaudų, perdirbant išmetamųjų dujų energiją.

Kokiuose varikliuose sumontuoti turbokompresoriai

Dabartinė mašinų su turbininiais mechanizmais įranga yra daug greitesnė nei jų pradinis įvedimas į benzininius variklius. Norint nustatyti optimalų darbo režimą, prietaisai iš pradžių buvo naudojami lenktyniniuose automobiliuose, todėl jie pradėjo taikyti:

· Elektroninis valdymas;

· Skystas prietaiso sienelių aušinimas;

· Pažangesnės aliejaus rūšys;

· Karščiui atsparios medžiagos kūnui.

Įmantresni pokyčiai leido naudoti „turbo“ sistemą beveik bet kokiems varikliams, tiek dujiniams, tiek benzininiams, tiek dyzeliniams. Be to, alkūninio veleno darbo ciklas (dviem ar keturiais smūgiais) ir aušinimo būdas: naudojant orą ar skystį, neturi vaidmens.

Be sunkvežimių ir lengvųjų automobilių, kurių variklio galia viršija 80 kW, sistemą galima rasti dyzeliniuose lokomotyvuose, kelių tiesimo įrangoje ir jūriniuose varikliuose, kurių darbinis tūris yra 150 kW.

Automobilių turbinos veikimo principas

Turbokompresoriaus esmė yra perdirbant išmetamąsias dujas padidinti mažos galios variklio, kuriame yra minimalus cilindrų skaičius ir nedidelis degalų kiekis, našumą. Rezultatai gali būti nuostabūs: pavyzdžiui, trijų litrų darbinis cilindras gali išvystyti 90 arklio galių be papildomų degalų ir pasižymi aukšto ekologiškumo rodikliu.

Sistema veikia labai paprastai: panaudotas kuras - dujos - iš karto neišbėga į atmosferą, o patenka į turbinos, pritvirtintos prie išmetimo vamzdžio, rotorių, kuris savo ruožtu yra vienoje ašyje su oro pūstuvu. Karštos dujos sukasi turbo sistemos ašmenis, ir jos įjungia veleną, kuris prisideda prie oro srauto į šaltą voliutą. Rato suspaustas oras, patenkantis į agregatą, veikia variklio sukimo momentą ir esant slėgiui, padidindamas dujų ir degalų skysčio tūrį, prisideda prie agregato galios padidėjimo.

Pasirodo, kad efektyviam variklio veikimui reikia ne daugiau benzino, o pakankamo kiekio suspausto oro (kuris yra visiškai nemokamas), kuris, sumaišytas su degalais, padidina jo efektyvumą (efektyvumą).

Turbokompresoriaus dizainas

Energijos keitiklis yra mechanizmas, susidedantis iš dviejų komponentų: turbinos ir kompresoriaus, kurie atlieka vienodai svarbų vaidmenį didinant bet kurios mašinos variklio galią. Abu įtaisai yra vienoje standžioje ašyje (ašyje), kuri kartu su ašmenimis (ratais) sudaro du identiškus rotorius: turbiną ir kompresorių, įdėtus į korpusus, panašius į sraiges.

Scheminė struktūra:

· Karštas turbinos voliutas (korpusas). Jis perima išmetamąsias dujas, varančias rotorių. Gamybai naudojamas rutulinis ketaus, atlaiko stiprų kaitinimą.

· Turbinos sparnuotė (ratas), tvirtai pritvirtinta ant bendros ašies. Paprastai išlyginamas, kad būtų išvengta korozijos.

· Centrinis kasetės korpusas su guoliais tarp rotoriaus ratų.

· Šaltojo kompresoriaus voliutas (korpusas). Atsukus veleną, panaudotas kuras (dujos) pritraukia papildomą oro kiekį. Jis dažnai gaminamas iš aliuminio.

· Kompresoriaus sparnuotė (ratas), kuri suspaudžia orą ir tiekia jį į įsiurbimo sistemą esant aukštam slėgiui.

· Naftos tiekimo ir išleidimo kanalai daliniam dalių aušinimui, LSPI (prieš mažą greitį uždegimo) prevencija, degalų sąnaudų mažinimas.

Konstrukcija padeda panaudoti išmetamųjų dujų kinetinę energiją, kad padidėtų variklio galia be papildomų degalų sąnaudų.

Turbinos (turbokompresoriaus) funkcijos

Turbo sistema yra pagrįsta sukimo momento padidėjimu, kuris padeda padidinti mašinos variklio efektyvumą. Be to, prietaisas naudojamas ne tik lengviesiems automobiliams ir komunalinėms transporto priemonėms. Šiuo metu turbokompresoriai, kurių ratų dydis yra nuo 220 mm iki 500 mm, naudojami daugelyje pramoninių mašinų, laivų ir dyzelinių lokomotyvų. Taip yra dėl kai kurių privalumų, kuriuos įgyja technika:

· Turbo įtaisas, tinkamai veikiantis, padės maksimaliai išnaudoti variklio galią stabiliu režimu;

· Produktyvus variklio darbas atsipirks per šešis mėnesius;

· Įrengus specialų agregatą bus sutaupyta pinigų perkant negabaritinį variklį, kuris „suvalgo“ daugiau degalų;

· Kuro sąnaudos tampa racionalesnės, kai variklio tūris pastovus;

· Variklio efektyvumas beveik padvigubėja.

 Ir kas yra svarbu - išmetamosios dujos po antrinio naudojimo tampa daug švaresnės, o tai reiškia, kad jos neturi tokio žalingo poveikio aplinkai.

Turbokompresoriaus tipai ir charakteristikos

Ant benzininių konstrukcijų įrengtame agregate - atskirame - yra dvi sraigės, kurios padeda išsaugoti kinetinę energiją išmetamosiose dujose ir neleidžia joms vėl patekti į variklį. Norint išvengti staigaus priešlaikinio užsidegimo, benzino konstrukcijai reikalinga aušinimo kamera, kuri sumažina įpurškiamo mišinio temperatūrą (iki 1050 laipsnių).

Dyzeliniams varikliams aušinti paprastai nereikia, temperatūrą ir oro slėgį reguliuoja purkštukų įtaisai, kurie keičia geometriją dėl judančių ašmenų, galinčių pakeisti pasvirimo kampą. Vidutinės galios (50-130 AG) dyzelinių variklių apeinamasis vožtuvas su pneumatine arba elektrine pavara sureguliuoja turbokompresoriaus nustatymus. O galingesniuose mechanizmuose (nuo 130 iki 350 AG) yra įrenginys, reguliuojantis sklandų (dviem etapais) kuro įpurškimą, griežtai atsižvelgiant į į cilindrus patenkančio oro tūrį.

Visi turbokompresoriai klasifikuojami pagal daugelį pagrindinių charakteristikų:

· Pagal efektyvumo didinimo vertę;

· Didžiausia išmetamųjų dujų darbo temperatūra;

· Turbinos rotoriaus sukimo momentas;

· Priverstinio oro slėgio skirtumas sistemos įleidimo ir išleidimo angose

· Vidaus įtaiso principu (purkštuko geometrijos pakeitimas arba dviguba konstrukcija);

· Pagal darbo tipą: ašinis (paduodamas išilgai ašies į centrą ir išėjimas iš periferijos) arba radialinis (veikimas priešinga tvarka);

· Pagal grupes, suskirstytas į dyzelinius, dujinius, benzininius variklius, taip pat agregatų arklio galias;

· Vieno ar dviejų pakopų perkrovimo sistemoje.

Atsižvelgiant į išvardytas savybes, turbokompresoriai gali turėti reikšmingą dydžių skirtumą, papildomą įrangą ir būti montuojami skirtingais būdais.

Kas yra turbo lag (turbo pit)?

Efektyvus turbokompresoriaus veikimas prasideda vidutiniu automobilio greičiu, nes važiuojant mažu greičiu agregatas negauna pakankamai išmetamųjų dujų, kad būtų užtikrintas didelis rotoriaus sukimo momentas.

Kai automobilis staigiai užveda iš vietos, pastebimas tas pats reiškinys: automobilis negali akimirksniu įsibėgėti, nes iš pradžių varikliui trūksta reikiamo oro slėgio. Vidutinio aukšto apsisukimų sukūrimas turėtų užtrukti šiek tiek laiko, paprastai kelias sekundes. Šiuo metu įvyksta starto vėlavimas, vadinamoji turbo duobė arba turbo vėlavimas.

Norėdami išspręsti šią problemą, šiuolaikiniuose transporto priemonių modeliuose yra ne viena, o dvi ar trys turbinos, veikiančios skirtingais režimais. Su turbo duobėmis taip pat sėkmingai susidoroja judantys ašmenys, kurie keičia purkštuko geometriją. Sureguliuojant ratų ašmenų nuolydžio kampą, variklyje galima sukurti reikiamą slėgį.

Kuo skiriasi turbokompresorius nuo turbokompresoriaus (turbokompresoriaus)?

Turbinos funkcija yra generuoti rotoriaus, turinčio bendrą ašį su kompresoriaus ratu, sukimo momentą. Pastarasis savo ruožtu sukuria padidintą oro slėgį, reikalingą produktyviam degalų deginimui. Nepaisant dizaino panašumo, abu mechanizmai turi keletą reikšmingų skirtumų:

· Turbokompresoriaus montavimui reikalingos specialios sąlygos ir įgūdžiai, todėl jis montuojamas gamykloje arba specializuotoje tarnyboje. Bet kuris vairuotojas gali pats įdiegti kompresorių.

· Turbo sistemos kaina yra daug didesnė.

· Kompresorių priežiūra yra lengvesnė ir pigesnė.

· Turbinos dažnai naudojamos galingesniems varikliams, o pakanka nedidelio darbinio tūrio kompresoriaus.

· Turbo sistemai nuolat reikia alyvos, kad atvėsintų perkaitusias dalis. Kompresoriui nereikia alyvos.

· Turbokompresorius prisideda prie ekonomiškų kuro sąnaudų, o kompresorius, priešingai, padidina jo sąnaudas.

· Turbo veikia gryna mechanika, o kompresoriui reikia energijos.

· Kai veikia kompresorius, nėra „turbo lag“ reiškinio, pavaros (agregato) veikimo vėlavimas pastebimas tik turbo.

· Turbokompresorių įjungia išmetamosios dujos, o kompresorius - sukant alkūninį veleną.

Neįmanoma pasakyti, kuri sistema yra geresnė ar blogesnė, tai priklauso nuo to, prie kokio vairavimo vairuotojas yra įpratęs: agresyviam tiks galingesnis prietaisas; ramiam - pakanka įprasto kompresoriaus, nors dabar jie praktiškai nėra gaminami atskirai.

Turbokompresoriaus tarnavimo laikas

Pirmieji galios padidinimo prietaisai pasižymėjo dažnais gedimais ir neturėjo patikimiausios reputacijos. Dabar padėtis labai pagerėjo dėl šiuolaikinių inovatyvių dizaino pokyčių, kūnui panaudotų karščiui atsparių medžiagų, atsiradusių naujų aliejaus rūšių, o tai reikalauja ypač kruopštaus pasirinkimo.

Šiuo metu papildomo bloko eksploatavimo laikas gali tęstis tol, kol variklis išnaudos savo išteklius. Svarbiausia yra laiku praeiti techninę apžiūrą, kuri padės nustatyti menkiausius gedimus pradiniame etape. Tai žymiai sutaupys laiko smulkiems trikčių šalinimo veiksmams ir pinigų remontui.

Laiku ir sistemingai pakeitus oro filtrą ir variklio alyvą, teigiamai veikia sklandų sistemos veikimą ir jos tarnavimo laiko pailgėjimą.

Automobilių turbinų eksploatavimas ir priežiūra

Pats savaime galios padidinimo įrenginiui nereikia atskiros priežiūros, tačiau jo tinkamumas naudoti tiesiogiai priklauso nuo dabartinės variklio būklės. Pirmųjų problemų atsiradimą rodo:

· Pašalinio triukšmo atsiradimas;

· Pastebimas variklio alyvos sunaudojimas;

• iš purkštuko išeina melsvi ar net juodi dūmai;

· Staigus variklio galios sumažėjimas.

Dažnai šalutinis poveikis yra tiesiogiai susijęs su žemos kokybės aliejaus naudojimu ar nuolatiniu jo trūkumu. Kad nesijaudintumėte dėl ankstyvo „pagrindinio organo“ ir jo „stimuliatoriaus“ gedimo, turėtumėte vadovautis eksperto patarimais:

· Išvalykite duslintuvą, filtruokite ir laiku patikrinkite katalizatoriaus būklę;

· Nuolat palaikykite reikiamą alyvos lygį;

· Reguliariai tikrinkite sandarių jungčių būklę;

· Prieš pradėdami eksploatuoti, pašildykite variklį;

· 3-4 minutes agresyviai važiavę, turbiną atvėsinkite laisva eiga;

· Laikykitės gamintojo rekomendacijų dėl tinkamo filtro ir alyvos kokybės naudojimo;

· Reguliariai atlikite techninę priežiūrą ir stebėkite kuro sistemos būklę.

Jei vis dėlto iškyla rimto remonto klausimas, jis turėtų būti atliekamas tik specializuotose dirbtuvėse. Paslaugoje turi būti idealios sąlygos palaikyti švarą, nes dulkių patekimas į sistemą yra nepriimtinas. Be to, remontui reikės specialios įrangos.

Kaip pailginti turbokompresoriaus tarnavimo laiką?

Trys pagrindiniai punktai užtikrina tikslų ir ilgalaikį turbinos darbą:

1. Laiku pakeiskite oro filtrą ir palaikykite reikiamą alyvos kiekį variklyje. Be to, turėtumėte naudoti tik tas medžiagas, kurias rekomenduoja gamintojas. Originalių produktų galite nusipirkti iš įgaliotų pardavėjų / įmonės atstovų, kad pirktumėte klastotes.

2. Staigus sustabdymas po didelės spartos pavaros priverčia sistemą veikti be tepimo, nes turbinos ratas toliau sukasi inercijos būdu, o išjungto variklio alyva nebeteka. Tai trunka neilgai, apie pusę minutės, tačiau ši nuolatinė praktika lemia greitą rutulinių guolių komplekso susidėvėjimą. Taigi reikia arba palaipsniui mažinti greitį, arba leisti varikliui veikti šiek tiek tuščiąja eiga.

3. Negalima staigiai spausti dujų. Geriau įgyti greitį palaipsniui, kad variklio alyva spėtų tinkamai sutepti sukamąjį mechanizmą.

Taisyklės yra labai paprastos, tačiau jų laikymasis kartu su gamintojo rekomendacijomis žymiai prailgins automobilio gyvenimą. Kaip rodo statistika, naudingų patarimų laikosi tik apie 30% vairuotojų, todėl yra nemažai priekaištų dėl įrenginio neefektyvumo.

Kas gali sugesti automobilio turbokompresoriuje?

Dažniausiai gedimai siejami su nekokybiška variklio alyva ir užsikimšusiu oro filtru.

Pirmuoju atveju rekomenduojama užterštą dalį laiku pakeisti, o ne valyti. Dėl tokio „taupymo“ sistemos viduryje gali patekti šiukšlių, o tai neigiamai paveiks guolių tepimo kokybę.

Abejotinos gamybos aliejus turi tą patį poveikį. Dėl blogo tepimo greitai susidėvi vidinės dalys ir gali nukentėti ne tik papildomas blokas, bet ir visas variklis.

Aptikus pirmuosius gedimo požymius: tepalo nuotėkio atsiradimą, nepageidaujamą vibraciją, įtartinai garsius garsus, turėtumėte nedelsdami kreiptis į tarnybą, kad išsiaiškintumėte variklį.

Ar galima suremontuoti turbiną automobilyje

Kiekvieno naujo daikto pirkimas ir juo labiau susijęs su mechanizmais yra išduodamas garantijos kortele, kurioje gamintojas paskelbia tam tikrą prietaiso be rūpesčių aptarnavimo laikotarpį. Tačiau apžvalgininkai vairuotojai dažnai dalijasi nusivylimais, susijusiais su deklaruoto garantinio laikotarpio neatitikimu. Greičiausiai kaltas ne gamintojas, o pats savininkas, kuris paprasčiausiai nesilaikė rekomenduojamų eksploatavimo taisyklių.

Jei anksčiau turbinos gedimas reiškė naujo įrenginio kainą, tai šiuo metu agregatas yra dalinai restauruojamas. Svarbiausia laiku kreiptis į specialistus, turint tinkamą įrangą ir sertifikuotus originalius komponentus. Jokiu būdu neturėtumėte patys taisyti, kitaip jums nereikės keisti poros dalių, o viso variklio, ir tai jau kainuos daug daugiau.

Klausimai ir atsakymai:

Kuo skiriasi turbina ir turbokompresorius? Šie mechanizmai turi kitokio tipo pavarą. Turbina sukasi aukštyn dėl išmetamųjų dujų srauto. Kompresorius yra tiesiogiai prijungtas prie variklio veleno.

Kaip veikia turbokompresorius? Turbokompresoriaus pavara įjungiama iš karto užvedus variklį, dėl to pakėlimo jėga tiesiogiai priklauso nuo variklio sūkių skaičiaus. Darbaratis gali įveikti didelį pasipriešinimą.

Kuo skiriasi turbokompresorius ir turbokompresorius? Turbokompresorius yra ne kas kita, kaip įprasta turbina, varoma išmetamųjų dujų srauto jėga. Turbokompresorius yra turbokompresorius. Nors jį lengviau įdiegti, jis yra brangesnis.

Kam skirtas turbokompresorius? Šis mechanizmas, kaip ir klasikinė turbina, naudoja paties variklio energiją (tik šiuo atveju – veleno kinetinę energiją, o ne išmetamąsias dujas), kad padidintų įeinančio gryno oro srautą.