Турбокомпрессор

Турбокомпрессор – принцип работы и компоненты

Автопроизводители часто устанавливают турбокомпрессоры (турбины) в автомобилях, поэтому слово "турбо" уже никого не удивляет. Автомобили с турбированным двигателем могут отпугивать потенциальных покупателей по причине дорого стоимости запчастей и ремонта в случае поломки.

В последнее время турбокомпрессоры все чаще вводятся в новые автомобили, основной целью которых - увеличение мощности двигателя, экономия расхода топлива и снижение загрязнений.

Производители уже давно устанавливают два турбокомпрессора в автомобилях, которые обеспечивают еще большую мощность двигателя, а также поддерживают все диапазоны скоростей. Технология турбонагнетателя все больше улучшается, и производители автомобилей постепенно начинают устанавливать даже три турбокомпрессора.

Компоненты турбокомпрессора

Турбокомпрессор часто называют улиткой из-за схожести своей конструкции. В систему входят следующие компоненты:

• турбина;
• компрессора;
• подшипники скольжения;
• турбинный клапан;
• выхлопной канал.

Все детали соединены одной осью и между которыми натягивается воздух.

Принцип работы турбины

Турбокомпрессор увеличивает мощность двигателя за счет прибавки воздуха, что позволяет сжигать больше топлива. В равной степени ужесточение экологических стандартов все больше побуждает производителей устанавливать турбокомпрессоры в новом автомобиле, поскольку они помогают уменьшить загрязнение.

Как работает турбокомпрессор в автомобиле?

Воздухозаборник компрессора через воздушный фильтр поглощает сжатый воздух и начинает двигаться к двигателю. Температура сжатого воздуха повышается, но, когда он проходит через радиатор турбонагнетателя, - он остывает. Затем сжатый воздух поступает в двигатель. Чем больше воздуха, тем больше топлива сжигается. Это увеличивает мощность самого движка.

Смесь топливных и воздушных смесей выделяет выхлопные газы, которые выталкиваются из двигателя под давлением. Это создает вращение крыла турбины в задней части оси турбокомпрессора, которая направляет выхлопной газ в выхлопную систему. В этом процессе оси турбины и компрессора вращаются с одинаковой скоростью. Другими словами, когда вы нажимаете педаль акселератора вниз, двигатель начинает потреблять больше топлива. Это сообщение передается крылу турбины, которое затем посылает сигнал на крыло компрессора через ось для прокачки максимального количества воздуха. Весь процесс происходит в замкнутом круге.

Как поддерживать работу турбокомпрессора?

Как и другие автомобильные механизмы, турбокомпрессоры не являются вечными - они повреждаются, а их ремонт стоит больших денег. Что нужно сделать, чтобы эта часть двигателя работала дольше?

Регулярно проверять уровень моторного масла

Нужно постоянно проверять и поддерживать оптимальный уровень масла в двигателе, чтобы турбокомпрессор получал достаточное количество смазки. Специалисты рекомендуют не смешивать различные марки смазочных материалов. Замену производить каждые 10-15 тысяч километров, даже если смазка предназначена для длительного использования (например, 30 000 км). Также не стоит использовать дешевые масляные фильтры, а выбрать только хорошо известных производителей.

Регулярно производить замену воздушного фильтра

Хороший воздушный фильтр - другая важная деталь. Следует время от времени проверять, чтобы он не засорялся, и позволял турбинному компрессору легко прокачивать свежий воздух. При выборе воздушного фильтра следует удержаться от дешевых моделей, потому что есть случаи, когда фильтры для сырой фильтрации становятся бумагой. В итоге они разрываются, а порванные части попадают в компрессоры. Рекомендуется менять воздушный фильтр два раза в год: весной и осенью. Также необходимо поддерживать выхлопную систему - ее нельзя блокировать.

Как определить поломку турбины?

Хорошо функционирующий турбонагнетатель сообщает нам, что двигатель и его компоненты также работают плавно. Если турбина повреждена, необходимо искать неисправность в двигателе и в системе. Дело в том, что эти отказы могут быть идентифицированы ранее, что предотвращает развал турбонагнетателя.

В случае своевременной диагностики и устранения других сбоев системы двигателя не потребуется ремонт турбины. Также следует обращать внимание на увеличение расхода масла в двигателе и наличие постороннего звука в турбонагнетателе.

Турбокомпрессор является неотъемлемым атрибутом всех современных дизельных двигателей и многих бензиновых двигателей. Он недавно ворвался в автомобильный мир - популяризация началась два десятилетия назад.

Что такое турбокомпрессоры и для чего они нужны?

Они бывают нескольких типов:

• с фиксированной геометрией;
• с изменяемой геометрией;
• с параллельным надувом (би-турбо);
• с системой TSI Twincharger (последовательный наддув);
• с двухступенчатым надувом.

Основная особенность турбонагнетателя – увеличение мощности двигателя.

1,6-литровый атмосферный двигатель, который получает воздух естественным образом, уступает по мощности 1,6-литровому двигателю, который раздувает турбокомпрессор. Современные 1,6-литровые двигатели в серийных автомобилях с принудительным воздушным надувом производят около 300 л.с. Кто мог мечтать о таком соотношении рабочего объема и мощности десять лет назад?

Эксплуатация турбокомпрессора простая: выхлопной газ двигателя вращает турбину в связке с роликом с другим компрессором, расположенным на задней панели устройства. Последний посылает большое количество воздуха в камеру сгорания.

Если больше воздуха, нужно больше топлива? Правильно, однако, общая экономия топлива двигателя с турбонаддувом намного лучше, чем у движка без него. Это позволяет уменьшить рабочий объем двигателя, который не только экономит место на моторном отсеке, но и вес. Ощутимая выгода не бывает бесплатной.

В случае с турбокомпрессором наибольшая нагрузка идет на поддержание работоспособности. Турбина находится в большой нагрузке и может вращаться около 100 тысяч раз в минуту. Кроме того, компрессор постоянно нагревается выхлопными газами, поэтому необходимо поддерживать надлежащий уровень смазки и охлаждения.

Проблемы со смазкой являются причиной каждой второй поломки турбокомпрессора. Большое количество других сбоев возникает из-за повреждения посторонними предметами, поступающими из системы подачи воздуха или двигателя, а небольшая часть классифицируется как дефект фабрики.

Техническое обслуживание турбины заключается в замене моторного масла, чтобы убрать все посторонние предметы. Также постоянно необходимы масляные и воздушные фильтры. Давление масла важно не меньше - из-за отказа насоса, это значительно сократит ресурс турбины.

В зимний сезон нужно обеспечить полноценное поступление воздуха в двигатель с турбины, поэтому после запуска движка нужно дать ему время прогреться (около 1-2 мин). За это время масло нагревается и нагревает турбину, из-за чего не будет резких изменений температуры. При остановке также необходимо зафиксировать крутящий момент до тех пор, пока турбина не остынет, и только затем полностью выключать двигатель.

В случае сбоя турбины количество дымоудаления значительно увеличивается. Потребление масла растет, а иногда уменьшается тяга. При этом расход топлива не всегда изменяется.

Неисправность турбины часто сопровождается звуком свистка. Выхлопной газ проникает сквозь потрескавшийся корпус или прокладку, и перекачиваемый воздух вызывает отчетливо слышимый и монотонный свист.