Какво е турбокомпресор на двигателя

Преди няколко десетилетия турбо двигателите се възприемаха като елемент на фантастични автомобили от бъдещето или красиви компютърни игри. И дори след прилагането на гениалната идея за прост начин за увеличаване на мощността на двигателя, тази възможност отдавна остава прерогатива на бензиновите устройства. В днешно време почти всеки автомобил, който слиза от поточната линия, е оборудван с турбо система, независимо на какво гориво работи.

При високи скорости или стръмни изкачвания нормалният двигател на автомобила е сериозно претоварен. За да се улесни работата му, е измислена система, която може да увеличи мощността на двигателя, без да пречи на вътрешната структура.

Наред с влиянието върху потенциала на двигателя, принципът на "турбо" допринася за значително пречистване на отработените газове, чрез тяхната повторна употреба и рециклиране. И това е важно за подобряване на екологията, която отговаря на изискванията на много международни организации, борещи се за опазване на околната среда.

Турбокомпресорът има някои недостатъци, свързани с преждевременното запалване на горимата смес. Но този страничен ефект - причината за бързото износване на буталата в цилиндрите - се справя успешно с правилно подбраното масло, което е необходимо за смазване на частите по време на работа на турбодвигателя.  

Какво представлява турбина или турбокомпресор в автомобил?

Ефективността на автомобил, оборудван с "турбо", се увеличава с 30 - 50%, или дори 100%, от стандартните му възможности. И това въпреки факта, че самото устройство е относително евтино, има незначително тегло и обем и работи надеждно по гениално прост принцип.

Устройството създава повишено налягане в двигателя с вътрешно горене поради изкуствено впръскване на допълнителна доза въздух, което образува увеличен обем на горивно-газовата смес, а когато изгори, мощността на двигателя се увеличава с 40 - 60%.

Турбооборудваният механизъм става много по-ефективен, без да променя дизайна си. След инсталиране на непретенциозно устройство, 4-цилиндровият двигател с ниска мощност може да даде работния потенциал на 8 цилиндъра.

За да го кажем по-лесно, турбината е ненатрапчива, но високоефективна част от автомобилния двигател, която помага да се увеличи производителността на „сърцето“ на автомобила без излишен разход на гориво чрез рециклиране на отработената енергия.

На какви двигатели са инсталирани турбокомпресори

Настоящото оборудване на машини с турбинни механизми е много по-бързо от първоначалното им въвеждане в бензиновите двигатели. За да се определи оптималният режим на работа, устройствата първоначално са били използвани на състезателни автомобили, благодарение на които са започнали да се прилагат:

· Електронно управление;

· Течно охлаждане на стените на устройството;

· По-модерни видове масло;

· Топлоустойчиви материали за тялото.

По-усъвършенстваните разработки направиха възможно използването на "турбо" системата на почти всеки двигател, независимо дали е бензинов, бензинов или дизелов. Освен това работният цикъл на коляновия вал (с два или четири хода) и методът на охлаждане: с помощта на въздух или течност не играят роля.

В допълнение към камиони и автомобили с мощност на двигателя над 80 kW, системата е намерила приложение в дизелови локомотиви, пътно-строителна техника и морски двигатели с увеличен работен обем от 150 kW.

Принципът на действие на автомобилна турбина

Същността на турбокомпресора е да увеличи производителността на двигател с ниска мощност с минимален брой цилиндри и малко количество гориво чрез рециклиране на отработените газове. Резултатите могат да бъдат невероятни: например, литровият трицилиндров двигател е способен да доставя 90 конски сили без допълнително гориво и с индикатор за висока екологичност.

Системата работи много просто: отработеното гориво - газове - не излиза веднага в атмосферата, а навлиза в ротора на турбина, прикрепена към изпускателната тръба, която от своя страна е на една ос с въздушния вентилатор. Горещият газ върти лопатките на турбосистемата и те задвижват вала, което допринася за притока на въздух в студената клапа. Въздухът, компресиран от колелото, влизащ в агрегата, действа върху въртящия момент на двигателя и под налягане, увеличавайки обема на течността с газово гориво, допринася за увеличаване на мощността на агрегата.

Оказва се, че за ефективната работа на двигателя са ви необходими не повече бензин, а достатъчно количество уплътнен въздух (който е напълно безплатен), което при смесване с гориво повишава неговата ефективност (ефективност).

Дизайн на турбокомпресор

Преобразувателят на енергия е механизъм, състоящ се от два компонента: турбина и компресор, които играят също толкова важна роля за увеличаване на мощността на двигателя на всяка машина. И двете устройства са разположени на една твърда ос (вал), която заедно с лопатките (колелата) образува два еднакви ротора: турбина и компресор, поставени в корпуси, които приличат на охлюви.

Схематична структура:

· Гореща турбина (корпус). Той поема отработените газове, които задвижват ротора. За производството се използва сфероидален чугун, издържащ на силно нагряване.

· Работно колело (колело) на турбината, неподвижно закрепено върху обща ос. Обикновено се изравнява, за да се предотврати корозия.

· Централен корпус на патрона с лагери между колелата на ротора.

· Студен волут на компресора (тяло). След отвиване на вала отработеното гориво (газове) всмуква допълнителен обем въздух. Често се прави от алуминий.

· Работно колело (колело) на компресора, което компресира въздуха и го подава във всмукателната система под високо налягане.

· Канали за подаване и източване на масло за частично охлаждане на части, предотвратяване на LSPI (запалване преди ниска скорост), намаляване на разхода на гориво.

Дизайнът помага да се използва кинетичната енергия от отработените газове за увеличаване на мощността на двигателя без допълнителен разход на гориво.

Функции на турбина (турбокомпресор)

Работата на турбосистемата се основава на увеличаване на въртящия момент, което спомага за повишаване на ефективността на двигателя на машината. Освен това използването на устройството не се ограничава само до леки и лекотоварни автомобили. В момента турбокомпресори с размери на колелата от 220 mm до 500 mm се използват на много индустриални машини, кораби и дизелови локомотиви. Това се дължи на някои от предимствата, които техниката получава:

· Турбо-устройството, подлежащо на правилна работа, ще спомогне за максимално използване на мощността на двигателя в стабилен режим;

· Продуктивната работа на двигателя ще се изплати в рамките на шест месеца;

· Инсталирането на специален агрегат ще спести пари за закупуване на извънгабаритен двигател, който „изяжда“ повече гориво;

· Разходът на гориво става по-рационален при постоянен обем на двигателя;

· Ефективността на двигателя почти се удвоява.

 И това, което е важно - отработените газове след вторична употреба стават много по-чисти, което означава, че няма толкова вредно въздействие върху околната среда.

Видове и характеристики на турбокомпресора

Уредът, монтиран на бензинови конструкции - отделен - е оборудван с две охлюви, което спомага за запазването на кинетичната енергия от отработените газове и предотвратява повторното им навлизане в двигателя. Дизайнът на бензина изисква охлаждаща камера, която понижава температурата на инжектираната смес (до 1050 градуса), за да се избегне рязко преждевременно запалване.

При дизеловите двигатели обикновено не се изисква охлаждане, регулирането на температурата и въздушното налягане се осигурява от дюзови устройства, които променят геометрията поради подвижни лопатки, които могат да променят ъгъла на наклона. Байпасният клапан с пневматично или електрическо задвижване при дизелови двигатели със средна мощност (50-130 к.с.) регулира настройките на турбокомпресора. А по-мощните механизми (от 130 до 350 к.с.) са оборудвани с устройство, което регулира плавното (на два етапа) впръскване на горивото в строго съответствие с обема на въздуха, постъпващ в цилиндрите.

Всички турбокомпресори са класифицирани според много основни характеристики:

· По отношение на увеличаването на ефективността;

· Максимална работна температура на отработените газове;

· Въртящ момент на ротора на турбината;

· Разликата в налягането на принудителния въздух на входа и изхода от системата;

· На принципа на вътрешното устройство (промяна в геометрията на дюзата или двоен дизайн);

· По вид работа: аксиална (подаване по вала към центъра и извеждане от периферията) или радиална (действие в обратен ред);

· По групи, разделени на дизелови, бензинови, бензинови двигатели, както и конските сили на агрегатите;

· На едноетапна или двустепенна система за налягане.

В зависимост от изброените качества турбокомпресорите могат да имат значителна разлика в размера, допълнително оборудване и да бъдат инсталирани по различни начини.

Какво е турбо лаг (турбо яма)?

Ефективната работа на турбокомпресора започва при средна скорост на превозното средство, тъй като при ниски скорости агрегатът не получава достатъчно отработени газове, за да осигури висок въртящ момент на ротора.

Когато автомобилът рязко потегли от място, се наблюдава точно същото явление: колата не може да предприеме незабавно ускорение, тъй като двигателят първоначално няма необходимото въздушно налягане. Трябва да отнеме известно време, за да създадете средно високи обороти, обикновено няколко секунди. В този момент настъпва закъснението на старта, така наречената турбо яма или турбо лаг.

За да се реши този проблем, не една, а две или три турбини са инсталирани на съвременни модели превозни средства, работещи в различни режими. С турбо ямите също се справят успешно чрез движещи се лопатки, които променят геометрията на дюзата. Регулирането на ъгъла на наклон на лопатките на колелата е в състояние да създаде необходимото налягане в двигателя.

Каква е разликата между турбокомпресор и турбокомпресор (турбокомпресор)?

Функцията на турбината е да генерира въртящ момент за ротора, който има обща ос с колелото на компресора. А последният от своя страна създава повишено въздушно налягане, необходимо за ефективно изгаряне на горивната смес. Въпреки сходството на дизайна, и двата механизма имат някои съществени разлики:

· Инсталирането на турбокомпресор изисква специални условия и умения, така че той се инсталира или в завода, или в специализиран сервиз. Всеки водач може да инсталира компресора сам.

· Цената на турбо системата е много по-висока.

· Поддръжката на компресора е по-лесна и евтина.

· Турбините често се използват при по-мощни двигатели, докато компресор с малък работен обем е достатъчен.

· Турбо системата постоянно изисква масло за охлаждане на прегрятите части. Компресорът не се нуждае от масло.

· Турбокомпресорът допринася за икономичен разход на гориво, докато компресорът, напротив, увеличава своя разход.

· Турбото работи на чиста механика, докато компресорът се нуждае от мощност.

· Когато компресорът работи, няма явление "турбо забавяне", забавянето на работата на задвижването (агрегата) се наблюдава само в турбото.

· Турбокомпресорът се активира от отработените газове, а компресорът се активира от въртенето на коляновия вал.

Не може да се каже коя система е по-добра или по-лоша, зависи от това към какъв вид шофиране е свикнал шофьорът: за агресивна по-мощно устройство ще направи; за тих - достатъчен е конвенционален компресор, въпреки че сега те практически не се произвеждат в отделна форма.

Живот на турбокомпресора

Първите устройства за увеличаване на мощността се отличават с чести повреди и нямат най-надеждната репутация. Сега ситуацията се подобри много, благодарение на съвременните иновативни дизайнерски разработки, използването на топлоустойчиви материали за тялото, появата на нови видове масло, което изисква особено внимателен подбор.

Понастоящем експлоатационният живот на допълнителен агрегат може да продължи, докато двигателят изчерпи ресурсите си. Основното нещо е да преминете технически инспекции навреме, което ще помогне да се идентифицират най-малките неизправности в началния етап. Това значително ще спести време за незначително отстраняване на неизправности и пари за ремонт.

Безпроблемната работа на системата и удължаването на нейния живот се повлиява положително от навременната и систематична смяна на въздушния филтър и моторното масло.

Експлоатация и поддръжка на автомобилни турбини

Сам по себе си модулът за усилване на мощността не се нуждае от отделна поддръжка, но неговата изправност директно зависи от текущото състояние на двигателя. Появата на първите проблеми се обозначава от:

· Появата на външен шум;

· Забележим разход на моторно масло;

• синкав или дори черен дим, излизащ от дюзата;

· Рязко намаляване на мощността на двигателя.

Често страничните ефекти са пряко свързани с употребата на нискокачествено масло или постоянната му липса. За да не се притеснявате за преждевременната повреда на "основния орган" и неговия "стимулатор", трябва да следвате съветите на експерта:

· Почистете ауспуха, филтрирайте и проверете състоянието на катализатора навреме;

· Постоянно поддържайте необходимото ниво на масло;

· Редовно проверявайте състоянието на запечатаните връзки;

· Загрейте двигателя преди стартиране на работа;

· След агресивно шофиране за 3-4 минути използвайте обороти на празен ход, за да охладите турбината;

· Придържайте се към препоръките на производителя за използване на подходящ филтър и масло;

· Редовно се подлагайте на поддръжка и следете състоянието на горивната система.

Ако въпреки това възникне въпросът за сериозни ремонти, тогава той трябва да се извършва само в специализирана работилница. Услугата трябва да има идеални условия за поддържане на чистота, тъй като навлизането на прах в системата е неприемливо. Освен това за ремонта ще е необходимо специфично оборудване.

Как да удължим живота на турбокомпресора?

Три основни точки осигуряват точна и дългосрочна работа на турбината:

1. Навременна подмяна на въздушния филтър и поддържане на необходимото количество масло в двигателя. Освен това трябва да използвате само тези материали, препоръчани от производителя. Можете да закупите оригинални продукти от оторизирани дилъри / представители на компанията, за да избегнете закупуването на фалшификати.

2. Рязко спиране след високоскоростно задвижване кара системата да работи без смазване, тъй като турбинното колело продължава да се върти по инерция и маслото от изключения двигател вече не тече. Това не трае дълго, около половин минута, но тази постоянна практика води до бързо износване на сачмения лагер. Така че трябва или постепенно да намалите скоростта, или да оставите двигателя да работи на празен ход.

3. Не оказвайте натиск върху газа внезапно. По-добре е да набирате скорост постепенно, така че двигателното масло да има време да смаже добре въртящия се механизъм.

Правилата са много прости, но спазването им заедно с препоръките на производителя значително ще удължат живота на автомобила. Както показва статистиката, само около 30% от драйверите се придържат към полезни съвети, поради което има немалко оплаквания за неефективността на устройството.

Какво може да се развали в турбокомпресора на автомобила?

Най-честите повреди са свързани с некачествено моторно масло и запушен въздушен филтър.

В първия случай се препоръчва своевременно да се замени замърсената част, а не да се почиства. Такива "спестявания" могат да доведат до остатъци, които навлизат в средата на системата, което ще се отрази неблагоприятно върху качеството на смазването на лагерите.

Маслото със съмнително производство има същия ефект. Лошото смазване води до бързо износване на вътрешните части и може да пострада не само допълнителният агрегат, но и целият двигател.

Ако бъдат открити първите признаци на неизправност: появата на изтичане на смазка, нежелана вибрация, подозрително силни звуци, трябва незабавно да се свържете с сервиза за пълна диагностика на двигателя.

Възможно ли е ремонт на турбина в автомобил

Закупуването на всяко ново нещо, и още повече свързано с механизмите, е придружено от издаване на гаранционна карта, в която производителят декларира определен период от безпроблемно обслужване на устройството. Но шофьорите в прегледите често споделят своите разочарования, свързани с несъответствието между обявения гаранционен срок. Най-вероятно вината не е в производителя, а в самия собственик, който просто не се придържа към препоръчаните експлоатационни правила.

Ако по-рано повредата на турбината е означавала цената на ново устройство, то в момента агрегатът подлежи на частично възстановяване. Основното е да се обърнете навреме към професионалисти с подходящо оборудване и сертифицирани оригинални компоненти. В никакъв случай не трябва да се ремонтирате сами, в противен случай няма да се налага да сменяте няколко части, а целия двигател и това вече ще струва много повече.

Въпроси и отговори:

Каква е разликата между турбина и турбокомпресор? Тези механизми имат различен тип задвижване. Турбината се завърта от потока на отработените газове. Компресорът е директно свързан към вала на двигателя.

Как работи турбокомпресорът? Задвижването на турбокомпресора се активира веднага при стартиране на двигателя, поради което силата на усилване е в пряка зависимост от оборотите на двигателя. Работното колело е в състояние да преодолее високо съпротивление.

Каква е разликата между турбокомпресор и турбокомпресор? Турбокомпресорът не е нищо повече от конвенционална турбина, задвижвана от силата на потока отработени газове. Турбокомпресорът е турбокомпресор. Въпреки че е по-лесен за инсталиране, той е по-скъп.

За какво е турбокомпресорът? Този механизъм, подобно на класическа турбина, използва енергията на самия двигател (само в този случай кинетичната енергия на вала, а не на изгорелите газове), за да увеличи потока на входящия свеж въздух.