Автомобильные турбокомпрессоры: Все самые важные факты

Автомобильные турбины - их функции, и как увеличить срок службы.

Автомобильные турбокомпрессоры: Все самые важные факты

Автотурбокомпрессоры являются сегодня основным ключевым компонентом для увеличения мощности любого автомобиля. За последние годы все больше новых автомашин стали оснащаться турбинами. Благодаря этим турбокомпрессорам автопроизводители не только сумели повысить мощность автомобилей, но и сделали их выхлоп в экологической части намного чище. Правда и к нашему сожалению, помимо положительных плюсов при использовании автотурбин , имеются также и минусы. Главным минусом здесь является непосредственный ресурс самого турбокомпрессора. К нашему счастью, на сегодня существуют некоторые рекомендации, которые позволяют увеличить срок службы компонентов турбонаддува. Уважаемые читатели, предлагаем вам познакомиться с работой таких турбокомпрессоров устанавливаемых в современных автомобилях, а заодно узнать и о том, как можно заранее предотвратить преждевременный выход из строя этой самой турбины.

 

Турбонаддув- принцип действия, достоинства и недостатки

 

Приобретенный в наши дни новый автомобиль скорее всего будет оснащен турбированным двигателем, благодаря чему данное транспортное средство будет иметь неплохую мощность, низкий расход топлива и более чистый выхлоп. Давайте друзья вместе подробнее узнаем, что же такое турбокомпрессор, а заодно узнаем и о самых важных фактах связанных с ним. В том числе, в этой сегодняшней статье мы расскажем вам о самых частых дефектах и о поломках многих автомобильных турбин от разных проиводителей.

 

На сегодняшнем мировом авторынке не все пока автомобили оснащаются турбинами. Но уже через каких-то несколько лет купить машину без турбированного мотора вряд ли у кого получится. Причем это касается не только бензиновых моделей автомобилей. Дело вот в чем, что турбиной оснащаются сегодня и дизельные агрегаты.

 

Таким образом турбокомпрессоры в наши дни стали просто неотъемлемой частью большинства современных машин. Но несмотря даже на то, что турбированные двигатели стали очень популярны всего каких-то несколько лет назад, то сама технология двигателей оснащаемых турбокомпрессорами, появилась на свет уже более 100 лет тому назад.

 

В 1905 году Швейцарский изобретатель Альфред Бучи изобрел систему так называемого нагнетания, которая работала в двигателе внутреннего сгорания от выхлопных газов. Смысл этого изобретения достаточно прост и был основан на принципе работы лопастей ветряной мельницы, которые вращаются самим потоком ветра. Только вместо этого ветра в изобретении Альфреда использовался выхлоп отработанных газов поступающих от силового агрегата, который как-раз и вращает лопасти.

К большому сожалению, в те давние годы Альфреду удалось получить лишь только патент на данное изобретение. А вот построить партию опытных образцов у изобретателя увы, не было ни какой возможности.

В 1913 году Французский профессор Огюст Рато впервые в мире оснастил самолет турбокомпрессором, который был основан и построен на принципе изобретения Бучи.

В 1915 году Альфред Бучи построил прототип корабля, который был оснащен дизельным двигателем с турбиной.

Позднее турбокомпрессоры пришли и в мир автоспорта, где полностью перевернули представление о мощности автомобилей.

 

Недавно автопроизводители вспомнили о технологиях турбированных моторов, которые намного эффективнее обычных двигателей. В первую очередь автомобильные компании стали оснащать турбокомпрессорами свои дизельные маломощные двигатели. В конечном итоге, благодаря турбонаддуву многие современные дизельные моторы по своей мощности приблизились к аналогам бензиновых силовых агрегатов.

 

Это интересно: Как начать самостоятельно обслуживать автомобиль?

 

В итоге в сегодняшнее время турбомоторы стали просто незаменимыми для автопроизводителей автотехники, которые вынуждены подстраиваться под новые экологические нормы действующие в США и в Европе. Благодаря использованию турбокомпрессоров современные автомобили стали намного экономичнее, мощнее, а вместе с этим стали иметь низкий уровень выбросов вредных веществ в выхлопе.

 

В конечном итоге все современные автомобили выпускаемые в автопромышленности в наши дни являются самыми экологическими и чистыми за всю историю создания автомира.

 

Функция турбины,- настройка и ее дефекты

Функция турбокомпрессора заключается в том, чтобы увеличивать выходную мощность и крутящий момент у двигателя. Благодаря турбине производители могут уменьшать количество рабочих цилиндров в двигателе без какого-либо снижения мощности и крутящего момента.

 

Например, только трехцилиндровый 1.0 литровый турбомотор может выдавать мощность в 90 л.с. Добиться такой же производительности обычный бензиновый трехцилиндровый мотор без дорогостоящих модификаций не сможет.

 

Также этот 1.0 литровый турбированный трехцилиндровый двигатель имеет более низкий расход топлива и небольшой уровень выброса выхлопных газов СО2 в атмосферу.

 

Обкатка двигателя: Что нужно знать?

 

Именно по этой причине турбированные моторы стали очень распространенными при установке их в малолитражные бензиновые автомобили за последние несколько лет.

 

Также, все чаще стали выпускаться в свет дизельные двигатели с двумя турбинами (Bi-Turbo), что позволяет производителям не только добиваться потрясающий мощности от дизельных автомашин, но и снижать уровень вредных веществ в выхлопе до рекордно низких значений.

 

В большинстве случаев работа современных турбокомпрессоров основана на тех же самых принципах, что когда-то создал Швейцарский изобретатель Альфред Бучи. То есть большинство турбин в современных автомобилях работают от давления образующегося от выхлопных газов в камере сгорания двигателя.

 

Недавно на свет стали появляться турбины которые могут работать как от электричества, так и от отработанного газа поступающего из выхлопной системы. Благодаря этому инженеры добились от двигателя максимальной мощности и крутящего момента при его небольших оборотах. Например, подобная турбо-технология используется в дизельном 4,0 литровом моторе на Audi V8 TDI, который устанавливается также и на кроссовер SQ7.

 

Эксплуатация и техническое обслуживание автомобильных турбин

С каждым годом в мире все больше ужесточаются экологические требования к выхлопу вредных веществ в современных автомобилях. В результате этого все больше новых автомобилей оснащаются турбинами. Таким образом автопроизводители пытаются выпускать такие автомобили, которые будут полностью соответствовать жёстким экологическим нормам и правилам. Увы, без использования турбин в современных автомобилях добиться сокращения необходимого уровня вредных веществ в выхлопе у машин и без миллиардных инвестиций просто невозможно.

 

Уважаемые друзья, наше интернет-издание 1GAI.RU в связи с массовой распространенностью в мировой автопромышленности турбированных двигателей, решило собрать для вас в один единый блок все самые важные вопросы с ответами, в которых речь идет об автомобильных турбокомпрессорах, об их техническом обслуживании и естественно о многом чего другом.

 

Как работает турбина в автомобиле?

Работа любого турбокомпрессора основана на принципе увеличения мощности двигателя внутреннего сгорания за счет большого количества воздуха (кислорода), который необходим для воспламенения топлива в камере сгорания. То есть автомобильная турбина не делает больше ничего, как кроме поставки двигателю большой массы (объема) кислорода.

 

Воздух из турбины подается непосредственно во впускное отверстие цилиндра двигателя.

 

Чтобы привести лопасти турбины в движение компрессор турбо-нагнетателя использует для этого выхлопные газы двигателя. Для этого необходимы (применяются) законы той же физики, то есть: преобразование тепловой энергии в кинетическую (когда горячие выхлопные газы начинают вращать лопатки турбины которые и направляют большие потоки кислорода в двигатель, за счет чего и увеличивается мощность).

 

Что такое турбо-лаг (турбо-яма)?

Количества выхлопных газов на низких скоростях автомобиля (низкие обороты двигателя) не достаточно для приведения в действие работы турбины турбо-компрессора. Именно по этой причине турбина может создавать достаточное давление воздуха для подачи в двигатель только при движении машины на средней скорости (средние обороты двигателя).

 

Смотрите также: По каким принципам работает двигатель на авто Инфинити с изменяемой степенью сжатия, подробная информация

 

Давление топлива в турбированных автомобилях регулируется в зависимости от давления турбонагнетателя. То есть, если обороты двигателя маленькие, то давление топлива будет небольшое и топливная смесь будет не такой богатой кислородом, и все из-за того, что турбокомпрессор не будет давать достаточного давления кислорода. То же самое будет происходить не только на малых оборотах двигателя, но также и при резком нажатии на педаль газа когда трогаешься с места. В этот момент машина не сможет начать максимально динамичный разгон, так как крыльчатке турбокомпрессора будет не хватать необходимого давления выхлопных газов для создания сжатого потока кислорода и подачи его в камеру сгорания двигателя. В итоге на короткое время в двигателе будет наблюдаться дефицит топливной смеси для ее эффективного воспламенения (кислород+топливо). Это как-раз и приводит к кратковременной задержке разгона которая и называется "турбо-лаг" или "турбо яма". Вот почему многие владельцы турбированных автомобилей часто жалуются на то, что при резком разгоне с малых оборотов двигателя после нажатия на педаль газа, автомобиль с опозданием в 1 - 2 секунды не сразу реагирует на увеличение оборотов двигателя.

 

В некоторых премиальных автомобилях за последние годы стали появляться по две или даже сразу по три турбины, которые как-раз и решают проблему с "турбо-ямой" (т.е. одна турбина работает при маленьких оборотах двигателя, другая включается на более высокой скорости работы мотора). Также недавно стали появляться турбокомпрессоры с адаптивными крыльчатками (это саморегулируемые лопатки в турбине), которые умеют адаптироваться к любому диапазону оборотов двигателя. Таким образом достигается высокий крутящий момент автомобиля на низких скоростях.

 

В чем разница между турбо-компрессором и турбо-нагнетателем (турбонаддув)?

Турбо-компрессоры и турбо-нагнетатели работают аналогичным образом. Функция их достаточно проста, то есть: происходит сжатие всасываемого воздуха и подача его в камеру сгорания двигателя. Но, несмотря на одинаковый смысл работы между двумя видами турбин, существуют все-же отличия. 

 

Главное отличие двух видов турбин - это система их питания.

 

Турбо-компрессор получает питание от ременного привода, который передает крутящий момент двигателя непосредственно на турбину, точно также, как силовой агрегат передает с помощью ремней и роликов крутящий момент на электрический генератор автомобиля, который заряжает аккумуляторную батарею. То есть, по своей сути турбо-компрессор питается от электричества.

 

Что же касаемо турбо-нагнетателя или турбонаддува, то этот вид турбин работает уже от выхлопных газов. Как мы выше уже сказали, после нагнетания кислорода он подается под давлением в камеру сгорания увеличивая тем самым крутящий момент двигателя и заодно его мощность.

 

Срок службы турбо-компрессора

 

Еще недавно турбо-компрессоры были ненадежны и часто выходили из строя и даже при надлежащем за ними уходе. Современные компрессоры стали более надежными, а некоторые из них имеют срок службы сравнимым даже с ресурсом самого двигателя. Тем не менее, для того чтобы турбина проработала как можно дольше, она естественно нуждается в обслуживании и в регулярном техническом осмотре по выявлению в ней на начальном этапе каких-либо неисправностей.

 

Смотрите также: История развития бензиновых двигателей внутреннего сгорания

 

Во-первых, владельцы турбированных автомобилей ни в коем случае не должны затягивать с плановой заменой моторного масла и воздушного фильтра, поскольку даже малейшее загрязнение фильтра и масла могут негативно сказаться на работоспособности турбины и на ее сроках службы. То есть, если в автомобиле с обычным двигателем можно без особого вреда запаздывать с плановой заменой масла и воздушного фильтра, то в турбированных силовых агрегатах плановое ТО должно быть проведено даже немного раньше, чем рекомендовано автопроизводителем. Особенно это касается нашей страны, где качество топлива оставляет желать лучшего.

 

Также, все турбины требуют постоянной диагностики, чтобы вовремя заметить возможные неисправности. Главная задача заключается в том, чтобы не допустить увеличения давления наддува, которое может не только вывести из строя турбокомпрессор, но и серьезно повредить двигатель.

 

Можно ли с помощью тюнинга оснастить автомобиль с обычным двигателем турбо-компрессором?

Благодаря современным турбосистемам, любая фактически машина сегодня может быть оборудована турбонаддувом. В большинстве случаев для этого необходимо обратиться в специализированное тюнинг-ателье или в надежную автомастерскую. Перед установкой турбины специалисты мастерской проверят, выдержит ли ваш двигатель повышение мощности за счет турбонаддува. Также они проведут диагностику топливной системы, которая играет важное значение в турбированных двигателях.

 

Смотрите также: Новый дизельный шестицилиндровый двигатель BMW имеет четыре турбины

 

Затем, если установка турбины возможна, специалисты проведут ряд модернизаций вашего автомобиля, а именно: установку турбокомпрессора, изменение программного обеспечения блока управления двигателем, который отвечает за впрыск топлива, изменят работу системы выхлопа (изменение системы выпуска отработанных газов) вместе с системой подачи топлива, ну и т.д. и т.п.

 

При тюнинге автомобиля, во время которого устанавливается турбина, главная задача специалистов найти компромисс между производительностью двигателя и долговечностью работы силового агрегата и турбины.

Главный враг любого двигателя - это отработанные газы. Чем быстрее газы удаляются из двигателя, тем лучше.

 

Также вы должны помнить о том, что любая турбина за счет подачи кислорода под давлением увеличивает температуру воспламенения топлива в камере сгорания, что естественным образом сказывается на ресурсе самого двигателя.

Поэтому в процессе тюнинга специалисты тщательно настраивают оптимальное давление турбины для каждого отдельного автомобиля.

 

Дело по сути в том, что даже с небольшого двигателя можно выжать огромное количество мощности и все за счет подачи кислорода под высоким давлением в двигатель. Но в этом случае ресурс силового агрегата может сократиться более чем в 2 - 3 раза из-за повышенной температуры воспламенения топлива в камере сгорания.

Тем самым в процессе выбора марки и модели турбины специалисты стараются настроить давление турбины таким образом, чтобы оно не очень сильно повлияло на ресурс двигателя.

 

К нашему сожалению, данная проблема относится не только к автомобилям на которые с помощью тюнинг-работ были установлены турбокомпрессоры. Даже заводские турбированные двигатели в наши дни имеют не очень большой ресурс. Особенно это касается недорогих автомобилей, которые в последние годы стали оснащаться малолитражными двигателями оснащенными турбинами. Производители таких автомобилей в погоне за потребителем стараются сделать транспортные средства самыми экономичными на рынке и все без потери их мощности. Согласно тем же законам физики, это возможно только за счет увеличения давления кислорода, который поступает в двигатель. Естественно, что в этом случае производитель настраивает турбину на максимально высокое давление, что неизбежно ведет к существенному уменьшению срока службы двигателя.

 

Как увеличить срок службы турбокомпрессора?

Турбокомпрессор нуждается в постоянной масляной смазке. Когда вы запускаете автомобиль, то как правило, первые секунды турбокомпрессор работает в режиме нехватки масляной смазки. Поэтому не советуем владельцам турбированных автомобилей трогаться с места сразу после запуска двигателя. После того как вы запустили мотор, необходимо подождать около 30 секунд, пока турбина равномерно не смажется маслом.

В крайнем случае водитель все-же может тронуться с места сразу после запуска двигателя, но в таком случае надо двигаться на небольшой скорости (на низких оборотах двигателя) и вы избежите преждевременного износа внутренних компонентов турбины.

 

Также не советуем вам выключать двигатель после движения на высокой скорости. Дело в следующем, если после движения на больших оборотах двигателя вы сразу же заглушите мотор, то сама турбина по инерции будет по-прежнему крутиться еще около 20 секунд и будет делать это фактически без смазки, поскольку система масляной смазки работает только при включенном двигателе.

 

Кроме того, чтобы турбина преждевременно не вышла из строя вам необходимо использовать моторное масло только рекомендованное автопроизводителем. Желательно, если вы будете приобретать это масло у официальных дилеров. Так вы снизите риск купить поддельное некачественное моторное масло, которое может не только в короткий срок вывести турбокомпрессор из строя, но и существенно снизить ресурс двигателя.

 

Что может сломаться в турбокомпрессоре автомобиля?

Большинство дефектов турбины происходят из-за недостаточной смазки. В случае недостаточной или не эффективной смазки (старое или поддельное моторное масло) внутренние компоненты турбины могут быстро выйти из строя из-за повышенного трения друг с другом.

 

Еще одной частой причиной выхода из строя турбины является несвоевременная замена воздушного фильтра. Дело в том, что из-за грязного воздушного фильтра масло может быстро становится загрязненным, что в итоге и приводит к неэффективной смазке турбокомпрессора. В этом случае в первую очередь может быстро выйти из строя подшипник турбины.

 

Так что друзья запомните, если вы заметили, что турбина автомобиля стала работать громче чем обычно, или в ней появились вибрации, ну и если вы обнаружили утечку масла с турбокомпрессора, то необходимо как можно скорее отправиться в технический центр для комплексной диагностики турбины и всех связанных с нею систем, чтобы вовремя обнаружить и устранить проблему и чтобы не допустить выхода из строя не только самой турбины, но и двигателя тоже.

 

Возможно ли в автомобиле отремонтировать турбину?

На первых этапах развития турбированных двигателей в случае выхода турбокомпрессоров из строя, водителям приходилось приобретать новую турбину, так как ремонту они не подлежали. Но благодаря развитию технологий автопроизводители все-же научились производить турбокомпрессоры, которые в наши дни подлежат частичному ремонту с помощью специальных для этого ремкомпектов.

 

К большому сожалению друзья, произвести ремонт турбины самостоятельно у вас не получится. Помните о том, что ремонт турбокомпрессоров должен выполняться только квалифицированным персоналом, которые должны помимо своего опыта иметь еще и специальные инструменты с оборудованием.

 

При ремонте турбин всегда должны использоваться только оригинальные сертифицированные детали турбокомпрессоров. В противном случае некачественные детали турбины могут не только полностью вывести турбокомпрессор из строя, но и серьезнейшим образом повредить сам двигатель вашего автомобиля.

Оцените новость:
25 903
Источник — © 1gai.ru
Автор — 1gai

Следите за нами в соцсетях

Новостная рассылка


Рассылка анонсов статей производится каждый понедельник