Vikupautomsk.ru

Выкуп Авто МСК
1 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Что такое турбина для бензинового двигателя

Что такое турбина для бензинового двигателя

Многие пользователи автомобилей, о наличие турбины в автомобиле, отвечают: „Конечно, что мой двигатель имеет турбину! Это же дизель” или: „Я езжу на бензине, так что турбины у меня нет”. Нет ничего более далекого от истины, ведь все большее количество бензиновых двигателей, оборудованы турбиной.

Что такое турбина?

Турбина — это на самом деле турбокомпрессор, машина, в состав которой входит турбина и компрессор. Оба элементы посажены на общем валу. Задача турбины — наддув двигателя внутреннего сгорания, а, следовательно, – может быть использована как в дизельных, так и бензиновых устройствах. Турбина питается выхлопными газами из двигателя, а компрессор валом, который соединяет обе детали друг с другом. На практике применение турбокомпрессора повышает мощность двигателя. Происходит это путем введения в цилиндр большее количество воздуха. Еще до недавнего времени турбокомпрессор можно было найти только и исключительно в спортивных автомобилях. В первой фазе развития автомобильной промышленности, турбины были использованы в дизельных двигателях потому, что эти единицы имеют гораздо меньшую производительность, чем бензиновые двигатели. С развитием технологий, а, скорее, с введением в жизнь острых экологических ограничений, турбины, все чаще появлялись в бензиновых двигателях. В настоящее время стали очень популярны и устанавливаются даже в случае так называемых малых бензиновых устройств, объемом 1200 см3 или менее. Если сравнить два бензиновые двигатели двух одинаковых способностей, но других объемов, довольно быстро окажется, что блок имеет гораздо меньший спрос на топливо.

Можете ли вы позаботиться о турбине?

Ответ звучит однозначно – да! Турбина во время своей работы может достигать скорости вращения на уровне 220 тысяч оборотов в минуту при рабочей температуре в пределах 1000 градусов по Цельсию. Чтобы обеспечить турбины, как лучшие условия труда, следует использовать масла высокого качества, а также регулярно проверять их уровень. Это на самом деле ключ для долгосрочного сотрудничества между владельцем автомобиля и турбиной. Также ваш стиль вождения может существенно снизить срок его службы. Сразу после выстрела автомобиля, следует избегать высоких оборотов, так как в начальной стадии работы привода масло не доходит до всех уголков, как двигателя, так и турбины. Еще одним важным элементом является подождать, пока турбина „сойдет с оборота” перед остановкой транспортного средства. В большинстве случаев этот процесс занимает меньше времени, чем 10 секунд. В данном случае речь идет только и исключительно о снижении оборотов турбины, потому что только тогда ее работа находится в полной безопасности.

Дополнительные аксессуары

В случае дизельных двигателей покупка дополнительных аксессуаров для турбины , кажется необоснованной, но в случае бензиновых двигателей, особенно имеющих большую мощность –стоит рассмотреть такой выбор. Первым дополнением, над покупкой которого стоит задуматься, является турбо таймер. Это устройство отвечает за задержку выключения двигателя, а, следовательно, турбина за это время теряет свою скорость вращения. Еще стоит посмотреть гаджет blow-off, то есть так называемый перепускной клапан, отвечающий за поддержание постоянного давления воздуха во впускной системе. Благодаря этому, во время переключения передач, турбина не теряет оборотов. Турбокомпрессор — это очень полезный элемент в автомобиле. Его правильная эксплуатация может принести вам много удовольствия от вождения при относительно небольшом увеличении расхода топлива.

В нашем магазине Вы с легкостью подберете турбину, выберите машину из списка

Дизельная и бензиновая турбина: в чем отличия

Турбокомпрессор – важный элемент современного дизельного и бензинового автомобиля. Он позволяет на 20-30% увеличить мощность машины, без увеличения расхода топлива. При этом обеспечивается высокая экологичность выхлопа, за счет того, что топливо сгорает практически полностью, и все вредные вещества распадаются. Однако, при неправильной эксплуатации турбомотора очень быстро может потребоваться ремонт турбин, что подтверждают эксперты сервисного центра TurboSTO.

Но перспектива скорого ремонта не пугает автовладельцев и турбированные машины становятся все популярнее. Мы решили разобраться, есть ли отличия в обслуживании дизельной и бензиновой турбины, и могут ли они заменять друг друга.

Принцип работы дизельной турбины

Турбина в дизельном автомобиле используется уже больше сотни лет. Еще со времен первого дизельного двигателя ученые начали разработки в этой области, однако отсутствие огнеупорных материалов и точных технологий производства ограничивали прогресс в этой области.
Сегодня турбины для дизельных двигателей можно считать вершиной инженерной мысли, ведь они могут:

  • разгоняться до 250 тыс. об/мин;
  • изменять свою геометрию для эффективной работы при разном давлении выхлопных газов;
  • нагнетать очень высокое давление воздуха, увеличивая общий КПД мотора;

Турбина в дизельном двигателе является логичным развитием технологии, которая обеспечивает дополнительную порцию воздуха в камеру сгорания, повышая тем самым производительность мотора. Благодаря современным материалам и новым конструкциям, удалось избавиться от многих недостатков в работе этого механизма и значительно увеличить его ресурс.

Отличия турбокомпрессора для бензинового мотора

Турбина на бензиновом двигателе работает аналогично с дизельным: обеспечивает закачку дополнительной порции воздуха в камеру сгорания. Однако сложность ее установки заключается в том, что температура выходящих газов после сгорания бензина очень высокая, доходит до 1000 градусов. Поэтому турбины для бензиновых моторов делают из особых огнеупорных сплавов и стоят такие агрегаты достаточно дорого. Это и обуславливает тот момент, что устанавливают турбокомпрессоры обычно на дорогие бензиновые авто.
Кроме того, что такая турбина увеличивает мощность двигателя на 20-30%, дополнительных бонусов она не приносит. А вот сложностей в уходе за машиной точно прибавляет:

  • нужно проводить замену масла и масляного фильтра каждые 5-7 тыс. км;
  • использовать для этого специальное масло для турбомоторов;
  • заливать бензин только лучшего качества, чтобы не собирался нагар на лопастях крыльчатки.
Читать еще:  Ваз 16 клапанный двигатель какой номер

Можно ли поставить дизельную турбину на бензиновый двигатель?

Технически, установить турбину с дизельного мотора на бензиновый и наоборот вполне реально. Но только положительного эффекта от этого не будет. Скорость вращения и особенности конструкций у этих двух типов агрегатов очень разные, поэтому эффективную работу они не покажут. Даже наоборот, используя в бензиновом двигателе дизельную турбину, она будет просто задувать воздухом камеры сгорания, и двигатель будет постоянно детонировать. В худшем случае, есть риск, что турбина расколется из-за высокой температуры.
Турбированные моторы – будущее автомобилей с ДВС. Они позволяют экономить ценное топливо и выбрасывать в окружающую среду минимум вредных соединений. Если эти параметры вам важны – смело можете покупать хоть дизель, хоть бензин. Оба варианта будут экологичные и экономные.

Ремонт турбин дизельных и бензиновых двигателей: о чем следует помнить автовладельцу

Сегодня огромное количество автовладельцев наслаждаются быстрой ездой на автомобилях с турбированными двигателями. С использованием турбокомпрессора показатель мощности возрастает на 30%, а то и 40%. К сожалению, как и любой механизм, турбина со временем изнашивается. И откладывать ремонт нельзя ни в коем случае. В конце концов это может привести к поломке самого двигателя. В статье мы расскажем, почему возникают неполадки, как их предотвратить, какие этапы включает ремонт и где можно отремонтировать турбину.

Почему может сломаться турбокомпрессор

Турбокомпрессор — это механизм, использующий кинетическую энергию выхлопных газов для сжатия и нагнетания воздуха в цилиндры двигателя. Он устанавливается в выхлопной системе между выпускным коллектором и выхлопной трубой. Турбокомпрессор устанавливают и на бензиновые двигатели, и на дизельные. Разница между ними состоит в температурных режимах работы. Рабочая температура бензиновой турбины выше на 200 градусов, поэтому для ее изготовления используют сплавы большей жаропрочности. По статистике, турбокомпрессор выходит из строя раньше остальных частей двигателя. Это связано с тем, что бесперебойная работа турбины сильно зависит от исправности всех систем автомобиля. При вращении до 250 000 оборотов в минуту и температуре до 1000 градусов она нуждается в безупречной работе систем охлаждения и смазки, топливной и выхлопной системы, системы вентиляции картерных газов. Турбокомпрессор — достаточно надежное устройство, и дефекты в его конструкции сами по себе не появляются. Повреждения, как правило, вызваны следующими причинами:

Некачественное или загрязненное масло. В процессе работы масло очень сильно загрязняется сажей от сгорания топлива. Если двигатель при 5000 оборотах в минуту еще может кратковременно «пережить» грязное масло, то для турбокомпрессора это неизбежная «смерть». Вал и подшипники при вращении испытывают значительную нагрузку, и любая твердая частица оставляет царапины. Для турбированных двигателей необходимо приобретать специальное моторное масло высокого качества. Оно будет создавать хорошую масляную прослойку между валом и подшипниками, что исключит сухое трение и повышенный износ.

Недостаточное количество масла . При уменьшении проходимости масла через турбокомпрессор резко повышается температура внутри корпуса. Из-за этого масло начинает сворачиваться, что в результате приводит к закоксовыванию внутренних лопаток турбины и трубок подачи и слива масла. Это может происходить по причине неисправности масляного насоса, деформации трубок подачи и слива или при недостаточном количестве масла в двигателе.

Попадание инородных частиц . В процессе всасывания компрессорным колесом воздуха в турбину могут попадать посторонние предметы (песок, грязь, мелкие насекомые). Это приводит к постепенной деформации и стачиванию лопастей крыльчатки. Поэтому необходима регулярная и своевременная замена воздушного фильтра. Турбинная крыльчатка может засоряться отколовшимися фрагментами клапанов и свеч накала, кусочками герметика. Такое воздействие оставляет трещины на коллекторе, приводит к дисбалансу ротора, в этом случае отремонтировать турбину двигателя уже практически невозможно.

Засорение выхлопной системы . Для повышения экологичности двигателей на современные автомобили часто устанавливают катализаторы и фильтры. Частой проблемой при наличии такой конструкции является уменьшение выхлопа за счет засорения катализатора. Уменьшение выхлопа создает неблагоприятное давление на вал турбокомпрессора и провоцирует быстрый износ подшипника. Чтобы избежать возникновения таких факторов, нужно менять катализатор каждые 150 000 км.

Несоблюдение условий эксплуатации. Благодаря особенностям своего строения турбокомпрессор очень «любит» масло. Но многие автолюбители допускают большие интервалы между его заменой (в российских условиях рекомендовано менять масло каждые 10 000 км). Также пагубное влияние оказывают так называемые «холодные запуски», когда перед движением автомобиля двигатель не успевает достаточно прогреться и масло не попадает в необходимых количествах на детали турбокомпрессора.

Читать еще:  406 двигатель троит на прогретом двигателе

Как отремонтировать турбину: этапы процесса

О неисправности турбокомпрессора могут свидетельствовать увеличенный расход масла, снижение производительности двигателя, посторонние шумы и «нездоровый» черный выхлоп. Ремонт турбин двигателей — задача далеко не простая. Для ее решения необходимо специализированное оборудование и комплексная диагностика. Лучшим вариантом для получения полного анализа неполадок и качественного ремонта будет обращение в квалифицированный автосервис.

В технических центрах процесс ремонта турбокомпрессора состоит из следующих этапов:

  • Специалисты проводят полную компьютерную диагностику электронных узлов для выявления ошибок и кодов неисправности с датчиков автомобиля.
  • Осматривают турбину для проверки ее целостности; определяют, прослеживаются ли осевой люфт и потеря масла; оценивают состояние клапана вестгейта.
  • Демонтируют и разбирают турбокомпрессор, проводят визуальную дефектовку.
  • Разобранную турбину отправляют на чистку. Для начала ее отмывают в паровой высокотемпературной камере и в ультразвуковой ванне. Это снимает все масляные отложения и позволяет выявить образовавшиеся трещины. Затем неповрежденные детали турбокомпрессора отправляют на обработку в пескоструйную камеру. Мощная струя мелкодисперсного песка может удалить самые сложные загрязнения и налет. В конце проводится полировка деталей.
  • Прошедшую все уровни очистки турбину отправляют на сборку. При необходимости вышедшие из строя детали заменяют на новые.
  • Затем турбокомпрессор проходит три этапа балансировки. Сначала балансируется ротор, потом ротор с колесом и в последнюю очередь сам картридж.
  • Далее турбину тестируют на специализированных стендах. Чтобы сымитировать рабочие условия двигателя, турбокомпрессор вращают до 180 000 оборотов в минуту при одновременной подаче масла под давлением. На данном этапе происходит выявление остаточного дисбаланса ротора.
  • С помощью прибора-тестера анализируют состояние актуаторов — электронных или механических клапанов.
  • Отремонтированную турбину устанавливают на автомобиль, проверяют патрубки и интеркулер на герметичность с помощью дымогенератора. На всех этапах ремонта турбокомпрессора должна соблюдаться идеальная чистота, ведь даже мельчайшие частицы грязи могут привести к быстрому износу запчастей.
  • Проводят повторную компьютерную диагностику.

В процессе ремонта бензиновых турбин могут быть выявлены неполадки в работе катализатора. Как правило, это происходит из-за его постепенного засорения продуктами переработки топлива. Вышедший из строя катализатор необходимо в первую очередь демонтировать. Далее можно заменить неисправный агрегат на новый. Однако катализатор стóит очень дорого, так что автовладельцы в основном прибегают к более бюджетному способу решения проблемы — после удаления агрегата блок управления двигателем перепрошивается [1] . На этапе ремонта турбин дизельных двигателей такой же процедуре подвергается сажевый фильтр.

Важным условием для правильной работы турбокомпрессора является исправность клапана ЕГР. ЕГР (от англ. Exhaust Gas Recirculation) — это система, отвечающая за снижение уровня выброса оксидов азота. Как и в случае с катализаторами и сажевыми фильтрами, клапан ЕГР тоже подвержен засорению. Также причиной ухудшения его работы может быть неисправность датчика положения или протечка охладителя системы. Своевременные мероприятия по уходу за катализатором или сажевым фильтром, клапаном ЕГР значительно продлят срок службы турбокомпрессора и предотвратят многие возможные причины поломки.

Можно ли самому отремонтировать турбину

Некоторые владельцы авто считают, что ремонт турбины двигателя не требует обращения в специализированные сервисы. Обладая элементарными навыками автомеханика, можно испробовать вариант восстановления турбокомпрессора в «домашних» условиях. В идеале грамотное устранение неполадок начинается с их обнаружения. Но без специального оборудования допустить ошибку крайне легко. Выше мы описали весь перечень действий, которые проводят технически оснащенные сервисы. Понятное дело, что самостоятельно получится воспроизвести далеко не все этапы, требуемые для ремонта турбины.

Как правило, «домашний» ремонт включает в себя демонтаж, разборку, очистку специальным раствором, визуальную дефектовку, замену необходимых деталей, сборку и монтаж. Успех такого мероприятия имеет место, но далеко не во всех случаях. Например, если проблема заключалась в загрязнении и закоксовке некоторых деталей, самостоятельное восстановление может дать положительный результат. Но в любом случае при сборке, не имея специализированного стенда, можно допустить серьезные ошибки в балансировке ротора и картриджа. К тому же не получится произвести необходимую компьютерную диагностику для выявления общей картины неполадок.

Водителю, решившемуся на самостоятельный ремонт турбокомпрессора, лучше не спешить и взвесить все за и против. Желание сэкономить может обернуться еще бóльшими финансовыми тратами. Неправильно отлаженная турбина способна нанести значительный урон двигателю, вплоть до его полного выхода из строя. Даже имея хорошие знания автомеханики, легко допустить ошибку из-за отсутствия необходимого оборудования. Риск нанести двигателю еще больший вред и отсутствие гарантий — серьезные аргументы не в пользу непрофессионального вмешательства.

Ремонт и восстановление турбин — неизбежная процедура для каждого автолюбителя, использующего турбированный двигатель. В этом деле не стоит рисковать с самостоятельным ремонтом или обращаться в сомнительные СТО. Оптимальным вариантом будет доверить автомобиль квалифицированным сервисам.

Устройство и принцип работы турбокомпрессора

Турбокомпрессор (турбина) – механизм, применяемый в автомобилях для принудительного нагнетания воздуха в цилиндры двигателя внутреннего сгорания. При этом привод турбины осуществляется исключительно за счет действия отработавших газов (выхлопа). Применение турбокомпрессора позволяет существенно увеличить мощность двигателя (примерно на 40%), сохраняя компактными его габаритные размеры и низкий уровень расхода топлива.

  1. Конструкция и принцип работы турбины
  2. Особенности эксплуатации турбин
  3. Виды и срок службы турбокомпрессоров
Читать еще:  Двигатель deutz 2012 расход топлива

Конструкция и принцип работы турбины

Классический турбокомпрессор состоит из следующих элементов:

  1. Корпус. Выполняется из жаропрочных материалов (стали). Он имеет форму улитки с двумя разнонаправленными патрубками, оснащенными фланцами для крепления в системе турбонаддува.
  2. Турбинное колесо. Преобразует энергию отработавших газов во вращение вала, на котором оно жестко зафиксировано. Изготавливается из жаропрочных материалов (железо-никелевый сплав).
  3. Компрессорное колесо. Воспринимает вращение от турбинного колеса и нагнетает воздух в цилиндры двигателя. Колесо компрессора зачастую изготавливают из алюминия, что снижает потери энергии. Температурный режим на этом участке близок к нормальным условиям, и применение жаропрочных материалов не требуется.
  4. Вал турбины (ось) – соединяет турбинное и компрессорное колеса.
  5. Подшипники скольжения, или шарикоподшипники. Необходимы для крепления вала в корпусе. В конструкции может быть предусмотрен один или два подшипника. Смазка последних осуществляется общей системой смазки двигателя.
  6. Перепускной клапан – предназначен для управления потоком отработавших газов, воздействующим на колесо турбины. Это позволяет управлять мощностью наддува. Клапан оснащен пневматическим приводом. Его положение регулируется ЭБУ двигателя, получающим соответствующий сигнал от датчика скорости.

Принцип работы турбокомпрессора

Основной принцип работы турбины на бензиновом и дизельном двигателях заключается в следующем:

  • Отработавшие газы направляются в корпус турбокомпрессора, где воздействуют на лопатки турбинного колеса.
  • Колесо турбины начинает вращаться и разгоняться. Скорость вращения турбины при высоких оборотах может достигать до 250 000 оборотов в минуту.
  • Пройдя через колесо турбины, отработавшие газы отводятся в систему выпуска.
  • Компрессорное колесо синхронно вращается (поскольку находится на одном валу с турбинным) и направляет поток сжатого воздуха в интеркулер и далее во впускной коллектор двигателя.

Особенности эксплуатации турбин

В сравнении с механическим нагнетателем, работающим от привода коленчатого вала, достоинствами турбины является то, что она не отнимает мощность у двигателя, а использует энергию побочных продуктов его работы. Она дешевле в изготовлении и экономичнее в эксплуатации.

Хотя технически устройство турбины дизельного двигателя практически не отличается от систем для бензиновых моторов, на дизеле она встречается чаще. Основная особенность заключается в режимах работы. Так для дизеля могут применяться менее жаропрочные материалы, поскольку температура отработавших газов в среднем составляет от 700 °С в дизельных двигателях и от 1000°С в бензиновых моторах. Это значит, что устанавливать дизельную турбину на бензиновый двигатель нельзя.

С другой стороны, для этих систем характерны и разные уровни давления наддува. При этом стоит учитывать, что производительность турбины зависит от ее геометрических размеров. Давление нагнетаемого в цилиндры воздуха складывается из двух частей: 1 атмосфера давления окружающей среды плюс избыточное, создаваемое турбокомпрессором. Оно может варьироваться от 0,4 до 2,2 и более атмосфер. Если учесть, что принцип работы турбины на дизельном двигателе предусматривает поступление большего объема выхлопных газов, конструкция для бензинового мотора также не может устанавливаться на дизелях.

Виды и срок службы турбокомпрессоров

Основным недостатком работы турбины является возникающий на малых оборотах двигателя эффект “турбоямы”. Он представляет собой временную задержку отклика системы на изменение оборотов двигателя. Для устранения этого недостатка разработаны различные виды турбокомпрессоров:

  • Система twin-scroll, или раздельный турбокомпрессор. Конструкция имеет два канала, которые разделяют камеру турбины и, соответственно, поток отработавших газов. Это обеспечивает более быстрое реагирование, максимальную производительность турбины, а также предотвращает перекрытие выпускных каналов.
  • Турбина с изменяемой геометрией (с переменным соплом). Такая конструкция чаще используется на дизеле. Она предусматривает изменение сечения входа в колесо турбины за счет подвижности ее лопастей. Смена угла поворота позволяет регулировать поток отработавших газов, благодаря чему происходит согласование скорости отработавших газов и рабочих оборотов двигателя. На бензиновом двигателе турбина с изменяемой геометрией часто устанавливается на спортивных автомобилях.

К минусам турбокомпрессоров можно отнести и небольшой срок службы турбины. Для бензиновых двигателей он в среднем составляет 150 000 километров пробега машины. В свою очередь, ресурс турбины дизельного двигателя несколько больше и в среднем достигает 250 000 километров. При постоянной езде на высоких оборотах, а также при неправильном подборе масла сроки эксплуатации могут сократиться в два или даже в три раза.

В зависимости от того, как работает турбина, на бензиновом или дизельном двигателе, можно судить о ее исправности. Сигналом о необходимости проверки узла является появление синего или черного дыма, снижение мощности двигателя, а также появление свиста и скрежета. Для профилактики неисправностей необходимо вовремя менять масло, воздушные фильтры и регулярно проходить техобслуживание.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector