Турбонаддув

[EVA]

http://www.cardriver.ru/files/u458/evo3turbo.JPG.jpg

 

 

Кто из нас не слышал это волшебное слово "турбо"? Свист турбины, рев прямотока. Каждому хоть раз, да приходила в голову мысль о турбомонстрике. Какой драйвер не мечтал о том что бы в его автомобиле жило намного больше лошадок под капотом? Ну хотя бы раз. Но мы ее тут же запихивали в отдаленные уголки сознания с мотивацией "дорого и непрактично". Так ли это на самом деле?

Немного теории

Мощность двигателя прямо связана с рабочим объемом цилиндров, количеством подаваемой топливо-воздушной смеси, эффективностью ее сгорания и энергетической составляющей топлива.

Задача турбины - увеличение подачи топливо-воздушной смеси. Чем больше топлива сжигается в единицу времени, тем выше мощность мотора. Но бензин просто так гореть не хочет, для этого нужен воздух в большом количестве. Соответственно, больше бензина жжем - надо больше воздуха напихать. Именно напихать потому, что сам мотор с этой задачей не справится - его возможности по забору воздуха весьма ограничены (даже любимые фильтры нулевого сопротивления не помогут). Вот тут и появляется маленькая и страшная штука Турбинка.

 

 

 

http://www.cardriver.ru/files/u458/tkr1.jpg



1 - улитка компрессора; 2 - корпус; 3 - стопорные кольца; 4 - стяжной хомут; 5 - улитка турбины; 6 - уплотнительное кольцо со стороны турбины (аналогичное есть со стороны компрессора, на рис. его не видно); 7 - колесо турбины; 8 - промежуточные втулки подшипников скольжения; 9 - упорный подшипник скольжения; 10 - колесо компрессора; 11 - гайка.

 

У турбинки крыльчатка-нагнетатель сидит на одном валу с крыльчаткой-турбиной которая встроена в выпускной коллектор двигателя и приводится во вращение отработавшими газами. Частота вращения может превышать 200.000 об./мин. Вот тут и подстерегает нас один недостаток: резко топнул газ и жди, пока мотор наберет обороты, увеличится давление выхлопных газов, раскрутится турбина и наконец, начнет загонять воздух. Но с этим явлением, именуемым "турбо-яма" ("turbo-lag") научились бороться...

Для этого используются два клапана: один - для отработавших газов, а другой - чтобы перепускать излишний воздух из коллектора двигателя в трубопровод до компрессора. Этот клапан также управляется давлением во впускном коллекторе. Таким образом, частота вращения ротора турбины при сбросе газа снижается незначительно, и при последующем нажатии на педаль задержка подачи воздуха составляет малые доли секунды - время закрытия клапана.

В последнее время также стали применять такой способ регулирования подачи воздуха, как изменяемый угол наклона лопаток компрессора. Идея эта давняя, а вот воплотить ее долго не могли; в качестве примера назовем свеженький агрегат наддува дизелей от Opel "Экотек".

Основная проблема использования турбин - небольшой срок жизни. Это обусловлено тем, что частота вращения ротора турбины очень велика - до 150-200 тысяч об/мин. До последнего времени срок службы ограничивала именно долговечность подшипников. На самом деле, это были вкладыши, подобные вкладышам коленчатого вала, которые смазывались маслом под давлением. Износ таких подшипников скольжения был, конечно, велик, однако шариковые не выдерживали огромной частоты вращения и высоких температур. Выход нашли только недавно, когда удалось разработать подшипники с керамическими шариками. Кроме этого, дополнительный плюс - подшипники заполнены постоянным запасом пластичной смазки, то есть канал от штатной масляной системы двигателя уже не нужен. На очереди - металлокерамический ротор турбины, который примерно на 20% легче изготовленного из жаростойких сплавов, да к тому же обладает меньшим моментом инерции.

Теперь разберемся, что такое "битурбо" и "твинтурбо". Как явствует из названия - когда вместо одной турбокомпрессорной установки используются две - параллельно (бывает и последовательно, но реже). Каждый ротор поменьше, полегче, менее инерционен, более отзывчив. И управлять диапазонами их работы при последовательном наддуве можно по-разному, добиваясь нужной итоговой характеристики.

Что такое интеркулер

Сжимаемый воздух неизбежно нагревается. При этом уменьшается его плотность и содержание в нем кислорода, ради которого все и затевалось. Поэтому перед подачей в двигатель сжатый воздух стоит охладить - в дополнительном радиаторе, который и именуется интеркулером. При умеренной форсировке мотора без интеркулера можно обойтись, но если делать все серьезно, его применение неизбежно.

http://www.cardriver.ru/files/u458/PT-101.jpgКак с этим жить?

Турбонаддуву приходится работать в далеко не легких условиях: высокая температура, высокие окружные скорости. Скорости вращения подшипников также близки к предельным. Что же позволяет работать в таких условиях долго и надежно?

Как только вы завели двигатель, начинает работать масляный насос. Масло по системе каналов под давлением поступает на подшипники турбины, и вал начинает активно смазываться. При этом свою порцию масла получает и упорный подшипник. Чем больше обороты двигателя, тем больше масла поступает на вал турбины и его подшипники. Поскольку зазоры на подшипниках очень малы и соизмеримы с размерами ячеек масляного фильтра, то следует помнить о чистоте масла и состоянии масляного фильтра.

Пока двигатель вращается, и масляный насос создает давление, исправная турбина работает нормально. Но рано или поздно вы заглушите двигатель, он остановится, остановится и масляный насос, давление масла в системе мгновенно упадет до нуля, а вал с крыльчатками, который имеет приличный вес и вращается с очень большой скоростью, мгновенно остановиться не сможет. Но масляного слоя уже нет. Выводы делайте сами.

Это одна из проблем. Для того, чтобы она не стала основной, во-первых, вовремя меняйте масло и масляный фильтр. Во-вторых, используйте только масло, предназначенное для двигателей, оборудованных турбонаддувом. И, наконец, третье, самое главное условие нормальной работы турбонаддува. При запуске холодного двигателя масло в нем имеет высокую вязкость и с трудом прокачивается по зазорам. Поэтому дайте двигателю прогреться. Если вам надо остановиться, никогда не глушите двигатель сразу. В зависимости от режима езды дайте ему поработать на холостом ходу 2-5 минут (зимой можно дольше). За это время вал турбины снизит обороты до минимальных, а детали плавно остынут. Значительно облегчает жизнь турботаймер. Он установлен не на всех автомобилях, но эта функция есть во многих охранных сигнализациях.

 

Когда беспокоиться?

 

Если у вашей машины пошел интенсивный белый дым из глушителя и упала мощность - все, приехали, однозначно в ремонт. Причина - изношены подшипники и уплотнительное кольцо около крыльчатки турбины. В результате масло под давлением устремляется в выхлопную трубу, где испаряется и вылетает наружу, создавая дымовую завесу. Расход масла может резко возрасти. Бывает и так, что дымовой завесы нет, но автомобиль не может развить мощность, у дизельных двигателей появляется постоянный черный дым на оборотах - все это говорит о том, что скорее всего наддув тоже изношен, и к тому же основательно забит нагаром, поэтому компрессор из-за повышенного сопротивления вращению не развивает рабочих оборотов, а двигателю не хватает воздуха.

 

Как видите, ничего сложного в эксплуатации турбонаддува нет, требуется лишь элементарная аккуратность: вовремя меняйте масло и масляный фильтр, используйте нужные сорта масла, не перегревайте турбонаддув (к перегреву приводят неисправности в системе зажигания или впрыска, длительная езда на высоких оборотах). Следите за состоянием воздушного фильтра, забитый воздушный фильтр создает повышенное сопротивление на всасывании и производительность резко снижается. Порванный фильтр пропускает частицы пыли, которые, соударяясь с крыльчаткой компрессора на высокой скорости, изнашивают ее, а заодно и двигатель.

 

Таким образом, срок службы турбонаддува, в основном, зависит от вашего с ним обращения. Выполняя перечисленные выше рекомендации, вы сможете избавить себя от лишних проблем. Но если возникли какие-то неполадки с турбиной, не затягивайте с ремонтом, так как порой хватает нескольких дней для того, чтобы сделать ремонт вашего турбонаддува невозможным.

 

 

 

 

 

www.cardriver.ru

despi

Дата: 05.09.07

[Freeee]

Freeee, лёгкие подвывания турбины это нормально, у меня так. За что Форик и был прозван пылесосом :D .

Лучше слышно с утра, пока уши не запачкались :D.

Jack8, спасибо, успокоил!! :rolleyes:

[mustea]

Здравствуйте,уважаемые субароводы! У меня Форик 2002 года ХТ 2.0 турбо. На скорости 160 появляется громкий свист в районе дислокации турбины! Это всё? - кирдык? Или как? :huh:

[Уралец]

mustea, приветствую ;)

Может свист имеет всёже аэродинамический источник происхождения? А? ;) Многие на это жалуются....

Изменено 18 Октября 2008 пользователем Уралец

[logon]

Здравствуйте,уважаемые субароводы! У меня Форик 2002 года ХТ 2.0 турбо. На скорости 160 появляется громкий свист в районе дислокации турбины! Это всё? - кирдык? Или как? :huh:

Если при этом нет белого дыма из выхлопа, то ещё не кердык. Кстати, мне таки пришлось турбинку поменять. Пошёл дым и масло уходило из мотора. После замены турбины и выть перестало. Зато теперь обязательно пользуюсь турботаймером - двигатель после выключения работает ещё 3 минуты и сам вырубается (для охлаждения турбины). Не скажу, что супердорого обошлась замена, но и недёшево. Так что лучше на диагностику сначала советую. От скорости также могут возникать аэродинамические шумы (ну ветры вокруг машины). Поэтому не стоит обращать внимание на скорость, при которой появляются шумы (свист, вой), а на обороты движка. Вот если считать, что сейчас у меня турбина исправная, свист едва уловим после 3000 об/мин, зато машина с этих значений обротов движка такой пинок получает, аж приседает, чего не было при покупке. Т.е. я купил машину с полудохлой турбиной. Спасибо клубу, и лично (сам знает кому :rolleyes: ) за помощь!

[DieForSoS]

Какой драйвер не мечтал о том что бы в его автомобиле жило намного больше лошадок под капотом? Ну хотя бы раз. Но мы ее тут же запихивали в отдаленные уголки сознания с мотивацией "дорого и непрактично". Так ли это на самом деле?

Сейчас кроме "дорого и непрактично" есть более весомые аргументы не брать турбу. Например, "а где на ней ездить, даже если сильно хочешь". Особо актуально для жителей миллионников, где 312 дней из 365 в году тупо встаешь в пробку выехав из двора. Сидишь и думаешь - куда мне 2 литра, вот бы 0,5 :)