Машини з турбокомпресорами почали серійно випускати понад півстоліття тому. Але інженери й досі вдосконалюють конструкцію ключових вузлів та агрегатів, щоб збільшити потужність авто і знизити витрати пального.
Звичайна турбіна має класичну крильчатку, яка починає розкручуватись від потоку вихлопних газів, і що більше їх виробляється, то сильніше зростає швидкість обертання. Іноді для прискорення машини немає потрібної кількості газів. Якщо натиснути на педаль, прискорення відбудеться із затримкою (це явище отримало назву «турбояма»). Щоб цьому запобігти, на сучасних авто встановлюють турбіни зі змінною геометрією.
Розглянемо докладніше особливості конструкції таких пристроїв, їхні переваги, особливості, як запобігти передчасному виходу з ладу механізму та коли потрібне регулювання чи ремонт турбіни.
Принцип роботи турбіни зі змінною геометрією
Від класичних турбін зі стаціонарними крильчатками моделі зі змінною геометрією відрізняються наявністю рухомих лопаток всередині, які змінюють напрямок і швидкість відпрацьованих газів, забезпечуючи стабільну потужність турбонаддуву за різних режимів роботи двигуна.
Як працює така система у різних випадках:
- Низькі оберти. Енергія відпрацьованих газів досить мала, тому лопатки перебувають у закритому положенні, зменшуючи ширину робочого каналу. Потік газів, проходячи крізь вузький отвір, спричинює зростання тиску всередині, що пришвидшує частоту обертання компресорного колеса, збільшуючи ефективність роботи турбіни.
- Різке збільшення обертів. Рухомі елементи починають змінювати своє положення з невеличкою затримкою, завдяки якій оптимізується енергія потоку газів. Турбіна не втрачає потужності, а водій не відчуває ефекту «турбоями».
- Високі оберти. Крізь робочий канал проходять гази з великим тиском. Щоб позбутись надлишкової енергії, лопатки обертаються на максимальний кут, забезпечуючи найбільшу площу робочого каналу.
Систему керування положенням лопаток побудовано на базі вакуумного приводу, який спрацьовує під час кожної зміни тиску всередині робочого каналу. Вся інформація надходить з двох датчиків, один з яких фіксує температуру повітря на вході, а другий — тиск наддуву.
Переваги нових турбін
Які переваги має конструкція зі змінною геометрією? По-перше, це збільшення ефективності двигуна. По-друге, оптимальний тиск у системі за різних режимів роботи мотора та запобігання ефекту «турбоями». По-третє, зниження температури відпрацьованих газів.
Частина позитивних ефектів від нової конструкції відчувається відразу — знижується шум та зменшуються витрати пального. Інші переваги спочатку не дуже помітні, але відчуються згодом. Це збільшення робочого ресурсу двигуна та супутнього обладнання завдяки зниженню загального температурного режиму.
Коли турбіна виходить з ладу та як продовжити її строк служби?
Існує кілька причин, через які турбіна зі змінною геометрією виходить з ладу:
- Природне зношування. Це насамперед стосується лопаток, які постійно рухаються, а також ущільнювачів і прокладок. У результаті, з’являються перекоси, люфти та інші дефекти, які порушують звичайний алгоритм роботи турбіни.
- Потрапляння мастила у циліндри. Це відбувається внаслідок втрати герметичності прокладок.
- Засмічення повітряних фільтрів. Через це порушується стабільність повітряного потоку, що призводить до збоїв у роботі пристрою.
- Потрапляння всередину сторонніх предметів. Це призводить до появи тріщин та інших механічних дефектів.
- Формування нагару на внутрішній поверхні різних елементів. Це відбувається, коли лопатки заклинює через часткову втрату рухомості.
Щоб запобігти передчасному виходу геометрії турбіни з ладу, рекомендується проводити регулярну профілактику. Для цього важливо використовувати тільки якісні мастила та паливо, що зменшить утворення нагару та різних хімічних нерозчинних з’єднань. Бажано захистити впускний клапан від потрапляння всередину сторонніх предметів. Регулярна чистка вузлів турбіни від нагару та пилу суттєво продовжить строк служби пристрою.
Відновлення турбіни зі змінною геометрією
У разі виходу турбіни з ладу рекомендовано звертатись до профільних фахівців, які проведуть діагностику обладнання, виявлять причину несправності та швидко її усунуть.
Регулювання турбіни — це один з етапів відновлення її працездатності. Цей процес досить складний і потребує від виконавця не тільки практичного досвіду, а й наявності спеціального стенда та іншого професійного обладнання.
Обслуговувати та усувати поломки турбін зі змінною геометрією повинні фахівці спеціалізованих СТО. У разі самостійного некваліфікованого втручання у конструкцію приладу він може повністю вийти з ладу і не підлягати ремонту.
Поделиться:
