Турбіна как она есть!

Лопаті турбіни під впливом вихлопних газів обертаються з величезною швидкістю - понад сто тисяч обертів на хвилину. Ось, що приводиться в рух провідною крильчаткою, кріпиться за допомогою підшипників ковзання до корпусу турбіни. Для змащення підшипників використовується моторне масло, яке подається під тиском. Як тільки двигун перестає працювати, тиск масла різко падає, а обидві крильчатки, ведуча і нагнітає, продовжують за інерцією обертатися. Підшипники вала, на який насаджені обидві крильчатки, виявляються без змащення. Внаслідок таких перевантажень турбіна починає «їсти» масло. Через що збільшився зазор мастило просочується під нагнітаючої крильчаткою і потрапляє у впускний колектор, а потім згорає в циліндрах. При сильному збільшенні зазору турбіна починає вити. До того ж турбіна не може довго тримати високі обороти без надходження відповідної кількості відпрацьованих газів. Тому знос від масляного "голодування" в підшипнику супроводжується й іншими побічними факторами. Наприклад: після тривалої роботи двигуна з пристойною віддачею потужності корпус турбіни сильно розігрівається від великої кількості проходять через неї розпечених відпрацьованих газів. Найчастіше турбіна охолоджується протокою того ж моторного масла. Якщо припинити надходження цього потоку, при зупинці двигуна, обов'язково відбувається пригорання залишків мастила до деталей турбіни, що призведе, з часом до накопичення нагару і неминучого зносу деталей. У цьому випадку справедливо прийняти рішення до застосування більш якісного масла, буде більше шансів вижити. Хорошим рішенням для збереження працездатності турбіни буде застосування так званого турбо-таймера. Пристрій забезпечує автоматичне затримку вимикання двигуна після виключення запалення на час, достатній для того щоб деталі турбонадува встигли охолонути. Багато моделей турбо-таймерів мають навіть індикацію температури турбіни і часу необхідного на охолодження турбіни. Турбо-таймер можна використовувати як окремо, так і спільно з автосигналізацією. Недоліком використання є те, що при можливості перегріву турбіни таймер може її відключити в самий невідповідний момент. І доводиться контролювати крім швидкості ще й роботу турбіни.

ПОШКОДЖЕННЯ ПРИ ВИДІЛЕННЯ сторонніх часток
Пошкодження, що з'явилися в результаті попадання сторонніх предметів через корпус турбіни або компресора.
Такі пошкодження явно видно на крильчатці турбіни і крильчатці компресора.
Заборонено використовувати турбокомпресор з пошкодженими крильчатками, тому що Пошкодження викликають дисбаланс ротора, що може привести до повного руйнування турбокомпресора і привести до серйозної поломки двигуна.

НЕДОСТАТНЯ ПОДАННЯ ОЛІЇ

Недолік подачі масла може мати наступні причини:
• некваліфікована установка турбокомпресора;
• тривалий простій мотора;
• пошкоджена або засмічена маслоподающая трубка;
• низький тиск масла в слідстві несправностей в системі мастила;
• низький рівень масла або його відсутність в картері;
• використання герметиків, які можуть потрапляти в маслоподающіе канали та блокувати або обмежувати надходження масла;
• незаповнений маслом масляний фільтр при зміні масла (бажано «прокрутити» мотор, щоб створити тиск масла);
• старт мотора при ще не повністю заповнених масляних каналах.

забруднена олія
Пошкодження через забрудненої олії
Зазвичай виглядають як глибокі подряпини на підшипниках і валу. Для попередження таких ушкоджень використовуйте якісне масло і фільтри, рекомендовані ОЕ виробником.
Крім регламентних ТО згідно специфікації автомобіля, масло і фільтри обов'язково потрібно міняти при зміні турбокомпресора.
Причини пошкодження через брудне масла можуть бути такі:
• пошкоджений, забитий або низької якості масляний фільтр;
• бруд, що потрапила під час сервісних робіт;
• знос двигуна або частки зносу;
• не працюючий перепускний клапан масляного фільтра;
• масло зі зниженими мастильними властивостями.

Вимкнення гарячого двигуна

Несправності, викликані освіту карбонового нальоту
Наліт виникає в слідстві підвищеної температури вихлопу або зупинки мотора відразу після припинення руху.
Рекомендується перед вимиканням двигуна дати йому попрацювати 2-3 хвилини на холостому ходу, щоб система підшипників турбокомпресора встигла охолонути.
Жар з боку турбіни проникає в корпус підшипника, що викликає карбонізацію масла і відкладення в системі підшипників. Основні пошкодження отримують вал в районі маслоупорного кільця, ближній до турбіни підшипник, блокуються масляні канали в корпусі підшипника.
Можливі причини карбонізації масла:
• зупинка двигуна відразу після припинення руху;
• низька якість масла;
• нерегулярне зміна масла призводить до його псування;
• витоку повітря і вихлопу;
• неполадки в паливній системі (форсунки, насоси і т.д.)

Про технічному обслуговуванні

Але особливості експлуатації все-таки залишилися. Періодичність ТО у машин з турбіною, як правило, менше, ніж у атмосферников. Вимоги до маслу для турбодвигунів більш жорсткі; це, природно, позначається на ціні. Турбіна - досить складний агрегат, і неправильне користування її може дорого обійтися. Правильний підбір масла під певний тип двигуна дозволить збільшити моторесурс двигуна в 2 рази, а правильна експлуатація автомобіля і його періодичне технічне обслуговування - ще в 2 рази. Повітряний і масляної фільтри регулярно перевіряються відповідно до рекомендацій виробника, а в деяких умовах (пилові дороги) навіть частіше.

Клапан вестгейт (Wastegate)

Обхідний клапан вестгейт служить для захисту підшипника турбіни і двигуна від руйнування. Потік вихлопних газів намагається розкрутити крильчатку до нескінченності, тим самим нагнітаючи все більше і більше повітря в двигун. Відповідно повітря збільшує кількість робочої суміші, збільшуючи потік вихлопних газів. Турбіна розкручується ще швидше. Виходить замкнутий цикл.
Якщо цей цикл не зупинити, турбіна набирає обертів набагато більше максимальних 100000-150000 об / хв, видаючи великий тиск наддуву. Якщо двигун не розрахований на такий тиск, відбудеться детонація, і швидкий вихід з ладу поршнів. Так само високі обороти турбіни викликають помпаж (Surge), це коли повітря вже йде не в двигун, а назад на вхід компресора, з відповідним звуком.
Обхідний клапан буває двох видів: вбудований і зовнішній. Вбудований (актуатор) кріпиться прямо на турбіні, і має заслінку, яка відводить частину вихлопних газів, при досягненні певного тиску, в обхід турбіни, в глушник. У нього обмежені можливості, він не може відводити занадто великий потік вихлопних газів.
Зовнішній клапан виконує ті ж функції, але кріпиться на випускному колекторі. При досягненні заданого тиску компресора, відкривається, і починає стравлювати вихлопні гази з випускного колектора, в обхід турбіни - в глушник, не дозволяючи розкручуватися турбіні довше, ніж передбачалося.

Клапан блоу-оф (Blow-Off)

Його так само називають - байпасс, перепускний клапан (Bypass valve). Блоу-офф скидає повітря на вулицю (з відповідним звуком), а байпасс назад на вхід турбіни, як правило застосовується з ДМРВ. На відміну від вестгейта цей клапан відкривається немає від тиску турбокомпресора, а від вакууму, який створюється під впуску при закритті дросельної заслінки. Клапан блоу-оф ставиться на впускний патрубок, між компресором і дроселем. А вакуум береться там же, де і на гальма: у впускному колекторі.
Уявіть ситуацію: ви розганяєте двигун, турбіна набирає максимальні оберти, тиск повітря у впуску 2,5 атмосфери, потік повітря на великій швидкості надходить в двигун, і ... ви кидаєте газ, що б перемкнути швидкість. Дросельна заслінка закривається, але турбіна крутиться на тих же оборотах. Упс ... здається це був пневмоудар (помпаж). Лопаток компресора в цей момент не позаздриш. Як правило частий помпаж гніт вал компресора, лопатки, зношує завзятий підшипник.
Ви переключили швидкість, а лопатки турбіни вже зменшили своє обертання, і потрібно знову їх розкручувати, а це втрата часу.
Для того, що б при закритті дроселя, повітря знайшов собі шлях, і існує клапан блоу-оф. Вакуум утворений при закритті дросельної заслінки миттєво відкриває пропускний клапан, і потік повітря безперешкодно виходить на вулицю, або на вхід турбокомпресора. Крильчатка турбіни при цьому не втрачає своїх оборотів, і готова розкручуватися знову, на новій передачі.

Интеркулер (проміжний охолоджувач повітря) є невід'ємною частиною двигуна з турбонаддувом. Він працює приблизно як радіатор в автомобілі, тільки охолоджує НЕ тосол, а повітря, нагріте турбіною. Турбокомпресор має дві частини - гарячу і холодну. Гаряча частина розкручується вихлопними газами, і сильно нагрівається. Холодна частина закачує атмосферне повітря в мотор, при цьому теж сильно нагрівається від гарячої частини.
Гаряче повітря сильно розширено, і в ньому менше молекул кисню, так потрібного двигуну. Тому повітря потрібно охолодити, інакше весь ефект від турбонаддува не матиме сенсу. Чим холодніше повітря, що надходить у двигун, тим більше його потужність.
Розмір інтеркулера теж не можна збільшувати нескінченно, чим більше інтеркулер, тим більше турбопровал, тобто накачаний повітря пропадає в надрах занадто великого інтеркулера при надбавці "газу". Але на потужних моторах він повинен бути досить великим, інакше маленький інтеркулер буде гальмувати потік повітря від великого турбокомпресора. Наприклад на моторі потужністю 1000 л / с вхідний і вихідний отвір інтеркулера має бути не менше 100 мм.
Интеркулер трохи відрізняється за своїм устроєм від радіатора для тосола. У його каналах існують додаткові перегородки, для того щоб повітря віддавав тепло якомога швидше. Так само він витримує великий тиск та температуру, і виконаний цілком з металу (алюмінію) для більшої міцності.

На двигунах з турбонаддувом сильно зростає тепловий режим роботи двигуна. Кількість згорілої робочої суміші за одиницю часу збільшується пропорційно тиску наддуву, відповідно тепло переходить не тільки в потужність двигуна, але і передається його частинах. Сильно нагріваються поршні, циліндри, випускна система і турбіна.
При температурі 260`С мінеральні компоненти в маслі можуть закоксовавшіеся, і відкластися в масляних каналах і подшипнике турбокомпресора. Так само масло при великому нагріванні стає дуже рідким і втрачає змащувальні властивості. Синтетичне масло менш піддається впливу нагріву, майже не втрачає в'язкість і не коксується, тому краще для двигунів.
Що б не допустити перегріву масла, для цього служить масляний радіатор. Він приєднується до спеціального перехідника під масляним фільтром. Більшість турбін не мають канал для охолоджуючої рідини (тосола), і тому єдиний спосіб охолодити підшипник турбіни - мастило холодним маслом.
Для відводу надлишкової температури від турбомотора всі засоби хороші, і тому мати масляний радіатор бажано на кожній турбированной машині.

підсумок:
1. Після пуску двигуна, дати йому попрацювати близько 1 хвилини. Повний робочий тиск створюється за секунди, але воно тільки дозволяє розігнати рухомі частини турбіни в умовах при гарній мастила. Газувати на двигуні, який лише кілька секунд назад завівся - значить змушувати турбіну обертатися на високих швидкостях в умовах обмеженої мастила. Це може привести до передчасної поломки турбокомпресора.
2. Не перегазовивать відразу після пуску двигуна, їхати на низьких оборотах.
3. Після активної їзди на високих оборотах дати охолонути двигуну після зупинки близько 3-5 хвилин, після чого можна глушити мотор. При навантаженому двигуні, турбокомпресор працює на дуже високих оборотах від 100 тисяч до 250 тисяч і при високій температурі. Швидке вимикання запалювання або "гаряче виключення" створює швидкі перехідні процеси і перепади температур в турбіні і зменшує тим самим життя турбокомпресора.
4. Бажано не залишати двигун довго працює на холостих обертах (більше 20-30 хвилин). При холостих обертах, турбіна генерує низький тиск і можливі протікання парів масла через з'єднання турбіни. Це не приносить ніякої реальної шкоди для турбіни, тільки додає синій дим до вихлопу двигуна.
5. Міняти масло за регламентом, по закінченню певного часового, стежити за його якістю. Стежити за станом повітряного і масляного фільтра і так само не забувати про їх своєчасної заміни.
6. У проміжки між ТО стежити за рівнем масла, і при необхідності доливати його.