Ce este un turbocompresor de motor

Până acum câteva decenii, motoarele turbo erau percepute ca un element de mașini fantastice din viitor sau frumoase jocuri pe computer. Și chiar și după implementarea ideii ingenioase a unei modalități simple de creștere a puterii motorului, această oportunitate a rămas mult timp prerogativa dispozitivelor pe benzină. Acum, aproape fiecare mașină care iese de pe linia de asamblare este echipată cu un sistem turbo, indiferent de ce combustibil funcționează.

La turații mari sau urcări abrupte, motorul normal al mașinii este grav suprasolicitat. Pentru a facilita funcționarea sa, a fost inventat un sistem care ar putea crește puterea motorului fără a interfera cu structura internă.

Alături de influențarea potențialului motorului, principiul „turbo” contribuie la purificarea semnificativă a gazelor de eșapament, prin reutilizarea și reciclarea acestora. Și acest lucru este important pentru îmbunătățirea ecologiei, care îndeplinește cerințele multor organizații internaționale care luptă pentru conservarea mediului.

Turboalimentarea are unele dezavantaje asociate cu aprinderea prematură a amestecului combustibil. Dar acest efect secundar - motivul uzurii rapide a pistoanelor din cilindri - este tratat cu succes de uleiul corect selectat, care este necesar pentru a lubrifia piesele în timpul funcționării motorului turbo.  

Ce este o turbină sau un turbocompresor într-o mașină?

Eficiența unei mașini echipate cu un „turbo” crește cu 30 - 50% sau chiar 100% din capacitățile sale standard. Și asta, în ciuda faptului că dispozitivul în sine este relativ ieftin, are o greutate și un volum nesemnificativ și funcționează fiabil conform unui principiu ingenios de simplu.

Dispozitivul creează o presiune crescută în motorul cu ardere internă datorită injecției artificiale a unei doze suplimentare de aer, care formează un volum crescut de amestec combustibil-gaz, iar atunci când arde, puterea motorului crește cu 40 - 60%.

Un mecanism echipat cu turbo devine mult mai eficient fără a-și schimba designul. După instalarea unui dispozitiv fără pretenții, un motor cu 4 cilindri de mică putere poate oferi potențialul de funcționare cu 8 cilindri.

Pentru a o pune mai ușor, o turbină este o parte discretă, dar extrem de eficientă pe un motor de mașină, care ajută la creșterea performanțelor „inimii” mașinii fără consum inutil de combustibil prin reciclarea energiei gazelor de eșapament.

Pe ce motoare sunt instalate turbocompresoarele

Echipamentul actual al mașinilor cu mecanisme de turbină este mult mai rapid decât introducerea lor inițială în motoarele pe benzină. Pentru a determina modul optim de funcționare, dispozitivele au fost utilizate inițial pe mașinile de curse, datorită cărora au început să se aplice:

· Control electronic;

· Răcirea lichidă a pereților dispozitivului;

· Tipuri de ulei mai avansate;

· Materiale rezistente la căldură pentru corp.

Dezvoltările mai avansate au făcut posibilă utilizarea sistemului „turbo” pe aproape orice motor, fie el pe benzină, benzină sau motorină. Mai mult, ciclul de lucru al arborelui cotit (în două sau patru timpi) și metoda de răcire: cu ajutorul aerului sau lichidului, nu joacă un rol.

În plus față de camioane și mașini cu o putere a motorului care depășește 80 kW, sistemul și-a găsit aplicația în locomotiva diesel, echipamente de construcție de drumuri și motoare marine cu un volum de lucru crescut de 150 kW.

Principiul de funcționare al unei turbine auto

Esența unui turbocompresor este de a crește performanța unui motor cu putere redusă cu un număr minim de cilindri și o cantitate mică de combustibil prin reciclarea gazelor de eșapament. Rezultatele pot fi uimitoare: de exemplu, motorul cu trei cilindri de litru este capabil să livreze 90 de cai putere fără combustibil suplimentar și cu un indicator de ecologie ridicată.

Sistemul funcționează foarte simplu: combustibilul uzat - gazele - nu scapă imediat în atmosferă, ci intră în rotorul turbinei atașat la conducta de evacuare, care, la rândul său, se află pe aceeași axă cu suflanta de aer. Gazul fierbinte învârte lamele sistemului turbo și pun în mișcare arborele, ceea ce contribuie la fluxul de aer în voluta rece. Aerul comprimat de roată, intrând în unitate, acționează asupra cuplului motorului și sub presiune, crescând volumul de lichid gaz-combustibil, contribuie la o creștere a puterii unității.

Se pare că, pentru funcționarea eficientă a motorului, nu aveți nevoie de mai multă benzină, ci de o cantitate suficientă de aer compactat (care este complet gratuit), care, amestecat cu combustibil, îi mărește eficiența (eficiența).

Design turbocompresor

Convertorul de energie este un mecanism format din două componente: o turbină și un compresor, care joacă un rol la fel de important în creșterea puterii motorului oricărei mașini. Ambele dispozitive sunt amplasate pe o axă rigidă (ax), care împreună cu lamele (roțile) formează doi rotoare identice: o turbină și un compresor, plasate în carcase care arată ca melci.

Structura schematică:

· Voluta (corpul) turbinei fierbinți. Preia gazele de eșapament care acționează rotorul. Pentru fabricare, se utilizează fontă sferoidală, rezistă la încălzire puternică.

· Rotor (roată) al turbinei, fixat rigid pe o axă comună. De obicei nivelat pentru a preveni coroziunea.

· Carcasa centrală a cartușului cu rulmenți între roțile rotorului.

· Voluta compresorului rece (corp). După derularea arborelui, combustibilul uzat (gazele) atrage un volum suplimentar de aer. Este adesea fabricat din aluminiu.

· Un rotor compresor (roată) care comprimă aerul și îl alimentează la sistemul de admisie sub presiune ridicată.

· Canalele de alimentare și evacuare a uleiului pentru răcirea parțială a pieselor, prevenirea LSPI (aprindere cu viteză redusă), reducerea consumului de combustibil.

Designul ajută la utilizarea energiei cinetice din gazele de eșapament pentru a crește puterea motorului fără consum suplimentar de combustibil.

Funcțiile turbinei (turbocompresorului)

Sistemul turbo se bazează pe o creștere a cuplului, care ajută la creșterea eficienței motorului mașinii. Mai mult, utilizarea dispozitivului nu se limitează doar la autoturisme și vehicule utilitare. În prezent, turbocompresoarele cu dimensiuni de roți de la 220 mm la 500 mm sunt utilizate în multe mașini industriale, nave și locomotive diesel. Acest lucru se datorează unora dintre beneficiile pe care tehnica le câștigă:

· Dispozitivul turbo, supus unei funcționări corecte, va ajuta la maximizarea utilizării puterii motorului într-un mod stabil;

· Munca productivă a motorului va avea rezultate în termen de șase luni;

· Instalarea unei unități speciale va economisi bani la achiziționarea unui motor dimensional care „mănâncă” mai mult combustibil;

· Consumul de combustibil devine mai rațional cu un volum constant al motorului;

· Eficiența motorului aproape se dublează.

 Și ceea ce este important - gazele de eșapament după utilizarea secundară devin mult mai curate, ceea ce înseamnă că nu are un efect atât de dăunător asupra mediului.

Tipuri și caracteristici ale turbocompresorului

Unitatea instalată pe structuri pe benzină - separată - este echipată cu două melci, care ajută la păstrarea energiei cinetice din gazele de eșapament și împiedică reintrarea lor în motor. Proiectarea benzinei necesită o cameră de răcire care scade temperatura amestecului injectat (până la 1050 grade) pentru a evita aprinderea prematură bruscă.

Pentru motoarele diesel, răcirea nu este în general necesară, controlul temperaturii și al presiunii aerului este asigurat de dispozitive cu duze care schimbă geometria datorită lamelor mobile care pot modifica unghiul de înclinare. Supapa de bypass cu acționare pneumatică sau electrică la motoarele diesel de putere medie (50-130 CP) reglează setările turbocompresorului. Și mecanisme mai puternice (de la 130 la 350 CP) sunt echipate cu un dispozitiv care reglează injecția de combustibil netedă (în două etape) în strictă conformitate cu volumul de aer care intră în cilindri.

Toate turbocompresoarele sunt clasificate în funcție de multe caracteristici de bază:

· Prin valoarea creșterii eficienței;

· Temperatura maximă de lucru a gazelor de eșapament;

· Cuplul rotorului turbinei;

· Diferența de presiune a aerului forțat la intrarea și ieșirea din sistem;

· Pe principiul dispozitivului intern (schimbarea geometriei duzei sau design dublu);

· După tipul de lucru: axial (avans de-a lungul arborelui spre centru și ieșire din periferie) sau radial (acțiune în ordine inversă);

· Pe grupe, împărțite în motoare diesel, pe benzină, pe benzină, precum și pe puterea unităților;

· Pe un sistem de presurizare într-o etapă sau în două etape.

În funcție de calitățile enumerate, turbocompresoarele pot avea o diferență semnificativă în dimensiune, echipamente suplimentare și pot fi instalate în moduri diferite.

Ce este turbo lag (turbo pit)?

Funcționarea eficientă a turbocompresorului începe cu o viteză medie a vehiculului, deoarece la viteze mici unitatea nu primește suficient gaz de evacuare pentru a asigura un cuplu ridicat al rotorului.

Când autovehiculul pornește brusc dintr-o oprire, se observă exact același fenomen: mașina nu poate accelera instantaneu, deoarece motorului îi lipsește inițial presiunea de aer necesară. Ar trebui să dureze ceva timp pentru a crea rpm mediu-mare, de obicei câteva secunde. În acest moment apare întârzierea de pornire, așa-numitul turbo pit sau turbo lag.

Pentru a rezolva această problemă, modelele moderne de vehicule sunt echipate nu cu una, ci cu două sau trei turbine care funcționează în moduri diferite. Gropile turbo sunt, de asemenea, tratate cu succes prin deplasarea lamelor care schimbă geometria duzei. Reglarea unghiului de înclinare a palelor roții este capabilă să creeze presiunea necesară în motor.

Care este diferența dintre un turbocompresor și un turbocompresor (turbocompresor)?

Funcția turbinei este de a genera un cuplu pentru rotor, care are o axă comună cu roata compresorului. Iar acesta din urmă creează la rândul său o presiune crescută a aerului necesară pentru arderea productivă a amestecului de combustibil. În ciuda similitudinii proiectelor, ambele mecanisme au unele diferențe semnificative:

· Instalarea unui turbocompresor necesită condiții și abilități speciale, deci este instalat fie din fabrică, fie într-un service specializat. Orice driver poate instala singur compresorul.

· Costul sistemului turbo este mult mai mare.

· Întreținerea compresoarelor este mai ușoară și mai ieftină.

· Turbinele sunt adesea folosite pe motoare mai puternice, în timp ce un compresor cu o cilindree mică este suficient.

· Sistemul turbo necesită în mod constant ulei pentru răcirea pieselor supraîncălzite. Compresorul nu are nevoie de ulei.

· Turbocompresorul contribuie la un consum economic de combustibil, în timp ce compresorul, dimpotrivă, își mărește consumul.

· Turbo-ul funcționează pe o mecanică pură, în timp ce compresorul are nevoie de energie.

· Când compresorul funcționează, nu există un fenomen de „turbo lag”, întârzierea de funcționare a unității (unității) este observată numai în turbo.

· Turboalimentarea este activată de gazele de eșapament, iar compresorul este activat prin rotația arborelui cotit.

Este imposibil să se spună ce sistem este mai bun sau mai rău, depinde de la ce fel de condus este obișnuit șoferul: pentru unul agresiv, va face un dispozitiv mai puternic; pentru unul silențios - este suficient un compresor convențional, deși acum practic nu sunt produse într-o formă separată.

Durata de viață a turbocompresorului

Primii constructori de energie au suferit de avarii frecvente și o reputație slabă. Acum situația s-a îmbunătățit mult, grație dezvoltărilor moderne de design inovator, utilizării materialelor rezistente la căldură pentru corp, apariției de noi tipuri de ulei, care necesită o selecție deosebit de atentă.

În prezent, durata de funcționare a unei unități suplimentare poate continua până când motorul și-a epuizat resursele. Principalul lucru este să treceți inspecțiile tehnice la timp, ceea ce va ajuta la identificarea celor mai mici defecțiuni în etapa inițială. Acest lucru va economisi semnificativ timp pentru depanarea minoră și bani pentru reparații.

O schimbare în timp util și sistematică a filtrului de aer și a uleiului de motor afectează pozitiv buna funcționare a sistemului și prelungirea duratei sale de viață.

Funcționarea și întreținerea turbinelor auto

Unitatea de creștere a puterii în sine nu are nevoie de întreținere separată, dar funcționalitatea sa depinde direct de starea actuală a motorului. Apariția primelor probleme este indicată de:

· Apariția zgomotului străin;

· Consum vizibil de ulei de motor;

• fum albastru sau chiar negru care iese din duză;

· O scădere bruscă a puterii motorului.

Adesea, efectele secundare sunt direct legate de utilizarea uleiului de calitate scăzută sau de lipsa constantă a acestuia. Pentru a nu vă face griji cu privire la eșecul prematur al „organului principal” și „stimulatorului” acestuia, ar trebui să urmați sfatul expertului:

· Curățați toba de eșapament, filtrați și verificați la timp starea catalizatorului;

· Mențineți constant nivelul de ulei necesar;

· Verificați periodic starea conexiunilor etanșate;

· Încălziți motorul înainte de a porni în funcțiune;

· După o conducere agresivă timp de 3-4 minute, folosiți turația de ralanti pentru a răci turbina;

· Respectați recomandările producătorului pentru utilizarea unui filtru adecvat și de calitate pentru ulei;

· Efectuați periodic întreținere și monitorizați starea sistemului de alimentare cu combustibil.

Dacă, totuși, apare problema reparațiilor serioase, atunci ar trebui efectuată numai într-un atelier specializat. Serviciul trebuie să aibă condiții ideale pentru menținerea curățeniei, deoarece pătrunderea prafului în sistem este inacceptabilă. În plus, sunt necesare echipamente specifice pentru reparații.

Cum să prelungiți viața unui turbocompresor?

Trei puncte principale asigură funcționarea precisă și pe termen lung a turbinei:

1. Înlocuirea la timp a filtrului de aer și menținerea cantității necesare de ulei din motor. Mai mult, ar trebui să utilizați numai acele materiale recomandate de producător. Puteți cumpăra produse originale de la dealeri autorizați / reprezentanți ai companiei, pentru a evita cumpărarea falsurilor.

2. O oprire bruscă după o acționare de mare viteză obligă sistemul să funcționeze fără lubrifiere, deoarece roata turbinei continuă să se rotească prin inerție, iar uleiul de la motorul oprit nu mai curge. Acest lucru nu durează mult, aproximativ jumătate de minut, dar această practică constantă duce la uzura rapidă a complexului rulmentului cu bile. Deci, trebuie fie să reduceți treptat viteza, fie să lăsați motorul să funcționeze puțin la ralanti.

3. Nu puneți presiunea pe gaz brusc. Este mai bine să câștigați viteza treptat, astfel încât uleiul de motor să aibă timp să lubrifieze corect mecanismul de rotație.

Regulile sunt foarte simple, dar respectarea acestora împreună cu recomandările producătorului vor prelungi semnificativ durata de viață a mașinii. După cum arată statisticile, doar aproximativ 30% dintre șoferi respectă sfaturi utile, prin urmare există destul de multe plângeri cu privire la ineficiența dispozitivului.

Ce se poate defecta în turbocompresorul unei mașini?

Cele mai frecvente defecțiuni sunt asociate cu ulei de motor de calitate slabă și cu un filtru de aer înfundat.

În primul caz, se recomandă înlocuirea la timp a piesei contaminate și nu curățarea acesteia. Astfel de „economii” pot duce la pătrunderea resturilor în mijlocul sistemului, ceea ce va afecta negativ calitatea lubrifierii lagărelor.

Uleiul de producție dubioasă are același efect. Ungerea slabă duce la uzura rapidă a pieselor interne și nu numai unitatea suplimentară, ci și întregul motor.

Dacă sunt detectate primele semne ale unei defecțiuni: apariția unei scurgeri de lubrifiant, vibrații nedorite, sunete suspect puternice, trebuie să contactați imediat serviciul pentru un diagnostic complet al motorului.

Este posibil să reparați o turbină într-o mașină

Achiziționarea fiecărui lucru nou și, cu atât mai mult legat de mecanisme, este însoțită de eliberarea unui card de garanție, în care producătorul declară o anumită perioadă de service fără probleme a dispozitivului. Dar șoferii din recenzii își împărtășesc adesea dezamăgirile legate de discrepanța dintre perioada de garanție declarată. Cel mai probabil, vina nu aparține producătorului, ci proprietarului însuși, care pur și simplu nu a respectat regulile de funcționare recomandate.

Dacă mai devreme defectarea turbinei a însemnat costul unui nou dispozitiv, atunci în acest moment unitatea este supusă unei restaurări parțiale. Principalul lucru este să vă adresați profesioniștilor la timp cu echipamentul adecvat și componente originale certificate. În niciun caz nu trebuie să vă reparați, altfel nu va trebui să schimbați câteva piese, ci întregul motor, iar acest lucru va costa deja mult mai mult.

Întrebări și răspunsuri:

Care este diferența dintre o turbină și un turbocompresor? Aceste mecanisme au un tip diferit de acționare. Turbina este rotită de fluxul de gaze de eșapament. Compresorul este conectat direct la arborele motorului.

Cum funcționează un turbocompresor? Acționarea turbocompresorului este activată imediat când motorul este pornit, datorită căruia forța de supraalimentare depinde direct de turația motorului. Rotorul este capabil să depășească o rezistență mare.

Care este diferența dintre un turbocompresor și un turbocompresor? Turboalimentarea nu este altceva decât o turbină convențională alimentată de forța fluxului de evacuare. Un turbocompresor este un turbocompresor. Deși este mai ușor de instalat, este mai scump.

Pentru ce este un turbocompresor? Acest mecanism, ca o turbină clasică, folosește energia motorului în sine (numai în acest caz, energia cinetică a arborelui, și nu gazele de eșapament) pentru a îmbunătăți fluxul de aer proaspăt care intră.