Принцип работы турбины на дизельном двигателе и ее устройство

Принцип работы турбины на дизельном двигателе и ее устройство

Гениальная идея использования выхлопных газов для разгона ротора позволила создать турбированный дизельный двигатель внутреннего сгорания и увеличить его мощность на 40–50%. Это притом, что во время работы в обычном режиме выброс газов сопровождается снижением коэффициента полезного действия в пределах 30 — 40%.

Принцип работы турбины дизельного двигателя основан на увеличении количества воздуха, смешиваемого с топливом и поступающего в камеру сгорания. За один и тот же период времени и при равных объемах цилиндров, двигатель с турбонаддувом может сжечь большее количество топлива, чем движок, не оснащенный таким устройством. А значит, его мощность и КПД в единицу времени значительно возрастет.

Рассмотрим устройство турбины дизельного двигателя, как работает, и каким образом достигаются такие показатели.

Как работает актуатор турбины

Как было отмечено выше, задачей актуатора турбины является снижение давления при работе мотора на высоких оборотах. Он монтируется до турбины в выпускной коллектор автомобиля.

Принцип работы вестгейта крайне простой. Когда в двигателе повышаются обороты, а вместе с тем возрастает давление отработавших газов, стоит задача пустить их мимо самого турбинного колеса. Соответственно, в этот момент происходит открытие актуатора, установленного до турбины, и через него выходят отработавшие газы. За счет этого в клапаны попадает больше воздуха, что необходимо для максимального разгона турбонагнетателя.

Особенности

Главной особенностью турбины является то, что увеличивается мощность при сохранении габаритов мотора. Это очень важно на легковых автомобилях и джипах. Дело в том, что подкапотное пространство городских машин не настолько большое, чтобы вместить в него ДВС с большим количеством цилиндров.

Второй особенностью считается то, что турбина способна перерабатывать выхлопные газы в мощность двигателя. Происходит это по причине того, что газы выходя наружу попадают на крыльчатку, тем самым заставляя ее вращаться. На этом же валу, где расположена крыльчатка, установлен компрессор, который нагнетает давление, а оно увеличивает мощность мотора, а вот ресурс, к сожалению, падает.

Третьей особенностью является то, что мощность ДВС увеличивается, а ресурс оборотов коленчатого вала нет. Это обусловлено тем, что в камеры сгорания попадает больше топливной смеси и увеличивается давление.

Подключение датчика буста

Установку нового датчика буста желательно выполнять в сервисных центрах, которые имеют весь необходимый запас инструментов и требуемое оборудование для диагностики.

Если же человек уверен в своих силах и имеет основные знания, он может подключить датчик буста дома.

Для настройки механизма потребуются:

• пассатижи;
• ключ на 10;
• отвертка крестовая.

Подключение устройства в машине производится в такой последовательности:

1. Снимается турбокомпрессор с автомобиля.
2. Удаляется скоба.
3. Осуществляется подтяжка винта регулировки за счет его поворота влево.
4. С помощью ключа «десятка» элемент подтягивается до тех пор, пока не исчезнут любые посторонние звуки, включая дребезжание.
5. Затягивается гайка.
6. Скоба возвращается в первоначальное положение.

При выполнении этих действий следует обратить внимание, что чем туже затягивается датчик системы турбонаддува, тем выше будет создаваемое давление. После завершения всех работ в обязательном порядке необходимо проверить правильность подключения, прежде чем садиться за руль. Для этого достаточно запустить мотор и попереключать различные режимы. Если все действия были выполнены правильно, то скрипов, скрежетов не будет.

Почему турбина может не включиться – неисправности

При управлении машиной с системой турбонаддува водитель может столкнуться с множеством проблем и неисправностей. Рассмотрим основные проблемы и методы их решения:

• Неисправность предохраняющего клапана. Бывает, что клапан забивается мусором или растрескивается, что приводит к блокировке работы турбины. Установить поломку достаточно просто – примерно до 3-4 тысяч оборотов клапан все еще может работать, поэтому он будет нагнетать воздух. Однако при превышении этого показателя он резко закрывает турбину, что приводит к падению мощности. Чтобы решить проблему, выключите электронные системы авто, откройте капот, отсоедините отрицательную клемму от аккумулятора, найдите турбину, отключите систему смазки и демонтируйте устройство (обычно оно располагается рядом с движком). Потом снимите клапан и осмотрите его, при необходимости – выполните очистку устройства или его замену.
• Негерметичное крепление компонентов турбонаддува. Чтобы обеспечить максимальную мощность нагнетания воздуха в ДВС, необходимо, чтобы детали турбины герметично крепились к автомобилю. В случае негерметичного крепления мощность нагнетания резко падает. Установить наличие проблемы можно по двум признакам – резкое снижение мощности и появление характерного свиста во время работы авто. Чтобы разобраться с проблемой, нужно обесточить машину, открыть капот и проверить герметичность крепления прибора. Проблемы могут возникнуть с штуцером, трубкой подачи масла, клапаном и так далее. Для устранения проблемы нужно восстановить герметичность (например, если проблема в штуцере, нужно купить новый).
• Использование плохого масла. Для эффективной работы системы турбонаддува устройство необходимо смазывать маслом. Однако бывает так, что водитель для смазки использует дешевое некачественное масло с обилием примесей – в таком случае эффективность турбонаддува значительно снизится. Установить проблему очень просто – во время движения авто в машине появляется резкий громкий скрежет, а мощность двигателя не увеличивается при разгоне до высоких скоростей. Решение проблемы – нужно купить новое качественное масло и залить его вместо старого в автомобиль.

Как проверить турбину дизельного двигателя не снимая

Устойчивое вытекание масла из турбокомпрессора говорит о его неисправности:

• Проверьте соединения системы — это может быть простая неплотность.
• Внимательно осмотрите соединения трубок подвода/отвода масла.
• Убедитесь в целостности трубки.
• На заведенном двигателе пережмите патрубок, соединяющий компрессор со впускным коллектором.
• Погазуйте — давление в нем должно повышаться. Если этого не происходит, следует искать негерметичность в системе.

p, blockquote 35,0,0,0,0 —>

Признаком износа подшипников является люфт вала:

• Снимите патрубки с обеих или хотя бы одной сторон турбоагрегата,
• Покачайте вал в радиальном направлении, сдвиньте его вдоль оси.
• Обратитесь к руководству по ремонту за конкретными техническими нормами проверок.
• Прокрутите рабочие колеса.
• Послушайте, есть ли задевание элементов за корпус, (для этого не просто прокрутите лопасти механизма, а прижимайте при этом колеса за вал к разным сторонам корпуса).

При малейшем задевании турбоагрегат подлежит ремонту или замене. Осмотрите лопатки турбины и лопасти компрессора на предмет механических повреждений и абразивного износа.

Передув турбины в автомобиле

Турбированные автомобили всегда стоят особняком перед своими атмосферными конкурентами. Наличие турбины – это отличная динамика разгона и сниженный расход топлива. Но есть и обратная сторона медали. Ничто не вечно и иногда узлы автомобиля выходят из строя. Есть такая проблема, как передув турбины.

Что такое, передув турбины

Это самая насущная проблема в турбомоторах. Особенно данный момент касается дизельных силовых агрегатов, так как образование сажи в выпуске приводит к её активному накапливанию внутри тела турбины, а это однажды создаст подклинивание геометрии.

Признаки передува турбины может определить даже рядовой автолюбитель. Они сведутся к тому, что начинает ощущаться провалы и ограничения по мощности. В своем автомобиле при езде на нем это будет заметно сразу. Изначально это могут быть разовые случаи, которые со временем проходят, но постепенно все это будет усугубляться, повторяться, становясь все более длительным по времени, и в конечном итоге все это приобретет постоянный характер.

Причины передува турбины

Как правило, для выявления правильной причины случившегося требуется качественная профессиональная диагностика с привлечением современного компьютерного оборудования. Но есть и некая систематика в передуве турбины, причины, которые можно считать основными:

• закисание штока актуатора;
• неправильная работа актуатора;
• износ возвратной пружины штока;
• отсутствие периодического активного стиля езды на автомобиле (актуально для дизельных двигателей).

Не стоит полагать, что данным списком ограничиваются все проблемы с передувом турбины, симптомы каждого отдельно взятого случая могут подсказать причины, но лучше обратиться для решения вопроса к специалистам, как уже было сказано, чтобы не гадать.

Передув турбины: последствия

Не нужно иметь какого-то узкоспециализированного образования в сфере автомобилестроения, чтобы понять простую истину, которая уже была доказана многими автомобилистами на своем собственном примере. Эта истина гласит о том, что все мелкие возникающие проблемы в автомобиле нужно устранять сразу, чтобы не случилось их перерастание во что-то более масштабное по принципу «снежного кома». Все это применимо и в данной ситуации.

Передув или недодув турбины (встречается реже) нужно устранять сразу, так как это довольно опасно. При передуве создается большое давление воздуха, оно может привести к детонации, особенно часто это возникает в маленьких турбинах.

Конечно же, в некоторых современных автомобилях предусматривается вестгейт, который располагается около крыльчатки турбины и его функция заключается в сбросе излишнего давления. Но это приведет к снижению и ограничению мощности мотора, что тоже не слишком хорошо.