Турбонаддув
|
|
|
|
|
Принципових відмінностей в обладнанні турбонаддува ні, є відмінності в розмірах, конструкції деяких вузлів. Розглянемо його роботу й обладнання на прикладі одного із самих масових Термін "турбіна", часто застосовуваний для позначення турбонаддува, не зовсім відповідає істині, тому що турбіна є всього лише однієї зі складових частин цього агрегату. Турбонаддув складається з корпуса, вала із крильчатками, двох опорні й одного завзятого підшипників ковзання, системи ущільнень, двох равликів, у яких обертаються крильчатки. До цієї конструкції підведений пневмопривод, що приводить у дію байпасный (пропускний) клапан (на деяких моделях він отсутствует). Призначення байпасного клапана - регулювати обороти турбіни й, відповідно, продуктивність компресора. Коли тиск повітря на виході з компресора починає перевищувати оптимальне, спрацьовує пневмопривод клапан, що відкриває. У результаті частина вихлопних газів прямо виходить у вихлопну систему, і обороти турбіни знижуються Сама турбіна - це крильчатка, нероз'ємно-насаджена на вал, що й приводить в обертання іншу крильчатку - компресор. Турбіна виготовлена з жаростійкого сплаву, компресор - алюмінієвий, вал - звичайна среднелегированная сталь. Відремонтувати ці деталі не можна, їх можна тільки замінити. Виключення становить зношений вал: іноді можна перешліфувати й під розмір, що вийшов, виготовити нові підшипники Корпус турбонаддува являє собою суцільний виливок із чавуну, у якій на підшипниках обертається вал. Зношуються звичайно постіль під підшипники й гніздо під ущільнювальне кільце. Виправити можна розточенням під новий розмір. Равлик турбіни - чавунна деталь складної форми. Саме вона формує газовий потік, що обертає турбіну. Равлик компресора являє собою алюмінієвий виливок з механічно обробленим місцем під компресор. Компресор засмоктує повітря через центральний отвір, стискає його й по кільцевому каналу подає вдвигатель. На перший погляд конструкція проста. Але висока точність виготовлення всіх деталей, складні поверхні, точне лиття можуть створити багато проблем для ремонту Як працює турбонаддув? При перших спалахах у циліндрах двигуна вихлопні гази з колектора відразу ж попадають у равлика турбіни й починають обертати вал із крильчатками. Поки обороти двигуна невеликі, тиск і швидкість вихлопних газів недостатні, компресор обертається на неодруженому ходу, не створюючи зайвого опору на усмоктуванні, просто перемішує повітря. Натискаємо на педаль газу. Обороти двигуна ростуть, на панелі загоряється зелена лампочка (якщо вона є) і ви почуваєте відчутний поштовх вспину. Турбіна вийшла на свої робочі обороти, до речі дуже високі: 110-115 тис. про/хв. Тепер компресор не просто місить повітря, а ефективно стискає його й посилає у двигун. При цьому спрацьовує відповідна сервісна система в карбюраторі, двигун одержує в циліндри більший ваговий заряд паливної суміші, різко (на 50-70%) зростає його потужність і, відповідно, витрата палива Турбонаддуву доводиться працювати в умовах високої температури й високих окружних швидкостей - швидкість на кінцях лопаток приблизно така ж, як у пістолетної кулі, близько 300 м/с. Швидкості обертання підшипників також близькі до гранично припустимих. Що ж забезпечує турбонаддуву можливість працювати в таких умовах довго й надійно? Як тільки ви завели двигун, починає працювати масляний насос. Масло по системі каналів під тиском надходить на підшипники турбонаддува, і вал починає обертатися на масляному клині. При цьому свою порцію масла одержує й завзятий підшипник. Чим більше обороти двигуна, тим більше масла надходить на вал турбіни і його підшипники. Ці підшипники виготовлені зі спеціально підібраних матеріалів, для них обрані оптимальні зазори: при менших зазорах виникає небезпека підклинювання підшипників при тепловім розширенні, при більших - небезпека зриву масляного клина й роботи в умовах напіврідинного тертя, до того ж виникає перекіс вала і йде інтенсивне зношування ущільнювального кільця. Оскільки зазори в парах " вал - підшипник ", " підшипник - корпус " дуже малі й порівнянні з розмірами гнізд масляного фільтра, то слід опікуватися про чистоту масла й стан масляного фільтра Довговічність підшипників ковзання, на відміну від підшипників кочення, не залежить у такій мері від частоти обертання. Коефіцієнт тертя в правильно розрахованих і працюючих в умовах рідинного змащення підшипників ковзання рівний 0,001-0,005. Однак при несприятливих умовах роботи (висока в'язкість масла, високі окружні швидкості, малі зазори) коефіцієнт тертя досягає 0,1-0,2, що приводить до зниження оборотів турбонаддува, а отже, і зниженню його ефективності й підвищенню нагарообразования. Підшипники ковзання надійно працюють при температурі не більш 150° С. При більш високих температурах виникає небезпека розриву масляного шару в результаті розрідження масла. Крім того, при високих температурах звичайні мінеральні масла швидко окисняться й втрачають свої мастильні властивості Поки двигун обертається й масляний насос створює тиск, справний турбонаддув працює нормально. Але рано або пізно ви заглушите двигун, він зупиниться, зупиниться й масляний насос, тиск масла в системі миттєво впаде до нуля, а вал із крильчатками, який має пристойна вага й обертається з дуже великою швидкістю, миттєво зупинитися не зможе. Але масляного клина вже немає. Виникає напіврідинне змащення, що переходить у граничну. У підшипниках виникає перегрів, розплавлювання, схоплювання й заїдання. Плюс брудне масло, а в результаті - інтенсивне зношування. А припустиме зношування підшипників становить 0,03-0,06 мм залежно від моделі турбонаддува. Висновок: по-перше, вчасно міняйте масло й масляний фільтр. По-друге, використовуйте тільки масло, призначене для двигунів, обладнаних турбонаддувом. И ще. У турбонаддува є два самі відповідальні моменти: запуск двигуна і його зупинка. При запуску холодного двигуна масло в ньому має високу в'язкість, воно із труднощами прокачується по зазорах; нагрівання й теплове розширення деталей ідуть із різною швидкістю. Тому не поспішаєте, дайте двигуну й турбонаддуву прогрітися. Якщо треба зупинитися, ніколи не глушите двигун відразу, дайте йому попрацювати на неодруженому ходу 2-5 хв. За цей час вал "турбіни" знизить обороти до мінімальних, а деталі, що безпосередньо стикаються з вихлопними газами, плавно охолонуть. У процесі роботи крильчатка турбіни й вал сильно нагріваються. Масло, що надходить для змащення підшипників, нагнітається з великою інтенсивністю й устигає зняти нагрівання з вала, не встигнувши перегрітися саме. При різкій зупинці двигуна прокачування масла припиняється, розпечена крильчатка турбіни віддає більшу частину тепла валу, і масляна плівка, що покриває деталі, розігрівається до температури горіння. Іде інтенсивне нагарообразование в районі ущільнювального кільця й трохи менше - у районі підшипників і на внутрішніх поверхнях корпуса турбонаддува. Рятує тільки те, що масло, призначене для таких двигунів, споконвічно розраховане на більш високі температури, чому звичайне. Але й воно має свої межі На деяких іномарках установлений турботаймер, що регулює роботу турбонаддува строк, що й продовжує, його служби Як діагностується вихід з ладу турбонаддува. Якщо у вашої машини пішов інтенсивний білий дим із глушителя й упала потужність, - турбоннаддування треба терміново здавати в ремонт або міняти на новий, тому що в ньому зношені підшипники й ущільнювальне кільце близько крильчатки турбіни. У результаті масло під тиском спрямовується у вихлопну трубу, де випаровується й вилітає назовні, створюючи димову завісу. Витрата масла може зрости до 2-3 л на 100 км пробігу Буває й так, що димової завіси ні, але автомобіль не може розвити потужність, лампочка на панелі не загоряється, у дизельних двигунів з'являється постійний чорний дим на оборотах - усе це говорить про те, що турбонаддув зношений, до того ж ґрунтовно забитий нагаром, тому компресор через підвищений опір обертанню не розбудовує робочих оборотів, а двигуну не вистачає повітря Знімати турбонаддув треба цілком, тільки потім від'єднувати равлика турбіни, тому що ця операція сама по собі вимагає найчастіше більших фізичних зусиль При демонтажі треба уважно й акуратно звертатися з, що подає трубкою масляної системи. Ця трубка має дуже тонкі стінки і її легко можна деформуватися При монтажі турбонаддува складностей не виникає, хоча є деякі тонкощі: перед установкою через зливальний отвір у турбонаддув треба залити 30-50 грамів моторного масла й повращать вал. Потім масло можна злити, тому що свою роль воно вже виконало, - масляна плівка на деталях є. Ще раз переконаєтеся в справності масляної магістралі, перевірте, щоб у турбонаддув не потрапили сторонні предмети, наявність яких може привести до сумних наслідків, і встановите турбонаддув на місце Після заміни або ремонту турбонаддува бажане відразу ж замінити масло й фільтр. А краще це зробити ще перед демонтажем, щоб новий агрегат відразу працював на чистім маслі И останнє: не перегрівайте турбонаддув ( до перегріву приводять несправності в системі запалювання або упорскування, тривала їзда на високих оборотах). Стежите за станом повітряного фільтра, забитий повітряний фільтр створює підвищений опір на усмоктуванні й продуктивність компресора різко знижується. Порваний фільтр пропускає частки пилу, які, співударяючись із крильчаткою компресора на високій швидкості, зношують її й двигун |
