Знакомимся с турбокомпрессором.

[kds]

Турбокомпрессоры

Словарь терминов

Турбокомпрессор - основной агрегат турбокомпрессорного двигателя, состоящий из компрессора (воздушный насос) и газовой турбины. Эти два механизма связаны между собой при помощи общей жесткой оси. Иногда турбокомпрессор применяют для наддува поршневых двигателей внутреннего.

Компрессор – Механизм предназначенный для повышения давления воздуха подаваемого в цилиндры двигателя.

Турбина - (французское turbine, от лат. turbo, родительный падеж turbinis - вихрь, вращение с большой скоростью), двигатель, приводимый в движение энергией подводимого рабочего тела (газ, пар, вода). В турбокомпрессоре энергия, вырабатываемая турбиной, приводит в движение компрессор.

Турбонагнетатель – см. Турбокомпрессор.

Турбонаддув – увеличение количества подаваемого воздуха в цилиндры двигателя за счет использования турбокомпрессора, что влечет за собой повышение мощности двигателя.

Интеркулер – (англ.) агрегат, основной функцией которого является охлаждение воздуха. При сжатии в компрессоре воздух нагревается, и в цилиндры двигателя попадает меньшее по массе количество воздуха. Из-за чего теряется мощность двигателя. Чтобы этого избежать между турбокомпрессором и двигателем устанавливают интеркулер

Восстановленный турбокомпрессор - отремонтированный б/у турбокомпрессор (замена рем. комплекта, первичная балансировка ротора, финишная балансировка картриджа в сборе).

Overboost – устройство, срабатывающее при резком нажатии на педаль газа. Предназначение - запуск компрессора в момент, когда энергии турбины не хватает.

Турбо-кит - установочный комплект, в состав которого входят: турбокомпрессор, интеркулер, патрубки, overboost и т.п.

Картридж - центральная часть турбокомпрессора без улиток.

Турбояма - провал мощностных характеристик двигателя на низких оборотах, когда давления выхлопных газов не хватает, чтобы ракрутить турбину до требуемых оборотов.

Twinturbo (или biturbo) - двигатель с двойной системой турбонаддува (установленно 2 турбокомпрессора).

Регуляторы – механизмы контролирующие давление турбокомпрессора при низких и высоких оборотах.

VTG (Variable Turbo Geometry) – турбокомпрессор с изменяемой геометрией.

[kds]

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией


VTG (Variable Turbo Geometry) – это турбокомпрессор с изменяемой геометрией. Всегда инженерам хотелось создать турбокомпрессоры с поворотными крыльчатками, но такой механизм сложно реализовать. Легче сделать подвижным направляющий аппарат, которые регулировал бы количество поступающих отработавших газов.
В конце 80-х в роторном моторе MAZDA RX7 использовался самый простой механизм VTG. Струя выхлопных газов разделялась на две струи. При малых оборотах они воздействовали только на верхнюю часть турбинного колеса. Когда обороты достигали определенного уровня, открывался клапан и выхлопные газы воздействовали уже на всю поверхность турбины. К сожалению, такая система хорошо работала только с роторнопоршневыми двигателям Ванкеля.
Более удачной оказалась идея с несколькими поворотными лопатками, закрепленными в специальной обойме. Они регулировали скорость и давление потока отработавших газов в зависимости от режима работы. В грузовых автомобилях первой удачно применила этот метод фирма Mitsubishi в середине 80х, а в легковых – Audi и Volkswagen в 1995 году. Позже VTG турбокомпрессоры обзавелись легковые дизели BMW и MercedesBenz, а также AlfaRomeo. К слову, нечто подобное устанавливалось на советские танковые дизели с середины 60х.
Но пока, к сожалению, такая система прижилась только на дизельных моторах. Дело в том, что нежный направляющий аппарат теряет подвижность после долгой работы при высоких температурах выхлопных газов. Сравним 1050°С для бензинового двигателя и всего 600°С для дизеля. Кроме того, турбина с переменной геометрией дороже, чем обычная. А ее надежность и долговечность поменьше. Поэтому в ближайшее время вопрос о том, каким должен быть идеальный турбокомпрессор, остается открытым. Один из перспективных путей – применение комбинированного наддува. К примеру, на малых оборотах воздух в цилиндры нагнетает приводной компрессор, а уже со средних в дело вступает турбонаддув.

[kds]

Интеркулер


Изобретатели всего мира постоянно придумывают новые устройства для повышения производительности турбокомпрессора. Например - интеркулер, он же промежуточный охладитель.
При сжатии воздух нагревается, и его плотность уменьшается. Таким образом в цилиндры закачивается воздуха меньше, соответственно качество газообмена и КПД двигателя снижаются. Необходимо охладить воздух, для этого используется интеркулер. Существует два основных вида - без промежуточного теплоносителя и с промежуточным теплоносителем. В первом случае воздух, поступающий в двигатель, охлаждается набегающим потоком воздуха. Такая система реализуется с помощью медных труб большого диаметра, распологающихся перед радиатором охлаждения двигателя. Система начинает работать с 30 км/ч, и не требует сложного оборудования, но очень громоздка, и чаще всего применяется на грузовиках. Во втором случае - с помощью теплоносителя (тосол, например) по системе радиаторов и с электоприводным насосом. Эта система поддается регулированию и является самой эффективной и компактной (и сложно-дорогой). Промежуточный охладитель, или по-английски интеркулер, не только увеличивает мощность двигателя, но и снижает тепловые нагрузки, уменьшает выбросы окислов азота и расход топлива.
Эффективность интеркулера выражается в его способности понижать температуру входящего потока. Если интеркулер охлаждает воздух до температуры окружающей среды - его эффективность составляет 100%, но чаще всего этого достигнуть не возможно. Поэтому большинство интеркулеров работают с эффективностью 70% - и это очень неплохо

[kds]

Регуляторы турбокомпрессоров


В использовании турбокомпрессоров есть одна проблема.
Производительность компрессора зависит от того, как вращается турбина. Если водитель давит на педаль «газа», в цилиндры подается много топлива - энергия отработавших газов высока и компрессору хватает сил для работы. Когда водитель перестает давить на педаль «газа», турбина остается без питания, и компрессор может забастовать, когда водитель вновь нажмет на «газ». Вот и выходит, что двигатель в режиме прибавления нагрузки дымит и «проваливается в «турбояму».
Тогда колесо турбины увеличивают, и оно лучше будет раскручиваться выхлопными газами и никакой "ямы" не будет. Но возникает другая опасность: когда мотор выйдет на нормальный режим, компрессора будет качать слишком много воздуха. Инженеры, для предотвращения этих неприятностей, используют специальные механизмы - регуляторы.
Известные всему миру SAAB и Porche первыми проводили опыты по регулированию давления наддува. В 1975 году на серийной модели Porshe Turbo 911 была установлена система регулирования в форме подъемного клапана. Это регулирование было со стороны отработанных газов. При малых оборотах клапан закрывался, а при больших, когда давление превосходило определенный уровень, клапан поднимался этим самым давлением.
Шведский SAAB применили электронное регулирование используя поворотную заслонку. При нажатии на педаль газа она немедленно открывается, что позволяет получать турбине необходимое количество отработанных газов. Когда компрессор раскручивается на нормальные обороты, заслонка прикрывается на заданное положение, и это позволяет избежать высокого давления.
В 1985 году Porche на модели 944 Turbo был установлен "Overboots" , с помощью которого достигалось кратковременное повышение давления наддува выше значения полной нагрузки. Overboots оказывается необходимым при резком, нажатии на педаль газа.
Таким образом, при регулировании давления наддува с данной опцией появились две линии хода давления наддува, которые создают дополнительный крутящий момент.
Сегодня регулирующие компоненты интегрируются в корпус турбокомпрессора. Автопроизводители стоят перед выбором: использовать поворотную заслонку или подъемный клапан. Заслонки благодаря своему более выгодному соотношению "цена - мощность" более предпочтительна и используется на автомобилях Audi BiTurbo, Audi 1.6T, Opel Calibra, SAAB Ecopower и т.п. Напротив, встроенным регулирующим подъемным клапаном оснащен, например, нагнетатель Audi 2,5 литрового TDI двигателя; VW TOUREG V10 имеет электронное управление наддувом.
Производители турбокомпрессоров также разделились на два лагеря. Garrett использует заслонки, а ККК подъемный клапан.
Давление наддува обычно регулируется со стороны отработанных газов. Лишние газы перепускаются через специальную систему клапанов. Иногда давление наддува регулируется со стороны воздуха. Лишний воздух стравливается, но это менее экономично.

[kds]

Тюнинг турбины.

Посредством турбокомпрессора возможны два вида тюнинга. Первый вид – тюнинг автомобиля, который изначально проектировался с турбокомпрессором. Второй вид – установка турбины на автомобиль, который к этому не приспособлен. Как вы понимаете второй вид на много сложнее. Начнем с простого.

Мощность автомобиля с турбокомпрессором не сложно повысить. Например можно увеличить давление наддува. Здесь главное, как говорится, не «переборщить», иначе двигатель может «стукануть». Опираться можно на следующие показатели: при увеличении наддува на 0,1 бар, мощность двигателя увеличивается на 10% - это оптимально. Если установить дополнительный интеркулер, то можно увеличить давление на 0,2 бар, но не более. При увеличении давления, температура в системе возрастает, и если интеркулер не справится, нагрузка на поршни возрастет, и двигатель может не выдержать нагрузки.

Второй вид тюнинга сложнее выполнить, как следствие он дороже. Если вы решите этим заняться, то вам лучше обратиться в специализированные компании, так как разработка этого вида тюнинга – сложный технологический процесс, требующий большого объема специальных знаний. Первая трудность, возникающая сразу – выбор турбокомпрессора, кроме того, придется полностью перепроектировать многие детали и системы: сцепление, система охлаждения и смазки, система зажигания, система выпуска отработанных газов и др.
Часто возникает необходимость уменьшить геометрическую степень сжатия двигателя. Это можно сделать за счет использования поршней с уменьшенной высотой от оси поршневого пальца до днища. Можно, например, увеличить объем камеры сгорания в самой головке цилиндров. Есть и другие приемы, но все они требуют дополнительных финансовых вливаний.
При большом увеличении мощности двигателя приходится усиливать ходовую часть, изменять тормозную систему.

Давление нагнетаемое турбокомпрессором, например, для легковых серийных автомобилей не должно выходить за рамки 1,4…1,8 бар. В последнее время ведущие производители легковых автомобилей стремятся устанавливать двигатели с высокой степенью сжатия и невысоким давлением наддува. Для спортивных автомобилей давление турбокомпрессора - 1,8…3,4 бар.

[гена]

Статьи что надо!
С ув.Гена.

[kds]

Многие вопросы получили ответ.

[гена]

Многие вопросы получили ответ.

Но чем больше узнаешь тем больше хочется узнать...
для примера...
1.есть турбы с водяным охлаждением...
2. давление турбы(и не только.... попутно захватим и давление масла а точнее визуальный датчик) его мы можем увидеть лишь с помощью компа и вакуумоманометра
а хотелось бы видеть его постоянно и это не было бы лишним...
3. понятно что многим это и не нужно...но тем не менеее хотелосьбы больше инфы
о состоянии этих систем-датчиков получать не периодически а постоянно...ИМХО
С ув.Гена.

[kds]

Ремонт и установка турбокомпрессора


ВНИМАНИЕ. Все, что написано ниже, относится только к турбокомпрессорам легковых автомобилей . Турбонагнетатели для тепловозных, судовых и других двигателей не рекомендовано ремонтировать или устанавливать самостоятельно.

Турбокомпрессоры, как и другие агрегаты автомобиля, подвержены поломкам.
Это происходит вследствие многих причин. Например, может повредиться воздушный фильтр, он может прорваться, забиться мусором. Масло в двигателе может свернуться, и это тоже приведет к поломке турбины. Забитый катализатор, повышенное давление в картере двигателя, повышенное или пониженное давление в системе смазки двигателя, все это также пагубно сказывается на турбокомпрессоре. Кроме того, при установке турбины мастер мог использовать высокотемпературный герметик, а при монтаже масляных шлангов – силиконовый герметик. И это не увеличивает срок службы турбины. Этот список можно продолжать почти до бесконечности.
Иногда необходимо полностью заменить турбонагнетатель, в других случаях можно обойтись ремонтом.
Ремонт.
Ремонт турбокомпрессора не отличается чем-то особенным от ремонта других узлов автомобиля. В начале турбокомпрессор полностью разбирается, тщательно очищается. Далее необходимо узнать номер и модель турбины и подобрать рем. комплект. Если номер или модель узнать не удалось, можно сделать проще: просто замерить все размеры ротора, корпуса и посадочных мест компрессионных колец, и по этим данным подобрать детали для замены. Очень важно при сборке балансировать ротор и колесо компрессора. Далее производится сборка картриджа, после этого на специальной установке, имитирующей реальные условия, картридж балансируется и проверяется на утечку масла.
После этого сборка завершается и можно переходить к установке.

Установка турбокомпрессора.
При установке турбины и при монтаже масляных шлангов категорически запрещается использовать любые герметики. Куски герметика могут повредить турбину. Естественно, как и при установки любых узлов, необходимо следить за чистотой всех собираемых частей, нельзя допускать попадания мусора, пыли и песка. Первое с чего нужно начинать установку - это воздушный фильтр. Проверьте его герметичность, промойте воздушные патрубки от фильтра к турбине, от турбины к всасывающему коллектору двигателя и коллектор двигателя от пыли и грязи. Перед монтажом турбины запомните как вращается ротор турбины, затем, периодически проверяйте как вращается ротор и не допускайте, чтобы он вращался труднее, чем при первой пробе. Залейте в турбину масло, после этого присоединяйте маслоподающий шланг. Этот шланг должен дпредварительно быть очищенным. Убедитесь, что масло в поддон картера сливается свободно. Убедиться можно просто продув все шланги. После этого можно запустить двигатель. В течении 10-20 секунд из незатянутого до конца маслоподающего шланга должно появиться масло. Проверьте, как вращается ротор. Затем можно затянуть маслоподающий шланг до конца, и завести машину на несколько минут. Если вращение ротора не меняется можно заканчивать установку: надеть воздуховодный патрубок, затянуть все хомуты и т.д.
После этого нужно прогреть двигатель и проверить работу турокомпрессора. Если работа турбокомпрессора вам не нравится, то есть появился шум или еще что-то, то необходимо обратиться к специалистам.

[kds]

давление турбы(и не только.... попутно захватим и давление масла а точнее визуальный датчик) его мы можем увидеть лишь с помощью компа и вакуумоманометра
а хотелось бы видеть его постоянно и это не было бы лишним...

вот,смотри-датчик давления турбины!

[гена]

Прекрасная штука вакуумоманометр
на зебинках;(атмосферниках) можно мерять вакуум
на турбированных ДВС давление турбы...
чтобы не сильно гадать при желании можно померять
и вакуум (т.е. параметры ) вакумного насоса...
штучка механическая подсоеденяется через тройничок
шлангом все очень просто. Видел на сервисе как ребята
перепроверяли таким показания компа по давлению ТКР.
На авторынке пока не попадался....хотя и спрашивал не раз.
С ув.Гена.

[kds]

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией VTG (Variable Geometry Turbine)
Первым VNT (Variable Nozzle Turbine) турбокомпрессором с изменяемой геометрией в 1995 году стал турбокомпрессор для Фольксвагена Multivane с 1,9 литровым двигателем TDI. Принцип действия VNT турбокомпрессора заключается в оптимизации потока выхлопных газов, направляемых на крыльчатку турбины. На низких оборотах двигателя и малом количестве выхлопных газов VNT турбокомпрессор направляет весь поток выхлопных газов на колесо турбины, тем самым увеличивая ее мощность и давление наддува (на рисунке слева). При высоких оборотах и высоком уровне газового потока турбокомпрессор VNT располагает подвижные лопатки в открытом положении, увеличивая площадь сечения и отводя часть выхлопных газов от крыльчатки, защищая себя от превышения оборотов и поддерживая давление наддува на необходимом двигателю уровне, исключая перенаддув (на рисунке справа).

[kds]

Принцип работы турбины (турбокомпрессора)
Турбокомпрессоры состоят из турбины и колеса центробежного нагнетателя (компрессора), установленных на общем валу. Для вращения турбины используется энергия отработавших газов, воздействующих на ее лопатки. Вращение турбины приводит в действие компрессор, который, в свою очередь, засасывает окружающий воздух, сжимает его и подает в цилиндры двигателя. Частота вращения ротора турбокомпрессора не зависит от частоты вращения коленчатого вала двигателя, но она в значительной степени определяется балансом энергии, получаемой турбиной и отдаваемой компрессору.

Различные области применения турбокомпрессоров требуют применения различных вариантов их конструкций. Однако практически все турбокомпрессоры имеют одни и те же элементы: ротор в сборе, который в сочетании с корпусом подшипника образует так называемый сердечник (картридж), а также кожух компрессора.

Турбокомпрессор, приводимый в действие отработавшими газами:
1 — кожух компрессора;
2 — колесо компрессора;
3 — кожух турбины;
4 — ротор;
5 — корпус подшипника;
6 — поступление отработавших газов;
7 — выход отработавших газов;
8 — вход атмосферного воздуха;
9 — выход сжатого воздуха;
10 — подача масла;
11 — выход масла


Уплотнительные кольца, устанавливаемые со стороны входа и выхода, служат для герметизации масляной камеры, расположенной вне корпуса подшипника. В особых случаях качество уплотнения может быть улучшено установкой воздухоуловителя или торцевого уплотнения с графитовыми прижимными элементами (со стороны компрессора). В основном применяются подшипники скольжения, которые установлены радиально и имеют двойные гладкие вкладыши плавающего типа или неподвижные гладкие вкладыши, в то время как для обеспечения осевой опоры используются вкладыши с клинообразной поверхностью. Подшипники турбокомпрессора смазываются моторным маслом системы смазки двигателя. Корпус подшипника не имеет дополнительных охлаждающих устройств. Поддержание температур ниже критических значений осуществляется применением теплового экрана и теплоизоляцией корпуса подшипника.

Жидкостное охлаждение корпусов подшипников применяется в том случае, если температура отработавших газов превышает 850°С.

Кожух компрессора обычно изготавливается методом литья из алюминия. В кожух может быть вмонтирован перепускной воздушный клапан. Такие клапаны используются исключительно в наддувных двигателях с искровым зажиганием для предотвращения повышения давления компрессором, когда происходит быстрый сброс нагрузки двигателя.

Для изготовления кожухов турбин используются сплавы сортов от GGG 40 до NiResist Д5 (в зависимости от температуры отработавших газов). Турбокомпрессоры, используемые на двигателях грузовых автомобилей, содержат кожух турбины, в котором два газовых потока объединяются непосредственно перед попаданием на лопатки турбины. Эта конструкция кожуха применяется при организации получения импульсного наддува, когда давление отработавших газов дополняется их кинетической энергией.

При работе турбокомпрессора с постоянным давлением на турбину поступает только энергия отработавших газов и поэтому может быть применена турбина, кожух которой имеет окно для впуска отработавших газов. Такая конструкция особенно распространена на судовых двигателях при использовании турбин с жидкостным охлаждением. Турбокомпрессоры мощных двигателей часто имеют перед турбиной кольцевое сопло. Такое сопло обеспечивает получение равномерного и неразрывного потока газа, поступающего на лопатки турбины с одновременной возможностью проведения тонкой регулировки расхода газа.

Турбокомпрессоры этого типа, устанавливаемые на легковых автомобилях, обычно имеют однопоточные кожухи турбин. Если двигатель такого автомобиля работает в широком диапазоне частот вращения, то необходимы механизмы управления турбокомпрессором, поддерживающие давление наддува на относительно постоянном уровне во всем рабочем диапазоне. Обычно направляют часть отработавших газов от двигателя в обход турбины компрессора посредством управляющего механизма, выполненного в виде перепускного клапана или заслонки.

Такой механизм имеет пневматический привод. При использовании средств микроэлектроники управление давлением наддува может выполняться в функции программируемых режимов работы двигателя. Перспективные управляющие механизмы будут электро-или электронноприводными.

Энергия отработавших газов может быть использована более эффективно при применении управляющих систем, например, турбины с изменяемой геометрией лопаток.

Такие конструкции получили наибольшее признание, т. к. они сочетают в себе широкий диапазон управляющих функций и высокий к.п.д.

Установку угла расположения лопаток осуществляет поворотное регулировочное кольцо. Лопатки могут поворачиваться на требуемый угол специальными кулачками или рычагами. Пневматические исполнительные устройства могут работать как от источника отрицательного (вакуум), так и положительного давления. Микроэлектронная система управления обеспечивает оптимальное давление наддува на всем рабочем диапазоне ДВС.

В двигателях легковых автомобилей небольшой мощности нашли применение турбины с золотниковым регулированием (VST). Турбина VST работает аналогично турбине с неизменной геометрией, с той разницей что первоначально открывается один из двух каналов золотника. При достижении максимально допустимого давления наддува золотник, непрерывно перемещаясь в осевом направлении, открывает второй канал. Каналы выполнены так, чтобы наибольшая часть потока отработавших газов направлялась к турбине. Оставшаяся часть отработавших газов, за счет дальнейшего перемещения регулирующего золотника, направляется в обход крыльчатки компрессора внутри турбонагнетателя.

[kds]

Рекомендации по эксплуатации турбин.
Каким бы надежным не был механизм, его легко загубить неправильной эксплуатацией.
Особое внимание следует уделить системам смазки и впуска, как правило, именно в них выявляют главные причины поломки турбокомпрессора. Чтобы их избежать, нужно регулярно, в соответствии с рекомендациями производителя, проверять и менять фильтры и масло.

Вы можете добиться максимального срока службы турбины, если будете следовать нескольким правилам:

1. При запуске двигателя используйте минимальный газ и не меньше минуты держите двигатель на холостых оборотах.
Полное рабочее давление создается за секунды, но оно только позволяет разогнать движущиеся части турбины в условиях хорошей смазки. Газовать на двигателе, который лишь несколько секунд назад завелся, значит, заставлять турбину вращаться на высоких скоростях в условиях ограниченной смазки. Это может привести к преждевременной поломке турбокомпрессора.

2. После ремонта турбины убедитесь, что она смазана чистым моторным маслом. После этого проверните коленвал, не заводя двигатель, чтобы масло под давлением начало циркулировать в системе. Заводя двигатель, дайте ему поработать на холостом ходу несколько минут, чтобы убедиться, что система смазки и подшипники турбины работают удовлетворительно.

3. Если двигатель не эксплуатировался некоторое время или температура воздуха очень низка, проверните двигатель перед запуском, а затем запустите на холостых оборотах. Это позволит маслу циркулировать и заполнить систему прежде, чем двигатель получит большие нагрузки.
4. Перед выключением зажигания дайте турбокомпрессору остыть. При нагруженном двигателе он работает при высокой температуре на очень высоких оборотах. Быстрое выключение зажигания (горячее выключение) создает резкие перепады температур и слишком «торопит» переходные процессы. А это уменьшает жизнь турбокомпрессора


Загадка: что общего между турбированным мотором и футбольной командой? Ответ прост: если результаты ниже нормы, следует менять наиболее важный элемент, турбину в моторе или нападающего в команде. Автовладельцы, пользующиеся этим уже давно ставшим привычным изобретением, наверное и не подозревают, что турбине скоро «стукнет» сто лет. Патент на ее изобретение был выдан швейцарскому инженеру Альфреду Бюхи в 1905 году. Вскоре после этого он был обвинен военными в производстве оружия(!). Нечто подобное прозвучало в 1973 году от лица немецкого Бундестага. Камнем преткновения тогда стала модель BMW 2002 turbo, не вписавшаяся в контекст нефтяного кризиса. А первыми серийными автомобилями, оснащенными турбинами были Oldsmobile F-85 Jetfire и Chevrolet Corvair Monza, увидевшие свет в апреле 1962.

Принцип работы турбины: поток отработанных газов проходит сквозь ее корпус и приводит в движение крыльчатку. Эта крыльчатка соединена валом с другой подобной крыльчаткой, относящейся уже к впускной системе двигателя. Задача второй крыльчатки – нагнетать воздух в камеру сгорания. Благодаря большему количеству воздуха в цилиндр может подаваться большее количество топлива. А это в состоянии повысить мощность двигателя до 30%.

Все, кто хоть раз сталкивался с проблемными турбинами, наверняка были неприятно удивлены высокой стоимостью этого элемента двигателя и ремонта его. Однако это оказывается правдой не всегда. Обмен старой турбины на новую часто обходится в половину стоимости новой турбины, а восстановление – около четверти. Причем под восстановлением подразумевается придание турбине ее прежнего показателя мощности.

Безусловно, такая операция доступна не каждой мастерской, хотя принцип восстановления турбины принципиально и не отличается от других восстановительных операций. Вал турбины оценивается на пригодность к дальнейшему использованию и заменяется, если износ слишком сильный. В обязательном порядке происходит замена всех подшипников, а затем происходит наиболее ответственная и трудоемкая операции по сборке и юстировке.


Наиболее частая причина постепенного падения мощности и в результате выхода из строя этого агрегата – износ подшипника. Заметить это можно, демонтировав турбину. Легкие следы износа и царапины будут наблюдаться около крыльчатки. Наиболее подверженными данной поломке автомобилями являются Nissan 200 SX и 1,8-л модели концерна Volkswagen (150 сильные бензиновые двигатели VW, Audi, Seat и Skoda). Причина – зашламомывание маслопроводящих каналов. Следующий по частоте отказа турбины – дизельный микроавтобус VW T3. Перегрев.

Чем более турбина насыщена какими-либо конструкционными особенностями, тем дороже обходится ее ремонт. Наиболее дорогой ремонт турбин с деталями из композитных материалов, например Nissan Skyline с металлокерамической турбиной. Также дорог ремонт модели Opel Calibra Turbo, с объединенным в одно целое корпусов выпускного коллектора и турбины.

Турбина – очень чувствительный элемент двигателя, иногда для выхода ее из строя достаточно самых банальных причин. Например, забитой землей при маневрировании выхлопной трубы. Это однако не значит, что турбина делает двигатель гораздо более чувствительным и подверженным поломкам. Минимальный уход за двигателем, то есть регулярная замена масла соответствующего качества может обеспечить ресурс турбины 300 000 км и больше. Самое интересное, что мастерские, специализирующиеся по ремонту турбин, сообщают, что им гораздо чаще приходится сталкиваться с поломками относительно новых агрегатов.

[kds]

Эксплуатация турбин.

Правильная эксплуатация вaжна для продления службы турбокомпрессора.

Самые распостраненные ошибки.
Особое внимание к системам смазки и впуска выявляет 2 главные причины поломки турбокомпрессора. Чтобы их избежать, нужно убедится :

• Воздушный и масляной фильтры регулярно проверяются в соответствии с рекомендациями производителя.
• То же самое выполняется и с интервалами обслуживания двигателя.
• Двигатель и оборудование используется так, что это не вредит сроку службы турбины.

Вы можете добится максимального срока службы турбины, если будете следовать нескольким правилам :

Запуск турбины

Когда запускаете двигатель, используйте минимальный газ и держите двигатель на холостых оборотах минимум 1 минуту.

Полное рабочее давление создается за секунды, но оно только позволяет разогнать движущиеся части турбины в условиях при хорошей смазки. Газовать на двигателе, который лишь несколько секунд назад завелся – значит заставлять турбину вращаться на высоких скоростях в условиях ограниченной смазки. Это может привести к преждевременной поломки турбокомпрессора.

После ремонта

После ремонта турбины или двигателя, убедитесь, что, турбина смазана, добавлением чистого моторного масла до заполнения через входной масляный патрубок. После этого проверте коленвал не заводя двигатель, чтобы масло начало циркулировать по системе под давлением. Заводя двигатель, дайте ему поработать на холостом ходу несколько минут, чтобы убедиться, что система смазки и подшипники турбины работают удовлетворительно.

Низкая температура и редкий запуск турбины

Если двигатель эксплуатировался некоторое время, или если температура воздуха очень низка, проверните двигатель перед запуском, а затем запустите на холостых оборотах. Это позволяет маслу циркулировать и заполнить систему прежде, чем большие нагрузки.

Выключения

Дайте остыть турбокомпрессору перед выключением зажигания. При нагруженном двигателе, турбокомпрессор работает на очень высоких оборотах и при высокой температуре. Быстрое выключение зажигания или \\\"горячее выключение\\\" создает быстрые переходные процессы и перепады температур в турбине и уменьшает жизнь турбокомпрессора.




Холостые обороты

Желательно не оставлять двигатель долго работающим на холостых оборотах (более 20-30 минут). При холостых оборотах, турбина генерирует низкое давление и возможны протекания паров масла через соединения турбины.

Это не приносит никакого реального вреда для турбины, только придает синий дым к выхлоту двигателя.


Улитка компрессора

Улитка турбины изготавливается из различных сортов сфероидированного чугуна, чтобы противостоять тепловому воздействию и разрушению крыльчатки. Как и крыльчатка, профиль улитки обработан до полного соответствия форме лопастей крыльчатки. Впускной фланец улитки турбины работает как установочная база для закрепления турбины, несущая нагрузку.

Параметры:

• Обычно это сплав железа со сферойдным графитом
• Обычно это установочная база, несущая вес всей турбины
• Требования
– ударопрочность
– стойкость к окислению
– жаропрочность
– жаростойкость
– легкость механической обработки

Улитка компрессора отлита из алюминия. Используются различные сплавы для различных типов компрессоров. Используются как вакумное литье так \\\"песочное\\\" литье. Точная финальная обработка для соблюдения размеров и качества поверхностей, необходимые для нормальной работы турбины.

Параметры:

• Обычно изготовлена из различных алюминевых сплавов
• точные размеры и формы profile machining to match impeller blade shape
• рабочие температуры до 200 °C
• Основные требования
– Прочность к ударным и механическим нагрузкам
– качество обрабоки и точные размеры



Крыльчатка турбины

Крыльчатка турбины установлена в корпусе турбины и соединена штифтом, который вращает крыльчатку компрессора.

Параметры:

• качественное покрытие из никелевого сплава
• сделана из прочных и стойких сплавов
• выдерживает температуры работы до 760 °C
• Основные требования
– стойкость к изнашиванию
– стойкость к деформациям
– стойкость к коррозии

Крыльчатка компрессора

Сделана из алюминиевых сплавов методом литья.
Для литья используется резиновая форма. По ней делается форма для литья и в нее заливается расплавленный металл. Точные размеры лопастей крыльчатки и точная механическая обработка важны для нормальной работы компрессора. Расточка и полирование повышает коэффициенты сопротивления усталости. Крыльчатка расположена на сборке вала.

Параметры:

• обычно алюминиевый сплав (Cu-Si)
• начало использования этотого процесса литья в 1976
• Основные требования
– высокое сопротивление усталости
– высокое сопротивление растяжению
– высокое сопротивление коррозии
– на некоторых моделях крыльчаток, для очень мощной и продолжительной работы при больших температурах, лопасти изготавливаются из титана


Система смазки подшипников

Серый металлический корпус системы подшипника броска обеспечивает местоположения для плавающей системы подшипника для вала, турбины и компрессора, который может вращаться до 170,000 оборотов/минут.



Параметры:

• обычно сделанна из металла
• в призводстве и обработки использованы шлифовка, расточка, сверление и полировка
• сложная геометрическая конструкция для охлаждения
• Основные требования
– качество обработки
– жесткость
– термостойкость

Система подшипника должна противостоять высоким температурам, переключениям режимов работы, наличию грязи в смазке и т.д.

Подшипники изготовлены из специально разработанных бронзовых или медных сплавов. Специально разработанный производственный процесс предназначен, чтобы создать подшипники с необходимыми качествами термостойкости и износостойкости.
Укрепленные стальные упорные кольца и масляные проточки особенно точно изготовлены. Осевое давление поглащается бронзовым гидродинамическим подшипником осевого давления, расположенным в конец сборки вала. Точная калибровка обеспечивает равномерную нагрузку подшипника.