Пристрій турбіни дизельного двигуна
Автомобільні двигуни з турбіною у нас не дуже популярні. Ходить думка, що вони занадто складні і примхливі в роботі, занадто вимогливі до якості палива і занадто дороги в ремонті. Нічого подібного. Зараз ми самі в цьому переконаємося і розглянемо конструкцію найпростішого турбодизеля, який встановлюється вже навіть на самі бюджетні моделі автомобілів.
Для чого турбіна дизелю
Звичайно, як і будь-який інший автомобільний мотор, двигун з турбіною може теж іноді ламатися. Але як показує практика, робить він це не частіше, ніж атмосферний мотор за умови правильної експлуатації і своєчасного обслуговування. Для того щоб самостійно визначити несправність турбіни, необхідно в загальних рисах знати пристрій турбіни дизельного двигуна.
Принцип її роботи, як і пристрій, не надто складні. Наддув призначений для того, щоб штучним шляхом підвищити наповнюваність камери згоряння робочої сумішшю солярки і повітря. В результаті, при тому ж обсязі камери згоряння і при тій же витраті палива, потужність двигуна на порядок зростає. Конструктивно турбонагнетатель виглядає так.
Як влаштований турбонаддув
Турбокомпресор являє собою повітряний насос, який приводиться в рух відпрацьованими вихлопними газами. Він являє собою дві крильчатки, які розташовані на одній осі і поміщені в корпус. Потік вихлопних газів на високій швидкості проходять через провідну турбіну і змушують її обертатися, а вона в свою чергу, обертає всмоктувальну турбіну з такою ж швидкістю.
Ось турбокомпресора може обертатися з частотою до 140 000 оборотів в хвилину, а це значить, що лопаті крильчатки можуть розвивати величезну швидкість, порівнянну зі швидкістю звуку. Компресор всмоктує відфільтрований повітря, стискає його і під тиском подає у впускний колектор. Чим більше стисненого повітря за одиницю часу надійде в колектор, тим більше буде приріст потужності.
До онструкциЯ турбіни
Корпус турбіни має непросту геометрію. Повітря потрапляє до нагнітача через спіралевидні канал з поступово звужується діаметром, що в свою чергу також впливає на підвищення робочого тиску турбіни. Залежно від призначення двигуна, конструкція корпусу наддуву (равлики) може бути різною. У вантажних автомобілів потік вихлопних газів повинен бути розділений щоб уникнути руйнівного резонансу, а в разі поділу потоку газів, резонанс використовується для більш ефективної роботи турбіни.
Ротор турбіни і вісь виготовлені з різних матеріалів, оскільки працюють в різних умовах. Процес виготовлення наддуву виглядає наступним чином - вісь і ротор розкручуються в протилежному напрямку до високої швидкості і під час обертання ротор насаджується на вісь. Таким чином отримують міцну нероз'ємну спайку. У конструкції осі є ще одна хитрість. У місці усадки ротора вона порожня, що дозволяє ускладнити передачу тепла від ротора до осі і поліпшити охолодження сполучених елементів. Після точної фінішної обробки вісь балансується і встановлюється в корпус.
Турбіна має складну систему змащення і таку ж складну систему динамічних ущільнювачів, що і диктує високу ціну турбіни в зборі. Вони називаються динамічними, тому що працюють, використовуючи принцип різниці тиску в різних частинах турбіни:
Ось турбіни непостійного діаметра і ці викликається різниця тиску, яка перешкоджає проникненню масла в турбіну.
По обидва боки осі ущільнювачі встановлені в пазах, крім того, вони служать перешкодою для передачі надлишкового тепла на корпус наддуву ..
Внутрішня геометрія корпусу осі також створює перешкоду проникненню масла в ротор.
З корпусу наддуву масло витісняється в порожнину осі, звідки ярмо надлишок надходить по мастилопроводу в систему змащення двигуна.
Ресурс, регулювання і діагностика турбіни
Навіть поверхове вивчення системи мастила і конструкції турбіни вже говорить про те, що це дуже вимогливий механізм як до якості масла, так і до правил експлуатації. Ці правила прості і зрозумілі, а ресурс турбонаддува може бути не менше, ніж ресурс дизельного двигуна, за умови дотримання цих умов:
використовувати тільки сертифіковане масло і вчасно проводити його заміну;
не навантажувати непрогрітий двигун;
перед зупинкою двигуна необхідно деякий час дати йому попрацювати на холостих обертах;
стежити за чистотою системи змащення, оскільки засмічення маслопроводу турбіни може істотно скоротити її ресурс.
Про несправності наддуву можуть говорити кілька симптомів, але найбільш кричущий з них - неможливість розвинути повну потужність двигуна і густий чорний вихлоп. Це говорить про те, що або засмітився повітряний фільтр, або впускний колектор втратив герметичність. У разі потрапляння масла в колектор через турбіну виразно видно сизий дим з вихлопної труби. У цьому випадку може знадобитися ремонт і чистка наддуву.
Таким чином, якщо дотримуватися всіх правил догляду та експлуатації наддуву, його ресурс може бути цілком можна порівняти з ресурсом дизельного мотора. Нехай проблеми з турбіною обійдуть ваш мотор стороною і вдалих всім доріг!