Принцип роботи турбіни – як вона працює
Турбіна – це пристрій, який застосовується в різних технологічних процесах і транспортних засобах, щоб підвищити ефективність роботи двигуна. Турбіна дає змогу збільшити потужність двигуна, використовуючи відпрацьовані гази і повітря для підвищення тиску у впускній системі. У цій статті ми розглянемо принцип роботи турбіни, її основні несправності, а також можливість проведення ремонту турбіни своїми руками або в автомайстерні.
Система турбонаддуву – принцип роботи
Для початку, розглянемо, як працює система турбонаддуву. У двигуні з турбонаддувом відпрацьовані гази, що виходять з вихлопної системи, проходять через турбіну. Цей пристрій складається з двох частин – робочого колеса і корпусу. Повітря, яке подається в двигун, проходить через фільтр і потім надходить у впускний колектор. Тиск повітря збільшується завдяки турбокомпресору, який закріплений на одному валу з турбіною. У результаті, стиснене повітря подається в циліндри двигуна.
Будова турбокомпресора автомобіля
Турбокомпресор складається з двох основних частин: компресорної та турбінної. Компресорна частина відповідає за стиснення повітря, а турбінна – за обертання турбіни. Під час роботи двигуна, турбіна закріплена на вихлопній системі і приводиться в рух відпрацьованими газами. У результаті обертання турбіни, компресорна частина починає стискати повітря і подавати його в двигун.
Принцип роботи турбіни дизельного двигуна
Принцип роботи турбіни для дизельного двигуна не відрізняється від принципу роботи турбіни для бензинового двигуна. У двигуні з турбонаддувом дизельне паливо спалюється в циліндрах двигуна, відпрацьовуючи колінчастий вал і обертаючи турбіну. Відпрацьовані гази, що виходять із вихлопної системи, проходять через турбіну, обертаючи її та приводячи в рух компресорну частину турбокомпресора. Стиснене повітря надходить у впускний колектор, де змішується з дизельним паливом і спалюється в циліндрах двигуна, забезпечуючи підвищення потужності та ефективності роботи.
Відмінність роботи турбіни бензинового двигуна
Відмінність роботи турбіни для бензинового двигуна полягає в тому, що в бензиновому двигуні використовується суміш повітря і бензину, яка потім спалюється в циліндрах двигуна. Для забезпечення більш ефективного стиснення повітря, в бензиновому двигуні з турбонаддувом застосовують систему впорскування палива в поєднанні з турбіною.
Основні несправності турбіни
Незважаючи на те, що турбіна є надійним пристроєм, вона також схильна до несправностей, які можуть призвести до зниження ефективності роботи двигуна. Основними несправностями турбіни є:
- Засмічення або поломка турбіни – це може статися через неправильну експлуатацію або через знос турбіни.
- Витік мастила – це може статися через поломку елементів ущільнювачів або через пошкодження корпусу турбіни.
- Розрив або пошкодження шлангів – це може статися через неправильну установку або через зношення шлангів.
- Проблеми з електричною системою – це може статися через коротке замикання або через пошкодження електричних проводів.
Ремонт турбіни своїми руками
Ремонт турбіни своїми руками може бути небезпечним і непередбачуваним, тому краще довірити цю роботу фахівцям. Однак, якщо ви все ж вирішили самостійно провести ремонт турбіни, то перед початком робіт необхідно вивчити інструкцію з експлуатації та встановлення турбіни.
Перед ремонтом турбіни необхідно провести діагностику і визначити причину несправності. Якщо несправність полягає в засміченні турбіни, то її можна спробувати прочистити, використовуючи спеціальні засоби для очищення. Однак, якщо турбіна пошкоджена, потрібна заміна пошкоджених деталей або повна заміна турбіни.
Під час ремонту турбіни необхідно дотримуватися всіх заходів безпеки і не порушувати технологію роботи з турбіною. Важливо також переконатися в правильності встановлення турбіни і в коректній роботі всіх систем, які пов’язані з її функціонуванням.
Переваги ремонту турбіни в автомайстерні
Ремонт турбіни в автомайстерні є більш надійним і безпечним, ніж самостійний ремонт. Переваги ремонту турбіни в автомайстерні:
- Професійний підхід – фахівці автомайстерні мають великий досвід роботи з турбінами і знають, як правильно діагностувати несправності та провести ремонт.
- Використання професійного обладнання – для ремонту турбін в автомайстернях використовується спеціальне обладнання, яке дає змогу проводити ремонт високої якості.
- Гарантія якості – автомайстерня надає гарантію на виконані роботи, що гарантує надійність і безпеку використання турбіни після ремонту.
- Заощаджений час – ремонт турбіни в автомайстерні дає змогу швидко і якісно усунути несправності, що економить час і знижує ризики можливих помилок у ремонті.
Отже, турбіна є важливою частиною двигуна автомобіля, що забезпечує підвищення потужності та ефективності роботи двигуна. У разі виникнення несправностей рекомендується звертатися за допомогою до фахівців автомайстерні, які проведуть діагностику та якісний ремонт турбіни. Пам’ятайте, що неправильний ремонт турбіни може призвести до серйозних наслідків і загрожувати безпеці водія і пасажирів.
Як працює турбіна, принцип дії турбіни
Термін «турбо» практично у всіх на слуху. Свистить турбіна, реве прямоток. Хоч раз в житті будь-якому автолюбителю приходила в голову ідея отримати «турбомонстріка». Будь-якому хочеться збільшити поголів’я «коняшек» під капотом. Але найчастіше доводиться відмовлятися від мрії через уявної дорожнечі і непрактичність. Чи відповідає це дійсності? Давайте розберемося, як працює турбіна, принцип дії турбіни, звернувшись до теорії.
Потужність движка безпосередньо залежить від робочого об’єму циліндрів, від кількості що подається повітряно-паливної суміші, від ефективності її згоряння, а також від енергетичної частини палива. Призначення турбіни – збільшити подачу повітряно-паливної суміші. Потужність мотора підвищується паралельно зі збільшенням кількості палива, що спалюється за одиницю часу палива. Але для горіння бензину необхідний неабиякий запас повітря в моторі. Тобто, чим більше спалюємо бензину, тим більша кількість повітря потрібно, яке необхідно «впихнути» в мотор (саме, «впихнути», так як сам мотор не впорається з забором такої кількості повітря, і фільтри нульового опору в цьому йому не помічники) . Ось тут і виходить на сцену страхітлива маленька деталь – турбіна.
У турбіни нагнітач-крильчатка розміщений на єдиному валу з турбіною-крильчаткою, вбудованої в випускний колектор, і приводиться в рух обертання за допомогою відпрацьованих газів. Величина частоти обертання часто вище 200 тис. Об / хв.
І тут виявляється один мінус. при різкому натисканні газу, треба чекати збільшення оборотів мотора, збільшення тиску вихлопних газів, розкрутку турбіни, і загонками повітря. Це явище називаетсяturbo -lag (турбо-яма). і сьогодні його вміють приборкувати, справлятися з даними ефектом. Для цих цілей застосовуються два клапана. Один – для перепуску зайвого повітря в компресор через трубопровід з рухового колектора. Інший клапан – для відпрацьованих газів. Управління першим клапаном здійснюємо, крім іншого, тиском, що виникають у впускному колекторі. Завдяки цьому при скиданні газу трохи знижується частота обертання турбінного ротора, а при черговому натисканні на педаль, подача повітря затримується на крихітні частки секунди – час, поки закривається клапан.
У сучасних технологіях використовується такий метод регулювання подачі повітря, як зміна кута нахилу компресорних лопаток. Ця методика розроблена давно, але довгий час не виходило застосовувати її на практиці. Прикладом може послужити в даному випадку новий пристрій наддуву дизелів «Екотек» фірми Opel. Основний недолік застосування турбін – короткий термін служби. Це відбувається через високу частоти обертання турбінного ротора, яка становить 150-200 тис. Об / хв.
До сьогоднішнього дня обмеження терміну служби відбувалося завдяки довговічності підшипників. Практично, це були особливі вкладиші, схожі на вкладиші колінчастого вала, змащувані під тиском маслом. Ступінь зносу таких підшипників була велика, але шарикопідшипники не могли витримати високих температур і високої частоти обертання. Нещодавно був знайдений оптимальний вихід. А саме, були розроблені підшипники із застосуванням керамічних кульок, наповнених постійно наявними резервом мастила, що робило непотрібним канал від нормативної масляної системи двигуна. У проектах – турбінний ротор з металокераміки, що володіє меншою інерцією і більш легким вагою (на 20% легше).
Існують терміни «твін-турбо» і «бі-турбо». Буває, що використовують паралельно або послідовно дві установки турбокомпресорів, замість однієї. Діапазони робіт роторів управляються різними способами при послідовному наддуванні.
Як забезпечити максимально ефективну роботу турбонаддува в складних конструктивних умовах?
При запуску двигуна вал починає рясно змащувати маслом, що подається на підшипники по каналах. Під час обертання двигуна створюється тиск, під яким турбіна нормально діє. При зупинці двигуна перестає функціонувати і масляний насос, а ось вал миттєво загальмувати не може, і працює за інерцією вже без змащення.
Щоб довше зберегти від зносу вал. треба регулярно міняти фільтри і масло, яке призначене саме для турбонаддувних двигунів. І обов’язково треба давати двигуну прогрітися, не глушити його в один момент, а дати попрацювати на холостому ходу якийсь час. Це забезпечить запас часу для охолодження деталей. Доцільна також установка турбо-таймера, якщо він не передбачений конструктивно в автомобілі.
Перші сигнали того, що треба звертатися в ремонтну контору – поява густого білого диму з глушника і падіння потужності. Це означає знос підшипників і кільця ущільнювача біля турбінної крильчатки. Різко зростає витрата масла. Трапляється, що диму немає, але потужність все одно низька. а у дизелів – регулярний чорний дим. свідчить про знос наддуву і скупченні нагару, що призводить до нестачі повітря і гальмування робочих оборотів компресора.
Очевидно, що експлуатація турбонаддува не є складною процедурою, необхідно лише наступне:
- акуратність,
- своєчасна зміна фільтрів і масла,
- застосування певних сортів олії,
- обережність відносно перегріву турбонаддува через довгої їзди на високих оборотах, або дефектів в системі уприскування і запалення.
Не менш важливі моменти – стан повітряного фільтра, його чистота. Порушення цілісності фільтра призводить до проникненню частинок пилу, руйнівно впливають на термін служби компресорної крильчатки і двигуна.
В цілому, від того, як ми звертаємося з турбонаддувом, залежить те, який термін він прослужить. Слід пам’ятати, що погубити турбонаддув можна протягом двох днів, якщо при появі перших симптомів не звернутися відразу в ремонтну фірму. Тому не слід затягувати з ремонтом, і бажано виконувати всі перераховані вище рекомендації для запобігання виникнення неполадок.