Žodis „turbina“ dažnai skamba automobilių entuziastų lūpose, siejamas su didesne variklio galia. Tačiau svarbu suprasti, kad techniškai automobiliuose naudojamas įrenginys yra turbokompresorius. Tai prietaisas, kuris veikia tarsi oro siurblys, išnaudojantis išmetamųjų dujų energiją variklio galiai didinti.
Pagrindinis veikimo principas
Turbokompresoriaus veikimas yra paremtas fizikos dėsniais. Vidaus degimo variklis veikia įtraukdamas orą ir kurą energijai gauti. Turbokompresorius šį procesą optimizuoja:
- Išmetimo fazė: Karštos išmetamosios dujos, susidarančios degimo procese, nukreipiamos į turbokompresoriaus „turbininį“ ratą, priversdamos jį suktis.
- Suvėrimas: „Turbininis“ ratas yra sujungtas tvirta ašimi su „kompresoriniu“ ratu. Abu ratai sukasi tuo pačiu greičiu.
- Oro suspaudimas: „Kompresorinis“ ratas įtraukia šviežią orą ir jį suspaudžia, taip padidindamas oro tankį prieš jam patenkant į degimo kameras.
Didesnis oro kiekis cilindre leidžia sudeginti daugiau kuro, o tai tiesiogiai lemia didesnę variklio galią ir efektyvumą. Dėl šios priežasties 1.6 litro variklis su turbokompresoriumi savo galia gali prilygti kur kas didesnio darbinio tūrio atmosferiniam varikliui.
Svarbūs sistemos komponentai
Kad turbokompresorius veiktų efektyviai ir saugiai, naudojami papildomi komponentai:
| Komponentas | Funkcija |
|---|---|
| Interkūleris (oro aušintuvas) | Atvėsina suspaustą orą, nes karštas oras yra mažiau tankus. Atšaldytas oras yra tankesnis, todėl į variklį patenka daugiau deguonies. |
| Wastegate (oro vožtuvas) | Kontroliuoja turbinos sukimosi greitį. Pasiekus kritinį slėgį, jis leidžia daliai dujų praeiti aplink turbiną. |
| BOV (Blow-off vožtuvas) | Apsaugo turbinos sparnelius nuo „smūgio bangos“, kai staiga uždaroma droselio sklendė, išleisdamas suspaustą orą. |
Turbokompresorių tipai
Automobilių pramonėje dažniausiai sutinkami šie tipai:
- Fiksuotos geometrijos mentės: Paprasčiausias ir pigiausias tipas, tačiau efektyvus tik nedideliame sūkių diapazone.
- Kintamos geometrijos mentės (VGT): Techniškai sudėtingesni, veikiantys plačiame sūkių diapazone, todėl efektyvesni.
- Dvigubi (Twin-scroll): Turbinos korpusas padalintas į du kanalus. Mažo diametro turbina dirba esant žemiems apsisukimams, didelio - aukštiems.
Eksploatacija ir priežiūra
Turbina gali suktis iki 100 000 - 130 000 apsisukimų per minutę greičiu, todėl jai reikalinga ypatinga priežiūra:
- Alyvos kokybė: Tepimo sutrikimai yra viena dažniausių gedimų priežasčių. Būtina naudoti gamintojo rekomenduojamą sintetinę alyvą ir ją reguliariai keisti (kas 10 000 km).
- Veikimo režimas: Po intensyvaus važiavimo nerekomenduojama iškart gesinti variklio. Leiskite jam apie 30-60 sekundžių padirbti laisva eiga, kad alyva atvėsintų turbinos guolius.
- Oro filtras: Švarus oro filtras apsaugo nuo abrazyvinių dalelių, kurios gali pažeisti itin preciziškas kompresoriaus menteles.
Jei turbina sugenda, automobilis gali pradėti dūmyti, padidėja alyvos sąnaudos ir sumažėja trauka. Tokiu atveju dažniausiai atliekamas profesionalus restauravimas arba keitimas nauju mazgu.