Dabar jau ne vienoje transporto priemonėje sumontuotos turbinos, kurios suteikia automobiliui daugiau galios. Turbokompresorius yra vienas iš svarbiausių šiuolaikinių automobilių variklių komponentų, užtikrinantis didesnę galią ir efektyvumą. Daugelis šiuolaikinių automobilių, ypač dyzelinių, turi turbokompresorius, kurie padidina variklio galią ir efektyvumą. Kaip ir bet kuris sudėtingas mechanizmas, turbina reikalauja tinkamos priežiūros ir laiku atliekamo aptarnavimo. Tačiau, kad jos veiktų sklandžiai, svarbu tinkamai jomis pasirūpinti.
Turbokompresoriaus veikimo principas
Turbokompresoriaus veikimas grindžiamas dujų srauto principu: variklio išmetamosios dujos suka turbinos ratuką, kuris per veleną suka kompresoriaus ratą, suspaudžiantį įsiurbiamą orą. Taip padidinamas oro kiekis variklyje, leidžiantis efektyviau sudeginti kurą ir padidinti galią. Nors didesnis oro kiekis reikalauja ir didesnio degalų kiekio, turbokompresorius leidžia pasiekti žymiai geresnę degalų ekonomiją, palyginti su analogiško pajėgumo, bet be turbokompresoriaus varikliu. Be to, variklis su turbina yra mažesnis ir lengvesnis. Vienintelė nepalanki savybė yra tai, kad turbina pakeičia šiluminį variklio balansą, o tai yra labai svarbu eksploatuojant variklį.
Kaip veikia turbokompresorius! (Animacija)
Turbokompresorių tipai
Turbokompresorių yra kelių tipų: fiksuotomis mentėmis, kintamos geometrijos mentėmis ir dvigubos („twin scroll“).
- Fiksuotų menčių turbinos yra ilgaamžiškiausios ir pigiausiai remontuojamos, tačiau jų efektyvumas pasireiškia siauriausiame sūkių diapazone.
- Dvigubos turbinos apjungia abiejų pirmųjų privalumus, veikia įvairiuose sūkių diapazonuose ir yra ilgaamžiškesnės.
Kintamos geometrijos turbinos (VNT)
Reguliuojamas turbinos korpuso skerspjūvis - tai idealas, kurio buvo siekiama nuo 1958 metų, kai dujomis varomas turbokompresorius buvo įmontuotas „Chrysler“ automobilyje. Susidomėjimo kintamos geometrijos turbokompresoriumi esmė yra ta, kad turbinos geometrija sumažina inertiškumą ir leidžia turbokompresoriui tinkamai veikti didelėmis apsukomis arba, esant didžiausiai apkrovai. Šiuo metu beveik visi turbokompresorių gamintojai turi savo sistemas su kintama geometrija VNT.
Viena iš konstrukcijų, pavyzdžiui, „Garrett T25-VAT“, turbinų kanale turi vienintelį judamąjį „lapelį“, kuris mažina skerspjūvį ir, atitinkamai, dujų srautą, esant mažoms apsukoms. Kai variklis veikia didelėmis apsukomis, „lapelis“ visiškai dingsta. Tokiu būdu geriausiai išnaudojamas turbokompresoriaus našumas. Kai kurie gamintojai, pavyzdžiui, „ККК, BorgWarner“, išleidžia patikimą ir pigų kintamos geometrijos turbiną, kurios sparnuotė laisvai sukasi ant savo ašių taip, kad didžiausias našumas užtikrinamas esant bet kokiems variklio veikimo režimams.
Dažniausios turbokompresorių gedimų priežastys
Kaip ir kitos automobilių dalys, turbokompresoriai dažniausiai genda dėl kelių būdingesnių priežasčių. Laiku atpažinti pirmuosius gedimo požymius yra būtina, kad būtų išvengta didesnių problemų ir brangesnių remonto darbų. Ekspertai tvirtina, kad beveik pusė turbinų gedimų priežasčių yra tepimo sutrikimai. Apie 40 procentų gedimų sukelia mentėms žalingi pašaliniai objektai, patekę iš variklio arba oro tiekimo sistemos. Likę 10 procentų gedimų kyla dėl įvairių kitų priežasčių, tokių kaip perkaitimas ar defektai.
Svarbu atminti, kad turbokompresoriaus gedimo atveju turbokompresorių reikėtų laikyti variklio bloko sudedamąja dalimi. Gedimas kyla ne dėl turbokompresoriaus problemų! Jeigu turbina pažeista, tai prieš ją remontuojant arba keičiant, labai svarbu rasti ir pašalinti gedimo priežastį.
Netinkama alyva ir jos priežiūra
- Senas ar netinkamas tepalas: Dėl seno ar netinkamo tepalo turbinos velenėlis gali perkaisti ir sugesti. Variklio alyva iš esmės yra jūsų automobilio kraujas - ji sutepa pagrindines judančias dalis, apsaugo jas nuo korozijos ir palaiko vėsinimą variklio veikimo metu. Turbokompresoriui reikalingas nuolatinis švarios, kokybiškos alyvos srautas.
- Netinkamų tepalų naudojimas arba ne laiku juos keičiant: Alyvos trūkumas, netinkamai parinkta alyva arba prastos kokybės alyva gali sukelti teršalų kaupimąsi variklyje. Tai gali sukelti abrazyvinį poveikį turbinos vidinėms dalims.
- Alyvos užterštumas: Koksas, dervos, emulsijos, aušinimo skystis, suodžiai ir panašiai.
- Nepakankamas alyvos kiekis: Nepakankamai alyvos sistemoje arba mažesnis alyvos slėgis mažina kompresoriaus resursą.
- Užsikimšęs alyvos vamzdis: Kai turbokompresoriaus alyvos vamzdelis užkimštas, alyva iš turbokompresoriaus pasišalina nepakankamai greitai. Todėl alyva turi eiti kitu keliu ir spaudžia turbokompresoriaus sandariklius į išorę tiek kompresoriaus, tiek turbinos pusėje.
- Užsikimšęs arba apanglėjęs turbokompresoriaus guolio korpusas: Kai guolio korpusas užkimštas arba apanglėjęs, alyva iš turbokompresoriaus išteka nepakankamai greitai. Todėl alyva turi eiti kitu keliu ir spaudžia turbokompresoriaus sandariklius į išorę tiek kompresoriaus, tiek turbinos pusėje.
- Karterio ventiliacijos sutrikimas: Jei karterio oro išleidimo anga užblokuota, alyvos išleidimo vamzdyje susidaro priešslėgis, todėl alyva iš turbokompresoriaus neišleidžiama pakankamai greitai. Todėl alyva turi eiti kitu keliu ir spaudžia turbokompresoriaus sandariklius į išorę tiek kompresoriaus, tiek turbinos pusėje.
Mechaniniai pažeidimai ir svetimkūniai
Turbokompresoriai išeina iš rikiuotės taip pat ir dėl mechaninių pažeidimų. Kadangi turbokompresoriaus sparnuotės sukasi labai dideliais sūkiais (dažnai virš 100 tūkst. apsisukimų per minutę), todėl kiekvienas svetimkūnis turbinos viduje padaro labai daug žalos. Šie gedimai gali atsirasti netinkamai naudojant turbiną, dėl paties vairuotojo kaltės. Turbinos efektyvumas sumažės, jei pašaliniai objektai pradės gadinti kompresoriaus guolius ar turbinos mentes.
- Pažeistos šaltos pusės sparnuotės: Tai gali įvykti dėl pašalinių daiktų patekimo.
- Pašalinis daiktas kompresoriaus pusėje (aliumininėje kriauklėje): Guminis tarpiklis, plastmasė, varžtai, akmenys ir smėlis, skudurai. To pavyzdžiu gali tapti pažeistas oro filtras, kuris praleidžia mechanines oro priemaišas (smėlio dulkes, mažus akmenukus). Turbiną taip pat gali sugadinti oro tiekimo sistemoje aplaidesnių meistrų palikti varžtai ar veržlės - jie varikliui dirbant atskrieja į turbinos šaltos dalies sparnuotę ir ją pažeidžia.
- Pašalinis daiktas turbinos pusėje (dujų išmetimo kriauklėje): Trupantis išmetimo kolektorius, EGR aušintuvo sklendė ar kitos variklio dalys.
- Korpuso įtrūkimas: Jam susidėvėjus ar atsiradus svetimkūniui.
- Pažeisto ašelės metalo blogai aušinant.
- Abrazyvas alyvoje: Drožia tepalo siurblys, įdėklai, paskirstymo velenėliai, grandinės. Būtina pašalinti abrazyvų tepale atsiradimo priežastis.
- Sukosi be tepalo: Nusisuko arba visiškai užstrigo tepalo siurblys, variklyje trūko tepalo, užsikišo suodžiais tepimo vamzdelis ar kiauravaržtis.
- Įtrūkęs ir / arba deformuotas turbinos korpusas: Sparnuotė liečia trūkių kraštus.
Su oro ir išmetimo sistemomis susiję gedimai
- Užsikimšęs oro įsiurbimas (tarp oro filtro ir turbokompresoriaus, arba tarp turbokompresoriaus ir įsiurbimo kolektoriaus): Užsikimšęs filtras ir (arba) oro įsiurbimo anga neleidžia turbokompresoriui normaliai įsiurbti oro. Dėl to susidaro vakuumas, todėl iš turbokompresoriaus gali ištekėti alyva. Tokiu atveju turbokompresorius pasiekia įprastą greitį, tačiau jo sukuriamas slėgis neperduodamas į degimo kamerą. Dėl per mažo turbokompresoriaus slėgio degalai dėl oro trūkumo degimo metu visiškai nesudega.
- Oro nuotėkis (kanale tarp oro filtro ir turbokompresoriaus, tarp įsiurbimo kolektoriaus ir cilindrų galvutės, arba tarp turbokompresoriaus ir įsiurbimo kolektoriaus): Dėl oro nuotėkio iš turbokompresoriaus gali ištekėti alyva, nes turbokompresoriaus sandarikliui reikia tam tikro variklio priešslėgio, kad jis veiktų optimaliai. Šis alyvos nuotėkis pasiekia kompresoriaus ratą ir dėl didelio turbokompresoriaus greičio sukelia rezonansinį efektą.
- Užterštas turbokompresoriaus kompresoriaus ratas: Kompresoriaus pusėje esančios priemaišos trukdo turbokompresoriui laisvai įsiurbti orą. Tikėtina, kad dėl užteršimo kompresoriaus pusėje gali būti šiek tiek pažeistas kompresoriaus ratas, todėl sumažės variklio galia. Tai gali būti dėl per oro filtrą į turbokompresorių patekusių nešvarumų ir gali rodyti, kad kompresoriaus ratas yra smėlėtas.
- Užblokuotas apsauginis vožtuvas (angl. wastegate): Kai apsauginis arba iškrovimo vožtuvas yra užblokuotas atidarytoje padėtyje, turbina nėra pakankamai varoma. Dėl susikaupusių suodžių ar nešvarumų gali užsikimšti turbokompresoriaus apsauginis vožtuvas, išleidimo vožtuvas lieka atidarytoje padėtyje, todėl išmetamosios dujos iš karto išleidžiamos, nors turėtų varyti turbiną.
- Užsikimšęs išmetimas (katalizatorius, suodžių filtras DPF, išmetimo vamzdis arba duslintuvas): Kai katalizatorius, DPF filtras, išmetimo vamzdis arba duslintuvas yra užkimštas, turbokompresorius negali laiku išleisti išmetamųjų dujų. Dėl to turbinos ratas atsispiria suktis reikiama kryptimi. Kadangi turbokompresorių varo išmetamosios dujos, jis negali pasiekti reikiamo greičio.
- Išmetamųjų dujų nuotėkis (tarp cilindrų galvutės ir išmetimo kolektoriaus, arba tarp išmetimo kolektoriaus ir turbokompresoriaus): Jei išmetamosios dujos nuteka prieš patekdamos į turbokompresorių, tai reiškia, kad turbokompresoriaus surenkamų išmetamųjų dujų kiekis yra nepakankamas.
- Užterštas EGR vožtuvas: Kai EGR vožtuvas užterštas, į variklio degimo kamerą grąžinamų išmetamųjų dujų kiekis yra nepakankamas. Todėl oro ir degalų santykis yra netinkamas, dėl to prarandama galia važiuojant aukštomis pavaromis.
- Tarpinis aušintuvas užsikimšęs arba sugedęs: Tokiu atveju turbokompresorius pasiekia įprastą greitį, tačiau jo sukuriamas slėgis neperduodamas į degimo kamerą.
Elektronikos ir jutiklių sutrikimai
- Sugedęs turbokompresoriaus / įsiurbimo kolektoriaus slėgio jutiklis: Išmatuotas slėgis yra nepakankamas, jei sugedo turbokompresoriaus slėgio jutiklis. Tai reiškia, kad sistemai reikės papildomo turbokompresoriaus slėgio, kurio turbokompresorius negali užtikrinti, nes neįmanoma padidinti variklio sūkių dažnio daugiau nei esant aukštai pavarai.
- Sugedęs oro srauto matuoklis: Oro srauto matuoklis nebereaguoja normaliai, kai jo jutikliai yra užteršti.
- Pažeista turbokompresoriaus vakuuminė linija: Kai pažeidžiamos į turbokompresorių vedančios vakuuminės linijos, turbokompresoriaus kintamoji poveržlė nepereina į uždarą padėtį.
Kitos priežastys
- Prastos kokybės kuras: Dyzelinių variklių turbinoms kenkia ir prastos kokybės kuras: dyzelinėje alyvoje esančios kenksmingos medžiagos sudegusios atskrieja ir prilimpa prie turbinos sienelių.
- Kritinių turbokompresoriaus sūkių viršijimas: Savaiminis užsigazavimas, per mažas turbinos našumas. Po savaiminio užsigazavimo varikliui reikalingas ypatingas dėmesys. Būtina šalinti ir užsigazavimo priežastis, ir pasekmes.
- Detalių nuovargis: Katalizatoriaus, suodžių filtro DPF senatis, perkaitimas.
- Automobilio amžius ir rida: Turbinos turėtų tarnauti pakankamai ilgai, bet deja įvairios aplinkybės gerokai sutrumpina jų tarnavimo laiką. Tinkamai prižiūrimi turbokompresoriai gali atlaikyti bent milijoną kilometrų, tačiau skirtingos klimato sąlygos, kelio reljefas ir maršrutų sudėtingumas gali labai paveikti mazgo tarnavimo laiką.
- Pažeistos tarpinės: Jei tarpinės tarp kompresoriaus ir variklio nusidėvi arba įtrūksta, alyva nutekės į išmetimo sistemą. Dėl to turbina turi daugiau dirbti, kad padidintų oro slėgį.
Turbinos gedimo simptomai
Gali būti įvairių požymių, kurie gali būti siejami su turbokompresoriaus gedimu. Tačiau jei atidžiai stebite, kaip dirba Jūsų automobilis, galite nesunkiai pastebėti dažniausiai pasitaikančių problemų įspėjamuosius signalus ir greičiau imtis veiksmų. Tolimųjų reisų sunkvežimiams labai svarbu laiku pastebėti galimus gedimus. Garsas, intensyvėjantis švilpimas, alyvos nutekėjimai ir mentės pažeidimai yra aiškūs signalai, rodantys sistemos gedimą.
Variklio galios praradimas
Viena iš pirmųjų indikacijų, kad jūsų automobilio turbina gali būti sugedusi, yra pastebimas variklio galios sumažėjimas. Jei automobilis pradeda prastai akseleruoti arba variklis nesiekia įprasto greičio, tai gali būti ženklas, kad turbina neveikia efektyviai. Automobilis pastebimai praranda galią, įsibėgėjimas atrodo lėtas, triukšmingas, ir automobilis gana sunkiai išlaiko didelį greitį. Gali padidėti kuro sąnaudos ir pačių dujų nuodingumas.
Dūmai iš išmetimo vamzdžio
Jei pastebite, kad jūsų automobilis pradėjo skleisti daugiau dūmų iš išmetimo vamzdžio, ypač juodų arba mėlynų, tai gali būti susiję su turbinų gedimu. Juodi dūmai dažnai rodo per didelį kuro patekimo į variklį kiekį, o mėlyni dūmai - alyvos nutekėjimą į variklio degimo kamerą. Kai alyva patenka į išmetimo sistemą, ji degdama išskiria išskirtinius mėlynus/pilkus dūmus. Dėl turbokompresoriaus slėgio šis alyvos nuotėkis gali pasiekti degimo kamerą, todėl alyva sudega. Blogiausiu atveju variklis tada veikia naudodamas alyvą.
Keisti garsai iš variklio
Jei pastebite neįprastus garsus, sklindančius iš variklio skyriaus, pavyzdžiui, švilpimą, šnypštimą ar šnarpštimą, tai gali būti indikatorius, kad jūsų turbina turi problemų. Keisti garsai iš variklio - švilpimas ar šnypštimas niekada nėra geras ženklas.
Padidėjęs alyvos suvartojimas
Jei pastebite, kad jūsų automobilis pradėjo sunaudoti daugiau alyvos nei įprasta, tai gali būti ženklas, kad turbina yra pažeista. Dėl to gali būti didesnės alyvos sąnaudos, gali atsirasti alyvos nuotėkio pėdsakų. Nusidėvėjusi turbina dažnai pradeda leisti alyvą, kuri patenka į degimo kamerą.
Variklio gedimo lemputė
Daugumos šiuolaikinių automobilių kompiuteris gali atpažinti turbo gedimus, o prietaisų skydelyje pasirodys variklio patikros lemputė. Įvairūs jutikliai ir kompiuteriai automobiliuose nėra vien tik papildomų gedimų šaltiniai - dėka jų, kai kuriuos gedimus galima nustatyti lengviau.
Turbokompresoriaus tikrinimas
Išardę vamzdį, jungiantį oro filtrą su turbokompresoriumi, galite nustatyti rotoriaus tarpą. Jei radialinis tarpas toks, kad ratai trinasi į korpusą, turbokompresorius pernelyg susidėvėjęs. Rekomenduojame nedelsiant pakeisti turbokompresorių. Kai variklis užgesintas ir atvėsęs, atjunkite įsiurbimo žarną nuo turbinos, kad pamatytumėte viduje esančią sparnuotę - turbinos sparneliai negali būti nei kiek pažeisti.
Prevencinės priemonės ir priežiūra
Kad turbokompresorius veiktų patikimai, labai svarbi tinkama variklio priežiūra. Teisingo elgesio su turbokompresoriniais varikliais taisyklės yra paprastos, bet jų reikia nuosekliai laikytis.
- Reguliarus alyvos ir filtrų keitimas: Turi būti reguliariai keičiama alyva, filtrai (alyvos ir oro). Laiku keičiant variklio alyvą ir filtrus, galima išvengti daugelio problemų.
- Naudokite tik aukštos kokybės ir tinkamą alyvą: Nepilkite alyvos vien dėl to, kad Jums atrodo, kad ji tinka. Pasidomėkite, kokią alyvą rekomenduoja automobilio gamintojas. Taip pat naudokite aukštos kokybės tepalo ir oro filtrus, nes jie atlieka labai svarbią funkciją.
- Pašildykite variklį prieš važiuodami: Ypač šaltuoju metų periodu pašildykite variklį prieš važiuodami. Pašilus varikliui, pašyla ir alyva, ko pasekoje ji geriau tepa turbiną. Sutepta turbina mažiau dėvisi. Rekomenduojama pradėti važiuoti po variklio užvedimo praėjus bent minutei.
- Leiskite varikliui atvėsti po vairavimo: Po vairavimo sustojus, negesinkite variklio, leiskite kelias minutes jam atvėsti. Automobiliui sustojus, variklį išjunkite tik leidę jam dar bent minutę veikti laisvąja eiga. Jei turbinai neleidžiama tinkamai sustoti (iš karto užgesinamas variklis), ji gali greičiau susidėvėti ir tai gali paveikti jos dalis. Vairuotojui staigiai stabdant taip pat galima turbokompresorių sugadinti, mat jis nespėja sustoti po akseleravimo.
- Naudokite tinkamus kuro priedus: Naudokite tinkamus kuro priedus, kurie padeda palaikyti turbinos švarą. Pavyzdžiui, profesionalus ir itin veiksmingas turbinos valiklis JLM Diesel Turbo. Panaudojus šį valiklį, nešvarumai ir suodžiai su laiku išnyks. Turbina dirbs pilnu našumu, o oro ir degalų santykis taps idealus. Tačiau reikėtų suprasti, kad tai yra priežiūros priemonė, o ne esamo gedimo sprendimo būdas. Periodiškas naudojimas tikėtina veiks daug geriau nei vienkartinis.
Ką daryti, jei įtariate turbinos gedimą?
Jei pastebėjote bet kurį iš minėtų simptomų, nedelskite ir kreipkitės į patikimą autoservisą. Kuo ilgiau važinėsite automobiliu su pažeista turbina, tuo daugiau bus sugadintas pats variklis, todėl remonto gali prireikti ne tik turbinai, bet ir varikliui. Nors automobilis gali važiuoti su sugedusia turbina, bet kur kas geriau būtų neeksploatuoti jo ir nuvežti automobilį į remonto dirbtuves, kad būtų atlikta patikra ir remontas.
Nuvykus į autoservisą, pirmiausia bus atlikta turbinos diagnostika: specialistai patikrins, ar jūsų turbina sugedo. Kartu bus patikrintas ir variklis, mat dėl sugedusio ar prastai veikiančio variklio gali sugesti ir turbina. Atlikus šią problemos analizę bus lengviau nustatyti turbokompresoriaus gedimo priežastį. Bet kokį turbinos remontą reikia atlikti tik specializuotuose automobilių servisuose, nes reikalingos specialios žinios, gebėjimai ir įranga. Be to, atliekant su agregatu bet kokius darbus turi būti užtikrinta ideali švara, nes net viena smiltelė patekusi į turbiną gali jį sugadinti.
Turbinos remonto galimybės
Turbokompresorius yra brangus mazgas. Nustačius, kad turbina sugedo, realiai turite 2 variantus:
- Nauja turbina: Galite įsigyti visiškai naują turbiną ir ją sumontuoti - žinoma, tai tikrai nebus pigus „malonumas“. Natūralu, kad pirmenybė turėtų būti teikiama naujai turbinai, nes jai bus suteikta ilgesnė garantija ir tarnaus ilgiau nei atnaujinta.
- Turbinos restauravimas: Jei norite sumažinti išlaidas, turite galimybę atnaujinti, t. y., restauruoti turimą turbokompresorių. Restauruojant keičiami guoliai, tarpikliai, turbinos ir kompresoriaus sparnuotės. Mazgas subalansuojamas ir patikrinamas jo hermetiškumas. Internete galima rasti pasiūlymų pačiam restauruoti turbinas, tačiau specialistai to nerekomenduoja, nes svarbiausias procesas yra turbinos balansavimas. Gamintojų atstovai siūlo galimybę seną kompresorių pakeisti į gamykloje restauruotą ir garantiją turintį mazgą, taip sutaupant.
Tada, sugedusios dalys pakeistos, o visa turbina išplauta. Į turbiną sudėtos naujos dalys, o turbokompresorius vėl įstatytas į transporto priemonę.
Ekspertų patarimai ir įspėjimai
Automobilių salonuose pirkti nauji automobiliai, prižiūrimi pagal garantiją įgaliotosios įmonės atstovo servise, paprastai neturi problemų su turbinomis. Reguliariai pagal mašinos gamintojo technologiją atliekant techninę priežiūrą ir naudojant sertifikuotas medžiagas, pavyzdžiui, alyvą, filtrus, problemos retai kyla. Tačiau perkant naudotą automobilį, gali kilti problemos - juk negalime numatyti, kaip buvęs savininkas eksploatavo ir prižiūrėjo savo automobilį. Todėl pirmą kartą apžiūrėjus tokį automobilį, prieš perkant, būtinai reikėtų užvažiuoti į specializuotą automobilių priežiūros centrą diagnostikai atlikti.
Grąžinant pataisytą transporto priemonę, Jums bus papasakota, kokių priemonių galite imtis, kad išvengtumėte turbokompresoriaus gedimų ateityje. Atlikdami reguliarią ir profesionalią automobilio priežiūrą, laiku keičiant automobilio tepalus, tepalų ir kuro filtrus, katalizatorius ir kitas daugiausiai priežiūros reikalaujančias dalis bei užtikrinant gedimų prevenciją, tikėtina, jog su traukos problemomis jūs nesusidursite.
tags: #turbinos #geometrijos #filtras