Turbokompresorius, kaip itin svarbi modernaus variklio dalis, suteikia galimybę išgauti solidžią galią iš gana nedidelio darbinio tūrio. Tačiau norint, kad ši sistema veiktų sklandžiai, būtina tiksliai reguliuoti pripūtimo slėgį. Čia svarbų vaidmenį atlieka wastegate vožtuvas (dar vadinamas išmetamųjų dujų apėjimo vožtuvu), užtikrinantis, kad turbinos viduje esantis slėgis neviršytų numatytų ribų. Jeigu šis vožtuvas genda, variklis gali netekti reikiamos galios, prarasti ekonomiškumą ir pradėti kelti papildomų problemų.
Wastegate vožtuvo veikimo principas
Kad turbininis variklis išgautų optimalią galią, jam svarbiausia - kontroliuoti turbininį slėgį. Išmetamosios dujos, išeidamos iš cilindrų, suka turbinos rotorių. Tuo tarpu sparnuotės iš kompresoriaus pusės suslegia įsiurbiamą orą, didindamos deguonies kiekį degimo procese. Vis dėlto, per didelis pripūtimo slėgis gali kelti pavojų variklio patvarumui: stūmokliai, žiedai, vožtuvai bei cilindrų galvutė gali patirti per didelę apkrovą.
Wastegate vožtuvas veikia kaip apsauginis mechanizmas. Kai slėgis pasiekia numatytą ribą, vožtuvas atsidaro ir dalį išmetamųjų dujų nukreipia aplink turbinos rotorių. Taip efektyviai reguliuojamas sukamasis turbininio veleno greitis, neleidžiant slėgiui viršyti konstruktorių numatytų normų.
How Turbocharger Wastegates Work - Internal Vs External
Wastegate vožtuvų tipai
Yra du pagrindiniai wastegate vožtuvų tipai:
- Vidinis wastegate (Internal Wastegate): vožtuvas integruotas tiesiai į turbinos korpusą. Tokia konstrukcija dažniausiai sutinkama lengvuosiuose automobiliuose, nes yra kompaktiškesnė ir paprasčiau montuojama.
- Išorinis wastegate (External Wastegate): tai atskiras vožtuvo korpusas, montuojamas šalia išmetimo kolektoriaus. Kai kurie automobilių entuziastai, ypač ieškantys didesnės galios, renkasi išorinį wastegate. Tai gali būti aktualu, jei turite modifikuotą variklį su dideliu pralaidumu, kur vidinė sklendė nebegali susidoroti su perteklinėmis išmetamosiomis dujomis. Vis dėlto, išorinis wastegate paprastai brangesnis ir reikalauja tikslesnės montavimo procedūros.
Dažniausios Wastegate vožtuvo gedimų priežastys
Wastegate vožtuvo gedimai gali kilti dėl įvairių veiksnių, pradedant mechaniniu nusidėvėjimu, baigiant elektroninio valdymo klaidomis. Pagrindinės priežastys apima:
Mechaninis sklendės strigimas
Dėl korozijos, suodžių arba kietųjų dalelių kaupimosi wastegate vožtuvas gali pradėti veikti su vėlavimu arba apskritai „užsikabinti“ tam tikroje padėtyje.
Aktuatoriaus membranos įtrūkimas
Jei vožtuvą valdo vakuuminė membrana, jos pažeidimas gali sukelti netinkamą slėgio informacijos perdavimą.
Elektroninis valdymo defektas
Naujesniuose modeliuose naudojami elektroniniai wastegate (angl. electronic boost control) moduliai. Jų gedimai gali tiesiogiai paveikti vožtuvo veikimą.
Alyvos užterštumas ir nepakankamas tepimas
Reguliariai nekeičiant alyvos, ji nustoja tinkamai tepti. Tai įtakoja turbinos susidėvėjimą, o kartu ir wastegate vožtuvo veikimą. Esant nepakankamam sutepimui, į turbiną patenka per mažas kiekis alyvos. Sutepimo nepakankamumą gali įtakoti tepalo siurblio gedimas, vamzdelių ar filtrų užsikišimas arba kitas panašus veiksnys.
Pašaliniai veiksniai
Į turbokompresorių patekus pašaliniams daiktams, tokiems kaip varžtas ar šiukšlė, taip pat neišvengsite gedimo, kuris gali paveikti ir wastegate vožtuvą.
Perkaitimas
Turbinos dirba su labai karštomis išmetimo dujomis (daugiau kaip 700°С), o aušinimo problemos gali sukelti metalo deformacijas ar net įtrūkimus, kas gali paveikti ir wastegate vožtuvo mechanizmą.
Wastegate vožtuvo gedimo simptomai
Apie wastegate vožtuvo gedimą gali signalizuoti įvairūs požymiai:
Sumažėjusi variklio galia ir prastas įsibėgėjimas
Automobilis pastebimai praranda galią, neįsibėgėja taip greitai, kaip anksčiau (tai pasireiškia tuo, kad suteikiamos energijos nepakanka, kad pasiekti 1000-1500 apsisukimų per minutę), arba maksimalus greitis nepasiekiamas taip greitai, kaip turėtų. Automobilio įsibėgėjimas atrodo lėtas ir triukšmingas, sunku išlaikyti didelį greitį.
Per didelis arba per mažas pripūtimo slėgis
Jei vožtuvas užstrigęs uždarytoje padėtyje, slėgis turbinoje auga nekontroliuojamai (per didelis pripūtimo slėgis). Atvirkštinė situacija, kai vožtuvas neužsidaro, lemia, kad variklis nepasiekia nominalaus slėgio lygio (per mažas pripūtimo slėgis).
Keisti garsai
Visi turbokompresoriai generuoja tam tikrą triukšmo lygį, kurio dauguma žmonių net nepastebi, tačiau sugedus turbinai ar wastegate vožtuvui gali pasireikšti neįprastas švilpimas, kaukimas ar metalo tarškėjimas. Tolimųjų reisų sunkvežimiams labai svarbu laiku pastebėti galimus gedimus. Turbinos gedimus išduoda atsiradę pašaliniai garsai, intensyvėjantis švilpimas.
Padidėjęs išmetamųjų dūmų gausumas ir spalvos pasikeitimas
Iš išmetimo vamzdžio sklinda dūmai. Jų spalva leidžia preliminariai apibrėžti gedimo pobūdį:
- Juodos išmetamosios dujos reiškia pernelyg sodrų kuro mišinį. Sugedusio turbokompresoriaus atveju tai gali reikšti, kad dėl gedimo ar nutekėjimo įsiurbimo sistemoje, į degimo kamerą tiekiama per mažai oro, ko pasekmėje kuras negali visiškai sudegti.
- Mėlynos spalvos išmetamosios dujos reiškia, kad dega variklio alyva. Sugedusio turbokompresoriaus atveju suspaudimo pusėje pasireiškė besisukančios sistemos nuotėkis, ir alyva pateko į degimo kamerą per tarpinį aušintuvą.
Per didelis variklio alyvos nuostolis
Pastebimas per didelis variklio alyvos nuostolis. Dažniausi turbokompresoriaus gedimo simptomai, susiję su dideliu alyvos praradimu, yra alyvos pėdsakai įsiurbimo ir (arba) išmetimo sistemos vamzdžiuose, liudijantys per didelį sandarinimo žiedų susidėvėjimą, o tai papildomai pasireiškia gausiu dūmų iš išmetimo vamzdžio sklidimu. Alyva per pažeistus sandariklius patenka į įsiurbimo ir (arba) išmetimo sistemą.
Įspėjamieji variklio diagnostikos kodai ir lemputė prietaisų skydelyje
Naujesnės transporto priemonės turi ECU, kuris fiksuoja anomalijas pripūtimo slėgio zonoje. Daugumos šiuolaikinių automobilių kompiuteris gali atpažinti turbo gedimus, o prietaisų skydelyje pasirodys variklio patikros lemputė.
Diagnostika ir remontas
Jeigu pastebite galios sumažėjimą, padidėjusį dūmingumą, tepalo sąnaudas, sumažėjusią trauką ar keistus garsus, laikas atlikti wastegate sistemos diagnostiką.
Diagnostikos metodai
- Vizualinė apžiūra: mechanikai įvertina vakuuminių žarnelių, aktuatoriaus ar svirtelių būklę.
- Slėgio testas: specialūs manometrai ir slėgio generatoriai padeda tikrinti, ar vožtuvas tiksliai atsidaro reikiamame slėgio intervale.
- Atvykus į autoservisą bus atlikta turbinos diagnostika, rastas galimas gedimas.
Remonto ir keitimo galimybės
Atradus tam tikros dalies gedimą, jis turi būti pašalintas. Remontuojant dažnai pakanka pakeisti pažeistas žarneles, atnaujinti aktuatoriaus membraną ar išvalyti suodžius. Nustačius gedimą, egzistuoja keli pasirinkimai: keisti visą turbokompresorių nauju ar restauruotu, arba remontuoti esamą.
- Naujas turbokompresorius: Nors naujas turbokompresorius yra patikimas, jo kaina gali būti išties didelė ir siekti 500-1000 eurų. Natūralu, kad pirmenybė turėtų būti teikiama naujai turbinai, nes jai bus suteikta ilgesnė garantija ir tarnaus ilgiau nei atnaujinta.
- Turbinos restauravimas: Alternatyva - turbinos restauravimas, kur keičiamos vidinės dalys (CHRA kasetė), atliekamas balansavimas ir kiti koregavimai. Restauravimas kainuoja 300-550 eurų. Restauruojant keičiami guoliai, tarpikliai, turbinos ir kompresoriaus sparnuotės. Mazgas subalansuojamas ir patikrinamas jo hermetiškumas. Gamintojų atstovai siūlo galimybę seną kompresorių pakeisti į gamykloje restauruotą ir garantiją turintį mazgą, taip sutaupant.
Turbinos sukimosi dažnis siekia 200 000 apsukų per minutę. Visos detalės gaminamos su mažiausiomis užlaidomis ir surenkamos paliekant mikroskopinius konstrukcinius tarpelius. Todėl turbinos priežiūrą ir keitimą reikia patikėti specialiai mokytiems ir patyrusiems automobilių meistrams. Geriausia nebandyti turbinos taisyti patiems, o vežti į autoservisą, kur bus atliktas profesionalus turbinos remontas. Kuo ilgiau važinėsite automobiliu su pažeista turbina, tuo daugiau bus sugadintas pats variklis, todėl remonto gali reikėti ne tik turbinai, bet ir varikliui.
Prevencija ir tinkama priežiūra
Pagrindinis raktas siekiant apsisaugoti nuo wastegate vožtuvo ir viso turbokompresoriaus gedimų - nuolatinė variklio ir išmetimo sistemos priežiūra.
Reguliarus tepalų ir filtrų keitimas
- Reguliariai tikrinkite vakuumines žarneles: ypač senesniuose automobiliuose, kur guminės dalys linkusios trūkinėti.
- Naudokite kokybiškus filtrus ir alyvas: sumažėjęs suodžių kaupimasis variklyje reiškia mažesnę apkrovą wastegate sklendei.
- Variklis su turbo įpūtimu yra labai reiklus alyvos kokybei ir jos keitimui. Rinkitės tik gerą alyvą iš patikimų tiekėjų ir venkite klastočių.
- Alyvą reikia keisti laiku. Turbininiame variklyje rekomenduojama keisti alyvą, nuvažiavus ne daugiau kaip 10 000 km. Jeigu ketinate dar ilgai važinėti savo automobiliu, tai keiskite alyvą kas 8 000 kilometrų. Ypač rimtai atsižvelkite į alyvos klampą ir gamintojų rekomendacijas. Keičiant alyvą būtina pakeisti alyvos ir oro filtrus.
- Naudokite tik aukštos kokybės ir tinkamą alyvą. Pasidomėkite, kokią alyvą rekomenduoja automobilio gamintojas.
Variklio aušinimas ir šildymas
- Būtinai pašildykite turbininį variklį prieš važiuodami, ypač šaltuoju metų periodu. Pašilus varikliui, pašyla ir alyva, ko pasekoje ji geriau tepa turbiną. Sutepta turbina mažiau dėvisi.
- Po dinamiško ar intensyvaus važiavimo, užuot iškart išjungę variklį, leiskite jam apie 1 minutę dirbti tuščiąja eiga. Tai itin svarbu turbinoms su neaušinamu guolių korpusu, kuriuose aušinimo funkciją atlieka alyva.
- Dėl staigaus variklio užgesinimo, dingsta alyvos slėgis, alyvos tiekimas į karštą turbokompresorių sumažėja, todėl turbina perkaista, oksiduojasi ir užsikoksuoja, ant turbinos detalių paviršių susidaro kietosios abrazyvinės dalelės.
Kitos prevencinės priemonės
- Nedelskite dėl keistų garsų ar traukos trūkumo: pastebėjus netipinį švilpimą, spustelėjimą ar kitą triukšmą, nedelsdami kreipkitės į diagnostiką.
- Griežtai draudžiama keisti kokius nors turbo įpūtimo sistemos nustatymus ir reguliavimus. Pavyzdžiui, bandant didinti įpūtimo slėgį, galima perkaitinti variklį ir pažeisti stūmoklius, cilindrų bloko galvutes arba variklio atramas.
- Naudokite tinkamus kuro priedus, kurie padeda palaikyti turbinos švarą. Pavyzdžiui, profesionalus ir itin veiksmingas Turbinos valiklis JLM Diesel Turbo Cleaner padeda sumažinti apnašų kaupimąsi, užtikrindamas, kad turbina dirbs pilnu našumu, o oro ir degalų santykis taps idealus. Tačiau svarbu suprasti, kad tai yra prevencinė priežiūros priemonė, o ne esamo gedimo sprendimo būdas.
Apibendrinimas
Nors wastegate vožtuvas dažnai atsiduria antrame plane, palyginti su kitais turbokompresoriaus komponentais, jo gedimai gali rimtai paveikti variklio eksploatacines savybes. Netinkamas slėgio reguliavimas tiesiogiai lemia sumažėjusią galią, nestabilią degimo eigą, padidėjusias kuro sąnaudas ir išmetamųjų teršalų kiekį. Dėl to tiek vidinė, tiek išorinė wastegate sistema reikalauja atidžios priežiūros bei reguliarios techninės kontrolės.
Diagnozavus, kad vožtuvas jau stringa ar jo sklendė veikia netinkamai, nedelskite kreiptis į specialistus - laiku atliktas remontas ar dalies keitimas apsaugos likusius turbokompresoriaus elementus nuo antrinių pažeidimų. Laikantis elementarių prevencinių priemonių - tikrinant vakuumo žarneles, keičiant alyvą bei filtrus pagal gamintojo grafiką, išvengsite brangių staigmenų ir ilgiau mėgausitės darnia bei galios nestokojančia turbinine sistema.
tags: #turbokompresoriaus #plovyklos #reguliavimo #voztuvas #gedimas