Čo je to turbodúchadlo

Ešte pred niekoľkými desaťročiami boli turbomotory vnímané ako prvok fantastických automobilov z budúcnosti alebo krásnych počítačových hier. A dokonca aj po zavedení dômyselnej myšlienky jednoduchého spôsobu zvýšenia výkonu motora zostala táto príležitosť dlho výsadou benzínových zariadení. Teraz je takmer každé auto, ktoré zíde z montážnej linky, vybavené turbo systémom bez ohľadu na to, na aké palivo jazdí.

Pri vysokých rýchlostiach alebo prudkých stúpaniach je normálny motor automobilu vážne preťažený. Na uľahčenie jeho práce bol vynájdený systém, ktorý dokáže zvýšiť výkon motora bez zásahu do vnútornej konštrukcie.

Princíp „turba“ spolu s ovplyvňovaním potenciálu motora prispieva k významnému čisteniu výfukových plynov prostredníctvom ich opätovného použitia a recyklácie. A to je dôležité pre zlepšenie životného prostredia, ktoré spĺňa požiadavky mnohých medzinárodných organizácií bojujúcich za ochranu životného prostredia.

Preplňovanie má niektoré nevýhody spojené s predčasným vznietením horľavej zmesi. Ale tento vedľajší účinok - dôvod rýchleho opotrebovania piestov vo valcoch - úspešne zvládne správne zvolený olej, ktorý je nevyhnutný na mazanie častí pri bežiacom turbomotore.  

Čo je to turbína alebo turbodúchadlo v aute?

Účinnosť automobilu vybaveného „turbom“ sa zvyšuje o 30 - 50% alebo dokonca 100% jeho štandardných schopností. A to aj napriek tomu, že samotné zariadenie je pomerne lacné, má nepatrnú hmotnosť a objem a funguje spoľahlivo podľa dômyselne jednoduchého princípu.

Zariadenie vytvára v spaľovacom motore zvýšený tlak v dôsledku umelého vstrekovania ďalšej dávky vzduchu, ktorý vytvára zvýšený objem zmesi paliva a plynu, a keď horí, zvyšuje sa výkon motora o 40 - 60%.

Preplňovaný mechanizmus sa stáva oveľa efektívnejším bez zmeny jeho konštrukcie. Po inštalácii nenáročného zariadenia môže 4-valcový motor s nízkym výkonom poskytnúť potenciál 8-valcového chodu.

Turbína je nenápadnou, ale vysoko účinnou súčasťou motora automobilu, ktorá zjednodušuje výkonnosť a pomáha zvyšovať výkon „srdca“ automobilu bez zbytočnej spotreby paliva recykláciou energie výfukových plynov.

Na aké motory sú nainštalované turbodúchadlá

Súčasné vybavenie strojov s turbínovými mechanizmami je oveľa rýchlejšie ako ich počiatočné uvedenie do benzínových motorov. Na určenie optimálneho režimu prevádzky sa zariadenia pôvodne používali na závodných automobiloch, vďaka čomu začali platiť:

· Elektronické ovládanie;

· Kvapalinové chladenie stien prístroja;

· Pokročilejšie druhy oleja;

· Tepelne odolné materiály pre telo.

Sofistikovanejší vývoj umožnil použiť systém „turbo“ takmer na akýkoľvek motor, či už ide o benzín, benzín alebo naftu. Pracovný cyklus kľukového hriadeľa (pri dvoch alebo štyroch zdvihoch) a spôsob chladenia navyše nezohrávajú žiadnu úlohu pomocou vzduchu alebo kvapaliny.

Okrem nákladných a osobných automobilov s výkonom motora presahujúcim 80 kW si systém našiel uplatnenie v dieselových lokomotívach, cestných stavbách a lodných motoroch so zvýšeným pracovným objemom 150 kW.

Princíp činnosti automobilovej turbíny

Podstatou turbodúchadla je zvýšenie výkonu motora s nízkym výkonom s minimálnym počtom valcov a malým množstvom paliva recykláciou výfukových plynov. Výsledky môžu byť úžasné: napríklad litrový trojvalcový motor je schopný dodať výkon 90 koní bez dodatočného paliva a s indikátorom vysokej šetrnosti k životnému prostrediu.

Systém funguje veľmi jednoducho: vyhorené palivo - plyny - neunikajú okamžite do atmosféry, ale vstupujú do rotora turbíny pripevneného k výfukovému potrubiu, ktorý je naopak v jednej osi so vzduchovým dúchadlom. Horúci plyn roztáča lopatky turbosystému a uvedie do pohybu hriadeľ, ktorý prispieva k prúdeniu vzduchu do studenej špirály. Vzduch stlačený kolesom, ktorý vstupuje do jednotky, pôsobí na krútiaci moment motora a pod tlakom zvyšuje objem kvapaliny plyn-palivo a prispieva k zvýšeniu výkonu jednotky.

Ukazuje sa, že pre efektívnu prevádzku motora nepotrebujete viac benzínu, ale dostatočné množstvo stlačeného vzduchu (ktorý je úplne zadarmo), ktorý po zmiešaní s palivom zvyšuje jeho účinnosť (účinnosť).

Dizajn turbodúchadla

Prevodník energie je mechanizmus pozostávajúci z dvoch komponentov: turbíny a kompresora, ktoré zohrávajú rovnako dôležitú úlohu pri zvyšovaní výkonu motora každého stroja. Obe zariadenia sú umiestnené na jednej pevnej osi (hriadeli), ktorá spolu s lopatkami (kolesami) tvorí dva identické rotory: turbína a kompresor, umiestnené v krytoch, ktoré vyzerajú ako slimáky.

Schematická štruktúra:

· Spirála horúcej turbíny (telo). Preberá výfukové plyny, ktoré poháňajú rotor. Na výrobu sa používa sféroidná liatina, ktorá odoláva silnému zahriatiu.

· Obežné koleso (koleso) turbíny, pevne pripevnené k spoločnej osi. Zvyčajne je vyrovnaný, aby sa zabránilo korózii.

· Stredové puzdro kazety s ložiskami medzi kolesami rotora.

· Studená spirála kompresora (telo). Po odmotaní hriadeľa vyťažené palivo (plyny) nasaje ďalší objem vzduchu. Často je vyrobený z hliníka.

· Obežné koleso (koleso) kompresora, ktoré stláča vzduch a pod vysokým tlakom ho dodáva do sacieho systému.

· Prívodné a odtokové kanály oleja na čiastočné chladenie dielov, zabránenie LSPI (zapaľovanie pri nízkych otáčkach), zníženie spotreby paliva.

Konštrukcia pomáha využívať kinetickú energiu z výfukových plynov na zvýšenie výkonu motora bez dodatočnej spotreby paliva.

Funkcie turbíny (turbodúchadla)

Systém turba je založený na zvýšení krútiaceho momentu, čo pomáha zvyšovať účinnosť motora stroja. Používanie zariadenia sa navyše neobmedzuje iba na osobné automobily a úžitkové vozidlá. V súčasnosti sa turbokompresory s veľkosťou kolies od 220 mm do 500 mm používajú na mnohých priemyselných strojoch, lodiach a naftových lokomotívach. Je to spôsobené niektorými výhodami, ktoré táto technika získava:

· Turbo zariadenie, ktoré je predmetom správnej činnosti, pomôže maximalizovať využitie výkonu motora v stabilnom režime;

· Produktívna práca motora sa vyplatí do šiestich mesiacov;

· Inštalácia špeciálnej jednotky ušetrí peniaze za nákup rozmerového motora, ktorý „žerie“ viac paliva;

· Spotreba paliva je pri konštantnom objeme motora racionálnejšia;

· Účinnosť motora sa takmer zdvojnásobuje.

 A čo je dôležité - výfukové plyny po sekundárnom použití sa stávajú oveľa čistejšie, čo znamená, že nemajú taký škodlivý vplyv na životné prostredie.

Typy a vlastnosti turbodúchadla

Jednotka inštalovaná na benzínových konštrukciách - samostatná - je vybavená dvoma slimákmi, čo pomáha chrániť kinetickú energiu z výfukových plynov a bráni im v opätovnom vstupe do motora. Benzínová konštrukcia vyžaduje chladiacu komoru, ktorá znižuje teplotu vstrekovanej zmesi (až 1050 stupňov), aby sa zabránilo náhlemu predčasnému vznieteniu.

Pre dieselové motory nie je obvykle potrebné chladenie, reguláciu teploty a tlaku vzduchu zabezpečujú dýzové zariadenia, ktoré menia geometriu vďaka pohyblivým lopatkám, ktoré môžu meniť uhol sklonu. Obtokový ventil s pneumatickým alebo elektrickým pohonom vo vznetových motoroch stredného výkonu (50 - 130 HP) upravuje nastavenia turbodúchadla. A výkonnejšie mechanizmy (od 130 do 350 k) sú vybavené zariadením, ktoré reguluje plynulé (v dvoch stupňoch) vstrekovanie paliva v prísnom súlade s objemom vzduchu vstupujúcim do valcov.

Všetky turbodúchadlá sú klasifikované podľa mnohých základných charakteristík:

· O hodnotu zvýšenia efektívnosti;

· Maximálna pracovná teplota výfukových plynov;

· Krútiaci moment rotora turbíny;

· Rozdiel v tlaku núteného vzduchu na vstupe a výstupe zo systému;

· Na princípe vnútorného zariadenia (zmena geometrie trysky alebo dvojité prevedenie);

· Podľa druhu práce: axiálny (posuv pozdĺž hriadeľa do stredu a výstup z obvodu) alebo radiálny (pôsobenie v opačnom poradí);

· Podľa skupín rozdelených na naftové, plynové, benzínové motory a tiež na výkon jednotiek;

· Na jednostupňovom alebo dvojstupňovom systéme natlakovania.

V závislosti od uvedených kvalít môžu mať turbodúchadlá výrazný rozdiel vo veľkosti, doplnkovej výbave a môžu byť inštalované rôznymi spôsobmi.

Čo je turbo lag (turbo pit)?

Účinná prevádzka turbodúchadla začína pri priemernej rýchlosti vozidla, pretože pri nízkych rýchlostiach jednotka nedostáva toľko výfukových plynov, aby poskytla vysoký krútiaci moment rotora.

Pri náhlom štarte vozidla z pokoja sa pozoruje úplne ten istý jav: auto nemôže okamžite akcelerovať, pretože motor pôvodne nemá potrebný tlak vzduchu. Vytváranie stredne vysokých otáčok by malo chvíľu trvať, zvyčajne niekoľko sekúnd. Práve v tomto okamihu nastáva oneskorenie štartu, takzvaná turbo jamka alebo turbo lag.

Na vyriešenie tohto problému nie je na moderných modeloch vozidiel nainštalovaná jedna, ale dve alebo tri turbíny, ktoré pracujú v rôznych režimoch. S turbodúchadlami sa tiež úspešne zaobchádza pohybom lopatiek, ktoré menia geometriu trysky. Nastavením uhla sklonu nožov kolies je možné vytvoriť požadovaný tlak v motore.

Aký je rozdiel medzi turbodúchadlom a turbodúchadlom (preplňovaním)?

Úlohou turbíny je generovať krútiaci moment rotora, ktorý má spoločnú nápravu s kolesom kompresora. A to zase vytvára zvýšený tlak vzduchu potrebný na produktívne spaľovanie palivovej zmesi. Napriek podobnosti návrhov majú oba mechanizmy niekoľko významných rozdielov:

· Inštalácia turbodúchadla vyžaduje špeciálne podmienky a zručnosti, preto sa inštaluje buď vo výrobe alebo v špecializovanom servise. Kompresor si môže nainštalovať každý vodič sám.

· Cena turbosystému je omnoho vyššia.

· Údržba kompresora je ľahšia a lacnejšia.

· Turbíny sa často používajú u výkonnejších motorov, zatiaľ čo postačuje kompresor s malým zdvihovým objemom.

· Turbodúchadlo neustále vyžaduje olej na chladenie prehriatych dielov. Kompresor nepotrebuje olej.

· Turbodúchadlo prispieva k ekonomickej spotrebe paliva, zatiaľ čo kompresor naopak zvyšuje jeho spotrebu.

· Turbodúchadlo pracuje na čistej mechanike, zatiaľ čo kompresor potrebuje energiu.

· Ak je kompresor v chode, nevyskytuje sa žiadny jav „turbo lag“, oneskorenie chodu pohonu (jednotky) sa pozoruje iba v prípade turba.

· Turbodúchadlo sa aktivuje výfukovými plynmi a kompresor sa aktivuje otáčaním kľukového hriadeľa.

Nedá sa povedať, ktorý systém je lepší alebo horší, záleží to na tom, na aký spôsob jazdy je vodič zvyknutý: pri agresívnom postačí výkonnejšie zariadenie; pre tichý - stačí bežný kompresor, aj keď sa teraz prakticky nevyrábajú v samostatnej forme.

Životnosť turbodúchadla

Prvé zariadenia na zvýšenie výkonu sa vyznačovali častými poruchami a nemali najspoľahlivejšiu reputáciu. Teraz sa situácia veľmi zlepšila vďaka modernému inovatívnemu vývoju dizajnu, použitiu žiaruvzdorných materiálov pre karosériu, vývoju nových druhov oleja, čo si vyžaduje obzvlášť starostlivý výber.

V súčasnosti môže životnosť ďalšej jednotky pokračovať, kým motor nevyčerpá svoje zdroje. Hlavnou vecou je absolvovať včas technické kontroly, ktoré pomôžu zistiť najmenšie poruchy v počiatočnej fáze. To výrazne ušetrí čas na menšie odstraňovanie problémov a peniaze za opravy.

Včasná a systematická výmena vzduchového filtra a motorového oleja pozitívne ovplyvňuje hladký chod systému a predĺženie jeho životnosti.

Prevádzka a údržba automobilových turbín

Jednotka na zvýšenie výkonu sama o sebe nevyžaduje samostatnú údržbu, ale jej prevádzkyschopnosť priamo závisí od aktuálneho stavu motora. Výskyt prvých problémov je indikovaný:

· Vzhľad cudzieho hluku;

· Znateľná spotreba motorového oleja;

• modrastý alebo dokonca čierny dym vychádzajúci z trysky;

· Prudké zníženie výkonu motora.

Vedľajšie účinky často priamo súvisia s používaním nekvalitného oleja alebo s jeho neustálym nedostatkom. Aby ste sa nestarali o predčasné zlyhanie „hlavného orgánu“ a jeho „stimulátora“, mali by ste sa riadiť radami odborníka:

· Vyčistite tlmič výfuku, filter a včas skontrolujte stav katalyzátora;

· Neustále udržiavajte požadovanú hladinu oleja;

· Pravidelne kontrolujte stav utesnených spojov;

· Pred uvedením do prevádzky zahrejte motor;

· Po agresívnej jazde po dobu 3 - 4 minút použite na ochladenie turbíny voľnobežné otáčky;

· Dodržiavajte odporúčania výrobcu týkajúce sa použitia vhodného filtra a druhu oleja;

· Pravidelne podstupujte údržbu a sledujte stav palivového systému.

Ak napriek tomu vznikne otázka vážnych opráv, mali by sa vykonávať iba v špecializovanej dielni. Služba by mala mať ideálne podmienky na udržiavanie čistoty, pretože vnikanie prachu do systému je neprijateľné. Okrem toho je na opravu potrebné špeciálne vybavenie.

Ako predĺžiť životnosť turbodúchadla?

Tri hlavné body zaisťujú presnú a dlhodobú prevádzku turbíny:

1. Včasná výmena vzduchového filtra a udržiavanie potrebného množstva oleja v motore. Mali by ste používať iba tie materiály, ktoré odporúča výrobca. Originálne výrobky môžete nakupovať od autorizovaných predajcov / zástupcov spoločnosti, aby ste predišli nákupu falošných výrobkov.

2. Náhle zastavenie po vysokorýchlostnom pohone spôsobí, že systém bude pracovať bez mazania, pretože koleso turbíny sa zotrvačnosťou stále točí a olej z vypnutého motora už netečie. To netrvá dlho, asi pol minúty, ale toto neustále cvičenie vedie k rýchlemu opotrebeniu komplexu guľkových ložísk. Musíte teda buď postupne znižovať otáčky, alebo nechať motor bežať trochu na voľnobežných otáčkach.

3. Netlačte na plyn náhle. Je lepšie naberať rýchlosť postupne, aby mal motorový olej čas dobre namazať rotačný mechanizmus.

Pravidlá sú veľmi jednoduché, ale ich dodržiavanie spolu s odporúčaniami výrobcu výrazne predĺži životnosť automobilu. Ako ukazujú štatistické údaje, iba asi 30% vodičov dodržiava užitočné tipy, a preto existuje pomerne veľa sťažností na neefektívnosť zariadenia.

Čo sa môže pokaziť v turbodúchadle automobilu?

Najčastejšie poruchy súvisia s nekvalitným motorovým olejom a zaneseným vzduchovým filtrom.

V prvom prípade sa odporúča kontaminovanú časť včas vymeniť a nečistiť. Takéto „úspory“ môžu viesť k tomu, že sa trosky dostanú do stredu systému, čo nepriaznivo ovplyvní kvalitu mazania ložísk.

Rovnaký účinok má aj ropa pochybnej výroby. Zlé mazanie vedie k rýchlemu opotrebovaniu vnútorných častí, a to môže utrpieť nielen prídavná jednotka, ale aj celý motor.

Ak sa zistia prvé príznaky poruchy: výskyt úniku maziva, nežiaduce vibrácie, podozrivé silné zvuky - mali by ste okamžite kontaktovať servis a požiadať o kompletnú diagnostiku motora.

Je možné opraviť turbínu v automobile

Nákup každej novej veci a ešte viac súvisí s mechanizmami je sprevádzaný vydaním záručného listu, v ktorom výrobca deklaruje určité obdobie bezproblémovej služby zariadenia. Avšak vodiči v recenziách často zdieľajú svoje sklamania z rozdielov medzi deklarovanou záručnou dobou. Chyba s najväčšou pravdepodobnosťou nie je na výrobcovi, ale na samotnom majiteľovi, ktorý jednoducho nedodržal odporúčané prevádzkové pravidlá.

Pokiaľ skôr porucha turbíny znamenala náklady na nové zariadenie, potom je v súčasnosti jednotka čiastočne obnovená. Hlavná vec je obrátiť sa na profesionálov včas so správnym vybavením a certifikovanými originálnymi komponentmi. V žiadnom prípade by ste sa nemali opravovať sami, inak nebudete musieť meniť pár dielov, ale celý motor, a to už bude stáť oveľa viac.

Otázky a odpovede:

Aký je rozdiel medzi turbínou a turbodúchadlom? Tieto mechanizmy majú iný typ pohonu. Turbína sa roztáča prúdom výfukových plynov. Kompresor je priamo spojený s hriadeľom motora.

Ako funguje turbodúchadlo? Pohon turbodúchadla sa aktivuje ihneď po naštartovaní motora, vďaka čomu je plniaca sila priamo závislá od otáčok motora. Obežné koleso je schopné prekonať vysoký odpor.

Aký je rozdiel medzi turbodúchadlom a turbodúchadlom? Preplňovanie turbodúchadlom nie je nič iné ako konvenčná turbína poháňaná silou prúdu výfukových plynov. Turbodúchadlo je turbodúchadlo. Aj keď je inštalácia jednoduchšia, je drahšia.

Na čo je turbodúchadlo? Tento mechanizmus, podobne ako klasická turbína, využíva energiu samotného motora (iba v tomto prípade kinetickú energiu hriadeľa, nie výfukových plynov) na zlepšenie prúdenia prichádzajúceho čerstvého vzduchu.