Всё больше современных автомобилей оснащают турбокомпрессором, но не все владельцы знают простые правила эксплуатации этого агрегата. А даже если знают, то не относятся к следованию им с должной ответственностью в первую очередь перед своим же собственным кошельком.
К правилам мы перейдём немного позже, а сейчас причина появления этого агрегата, то есть - история:
«Машина сгорания, состоящая из компрессора высокого давления, поршневого двигателя и последовательной турбины» - именно так турбокомпрессор был запатентован в ноябре 1905 года. Швейцарский инженер Альфред Бюхи воплотил идею не только сжимать воздух, направленный в двигатель, но и эффективно использовать энергию, образующуюся при выходе выхлопных газов. Чуть позже он создал первый рабочий прототип турбодизеля.
Наибольшим спросом турбины пользовались в авиастроении из-за необходимости компенсировать низкое атмосферное давление на высоте. Уже в 1917 году турбонагнетатели испытали в военных самолетах, а в массовое производство их внедрили только в 1930-х годах.
1923 год – первое применение на судовых дизельных двигателях немецких лайнеров. Мощность моторов увеличилась почти на 800 л.с.
1938 год – Первый дизельный грузовик с турбиной в Щвейцарии.
В 50-е годы прошлого века в Америке работали уже более 20 тысяч турбокомпрессоров: в промышленных агрегатах, в судовых двигателях, в локомотивах. Тогда же компания Garrett разработала системы наддува для тракторных двигателей, а в 1953 году двигатель с турбиной прошёл тест непрерывной работы более 75 суток! Не отставал и мировой производитель строительной техники - Caterpillar заказал пять тысяч турбин для своего нового трактора.
Именно после этого турбокомпрессоры стали использовать и конструкторы автомобилей.
1962 год – первые серийные автомобили с турбокомпрессором - Corvair Monza Spyder и Oldsmobile Jetfire.
1969 год – первый европейский автомобиль, BMW-2002: турбо-мотор объемом два литра и мощностью 280 л.с.
1975 год – дорожный 911Turbo от Porsche .
Автомобили Saab, Mercedes-Benz, Volkswagen тоже стали оснащаться турбинами.
1987 год – появилась первая модель с двумя турбинами – Porsche 959
Сейчас турбина стоит под капотом большинства современных автомобилей. Агрегат постоянно дорабатывается. Появляются модификации - турбокомпрессоры twin-scroll – с двумя входными отверстиями на одну крыльчатку, турбины переменной геометрии, которые делают мотор более тяговитым на низких оборотах.
Таким образом, знание устройства турбокомпрессора, его сильных/слабых сторон и правил эксплуатации важны для абсолютного большинства автовладельцев.
Как устроена турбина:
Очень просто устроена. На этой принципиальной схеме красными стрелками показано движение выхлопных газов из двигателя и корпус турбины специалисты называют "горячей частью". Синие стрелки - движение атмосферного воздуха, нагнетаемого крыльчаткой в двигатель, а корпус компрессора называют "холодной частью". На схеме не показан "картридж" - деталь, соединяющая холодную и горячую части в единый агрегат. Но именно картридж является местом возникновения большинства проблем турбокомпрессора:
Черное справа - крыло турбины, серая слева - крыльчатка компрессора. Соединяются валом, вращающимся с огромной скоростью внутри катриджа, ограничеснные втулками и опорным подшипником. В полностью исправном состоянии в картридже нет трущихся элементов, так как в его герметичную систему под давлением подаётся масло из двигателя и вал вращается без касания втулок - в так называемом масляном клину. И действительно, на этих скоростях вращения никакие подшипники качения не выдержали бы долгую эксплуатацию, а современные турбины известных производителей способны выдержать 250 - 300 тыс. км. реального пробега автомобиля без ремонта.
К слову, о подшипниках качения... Некоторые турбины встречаются с ними и на "гражданских" автомобилях. Нечасто и у них снижен ресурс. После выхода из строя владельцы меняют их на обычные с втулками и горя не знают. Турбины на подшипниках часто встречаются в спортивных автомобилях, где важен быстрый разгон турбины и не важна её долговечность. Вал с крыльчатками на подшипнике легче переносит прилёты песка и даст спорткару доехать до финиша. Потом турбину выбросили и поставили новую. Но в серийных заводских автомобилях, где есть фильтрация атмосферного воздуха и важна долговечность каждого агрегата масляный клин лучшее решение.
Поток воздуха в горячей части регулируется либо клапаном Вестгейта:
либо геометрией:
И клапан Вестгейта, и геометрия управляются актуатором двух типов: пневматическим:
или электронным:
Это всё, что нужно знать об устройстве турбины обычного, не спортивного автомобиля.
Теперь о правилах эксплуатации автомобиля с турбокомпрессором. Их не очень много, но каждое выстрадано кошельками автомобилистов и к ним точно стоит прислушаться:
- После активной езды на высоких оборотах сразу не глушите двигатель. Это связано с тем, что после остановки двигателя вал турбины с крыльчатками вращается по инерции достаточно долго, а масло не поступает потому что масляный насос уже остановлен. Нет масла - мгновенный перегрев и лавинообразный износ вала и опорных подшипников.
- Не допускайте критического падения уровня масла в двигателе. Турбина снабжается маслом по остаточному принципу. Сначала коленвал и ГБЦ, потом всё навесное. А нет масла - нет и турбины! Вал с крыльчатками заклинит на раз.
- Не используйте "так себе, сойдёт" моторное масло и "так себе, потянет" масляные фильтры! Любой турбокомпрессор очень чувствителен к качеству масла. Оно должно как содержать все необходимые присадки, так и сохранять их работоспособность как можно дольше. А фильтр должен убирать все виды загрязнений, так как маслопроводящие каналы в турбине и зазоры крайне малы - то, что не нанесёт вреда блоку и ГБЦ, разрушит турбину! Фильтры стоит использовать только проверенных производителей. Лучше оригинальные. Не такая уж и большая разница в цене. "Так себе фильтры" пропускают много чего лишнего.
- Периодически осматривайте турбину на предмет течи масла. Любые подтёки должны Вас насторожить. Важно понимать, что случайно масло в подкапотном пространстве не окажется. Где-то есть течь... И даже если это не турбина, то вскроете другую проблему с двигателем, что тоже хорошо. Недавно заехал к нам Фольксваген Жук с подозрением на течь турбокомпрессора. Хозяин полгода под капот не заглядывал, а тут, случайно обнаружил, что вся турбина в масле и засуетился... Ссылка на статью. Но дело не в турбине оказалось совсем.
- Своевременно меняйте воздушный фильтр двигателя. Пыль и песчинки, пропущенные старым или плохим фильтром, быстро посекут крыльчатку холодной части турбокомпрессора, что собьёт балансировку картриджа и... конец турбине - пора на СТО.
- При ремонте других агрегатов двигателя не оставляйте в зоне турбины посторонних предметов. Не раз и не два приносили в ремонт агрегаты с тряпками, гайками и даже ключами, заклинившими в крыле холодной части. Что-то ремонтировали и запустили двигатель со снятыми на турбине патрубками. А она тот ещё пылесос! Вот и деньги на ветер в прямом смысле.
- Не доверяйте ремонт турбокомпрессора кому попало. Это серьёзный агрегат с большим количеством нюансов в устройстве и ремонте. Только профессионал с большим опытом и при наличии правильного диагностического оборудования и инструмента сделает дело качественно и с гарантией долгой службы верой и правдой. Сразу спросите - даёте гарантию на ремонт? Нет? Поищите ещё.
Просто следуйте им и Ваш автомобиль с турбокомпрессором на двигателе будет служить долго!
А теперь я должен вспомнить о самом канале и добавить стандартное - подписывайтесь и принимайте правильные решения при ремонте своего автомобиля.
В компании "Вольтаж сервис" есть всё необходимое оборудование и инструменты для диагностики и ремонта:
- карданных валов,
- моторчиков печек (не всех моделей),
- промывки и ремонта системы кондиционирования,
- стартеров,
- генераторов,
- рулевых реек,
- турбин,
- топливной аппаратуры (форсунки ТНВД),
- рулевых редукторов,
- шлангов гидравлических систем и гидроусилителей.
А самое главное - есть профессиональные мастера с большим опытом!
Обращайтесь на сайт: https://www.astarter.ru/ или по телефону: +7 (495) 660-39-12 по любым вопросам, связанным с ключевыми узлами и агрегатами автомобиля!