Kaj je turbopuhalo za motor

Še pred nekaj desetletji so bili turbo motorji dojemati kot element fantastičnih avtomobilov iz prihodnosti ali lepih računalniških iger. In tudi po uresničitvi iznajdljive ideje preprostega načina povečanja moči motorja je ta priložnost že dolgo prednostna naloga bencinskih naprav. Dandanes je skoraj vsak avtomobil, ki sestopi s tekoče trake, opremljen s turbo sistemom, ne glede na to, na katerem gorivu deluje.

Pri visokih hitrostih ali strmih vzponih je običajni motor avtomobila resno preobremenjen. Za lažje delo je bil izumljen sistem, ki bi lahko povečal moč motorja, ne da bi pri tem motil notranjo strukturo.

Načelo "turbo" poleg vpliva na potencial motorja prispeva k pomembnemu čiščenju izpušnih plinov z njihovo ponovno uporabo in recikliranjem. In to je pomembno za izboljšanje ekologije, ki ustreza zahtevam številnih mednarodnih organizacij, ki se borijo za ohranjanje okolja.

Turbo polnjenje ima nekaj pomanjkljivosti, povezanih s prezgodnjim vžigom gorljive mešanice. Toda ta stranski učinek - razlog za hitro obrabo batov v valjih - uspešno reši pravilno izbrano olje, ki je potrebno za mazanje delov, ko deluje turbo motor.  

Kaj je turbina ali turbopuhalo v avtomobilu?

Učinkovitost avtomobila, opremljenega s "turbo", se poveča za 30 - 50% ali celo 100% njegovih standardnih zmogljivosti. In to kljub temu, da je sama naprava razmeroma poceni, ima nepomembno težo in prostornino ter zanesljivo deluje po iznajdljivo preprostem principu.

Naprava ustvarja povišan tlak v motorju z notranjim zgorevanjem zaradi umetnega vbrizgavanja dodatnega odmerka zraka, ki tvori povečano prostornino mešanice goriva in plina, pri zgorevanju pa se moč motorja poveča za 40 - 60%.

Turbo opremljeni mehanizem postane veliko bolj učinkovit, ne da bi spremenil svojo zasnovo. Po namestitvi nezahtevne naprave lahko 4-valjni motor z majhno močjo prinese potencial 8-valjnega delovanja.

Lažje povedano, turbina je nevsiljiv, a zelo učinkovit del avtomobilskega motorja, ki z recikliranjem energije izpušnih plinov pomaga povečati zmogljivost "srca" avtomobila brez nepotrebne porabe goriva.

Na katere motorje so nameščeni turbopolnilniki

Trenutna oprema strojev s turbinskimi mehanizmi je veliko hitrejša od njihove začetne uvedbe v bencinske motorje. Za določitev optimalnega načina delovanja so bile naprave sprva uporabljene na dirkalnih avtomobilih, zahvaljujoč katerih so začeli uporabljati:

· Elektronski nadzor;

· Tekočinsko hlajenje sten naprave;

· Naprednejše vrste olja;

· Toplotno odporni materiali za telo.

Prefinjenejši razvoj je omogočil uporabo sistema "turbo" na skoraj vseh motorjih, najsi gre za bencin, bencin ali dizelsko gorivo. Poleg tega delovni cikel ročične gredi (v dveh ali štirih gibih) in način hlajenja: uporaba zraka ali tekočine ne igrata vloge.

Poleg tovornjakov in avtomobilov z močjo motorja nad 80 kW je sistem našel uporabo v dizelski lokomotivi, gradnji cest in ladijskih motorjih s povečano delovno prostornino 150 kW.

Načelo delovanja avtomobilske turbine

Bistvo turbopuhala je povečati zmogljivost motorja z majhno močjo z minimalnim številom valjev in majhno količino goriva z recikliranjem izpušnih plinov. Rezultati so lahko neverjetni: na primer litrski trivaljni motor zmore 90 konjskih moči brez dodatnega goriva in z indikatorjem visoke okolju prijaznosti.

Sistem deluje zelo preprosto: izrabljeno gorivo - plini - ne uidejo takoj v ozračje, temveč vstopijo v rotor turbine, pritrjene na izpušno cev, ki pa je na isti osi z zračnim puhalom. Vroči plin zavrti lopatice turbo sistema in sprožijo gred, kar prispeva k toku zraka v hladen volumen. Zrak, ki ga stisne kolo, ki vstopi v enoto, deluje na navor motorja in pod pritiskom, povečuje prostornino tekočine v plinskem gorivu, prispeva k povečanju moči enote.

Izkazalo se je, da za učinkovito delovanje motorja ne potrebujete več bencina, temveč zadostno količino stisnjenega zraka (ki je popolnoma brezplačen), kar ob mešanju z gorivom poveča njegovo učinkovitost (izkoristek).

Zasnova turbopuhala

Pretvornik energije je mehanizem, sestavljen iz dveh komponent: turbine in kompresorja, ki imata enako pomembno vlogo pri povečanju moči motorja katerega koli stroja. Obe napravi se nahajata na eni togi osi (gredi), ki skupaj z rezili (kolesi) tvori dva enaka rotorja: turbino in kompresor, nameščena v ohišjih, podobnih polžem.

Shematska zgradba:

· Vroča turbina (telo). Prevzame izpušne pline, ki poganjajo rotor. Za izdelavo se uporablja sferoidna litega železa, ki vzdrži močno segrevanje.

· Tekač (kolo) turbine, trdno pritrjen na skupni osi. Običajno izravnano, da se prepreči korozija.

· Sredinsko ohišje kartuše z ležaji med kolesi rotorja.

· Hladna kompresorska komora (telo). Po odvitju gredi izrabljeno gorivo (plini) vleče dodatno količino zraka. Pogosto je narejen iz aluminija.

· Tekač (kolo) kompresorja, ki stisne zrak in ga pod visokim pritiskom dovede v sesalni sistem.

· Kanali za dovod in odtok olja za delno hlajenje delov, preprečevanje LSPI (vžig pred nizko hitrostjo), zmanjšanje porabe goriva.

Zasnova pomaga pri uporabi kinetične energije izpušnih plinov za povečanje moči motorja brez dodatne porabe goriva.

Funkcije turbine (turbopuhala)

Delovanje turbo sistema temelji na povečanju navora, kar pripomore k večji učinkovitosti motorja stroja. Poleg tega uporaba naprave ni omejena samo na potniška in tovorna vozila. Trenutno se na številnih industrijskih strojih, ladjah in dizelskih lokomotivah uporabljajo turbopolnilniki z velikostjo koles od 220 mm do 500 mm. To je posledica nekaterih prednosti, ki jih ima tehnika:

· Turbo naprava, če je pravilno uporabljena, bo pomagala povečati porabo moči motorja v stabilnem načinu;

· Produktivno delo motorja se bo obrestovalo v šestih mesecih;

· Z namestitvijo posebne enote boste prihranili denar za nakup prevelikega motorja, ki "poje" več goriva;

· Poraba goriva postane racionalnejša s konstantno prostornino motorja;

· Učinkovitost motorja se skoraj podvoji.

 In kar je pomembno - izpušni plini po sekundarni uporabi postanejo veliko čistejši, kar pomeni, da nimajo tako škodljivega vpliva na okolje.

Vrste in značilnosti turbopuhala

Enota, nameščena na bencinskih konstrukcijah - ločena - je opremljena z dvema polžema, kar pomaga ohranjati kinetično energijo izpušnih plinov in jim preprečuje ponovni vstop v motor. Zasnova bencina zahteva hladilno komoro, ki zniža temperaturo vbrizgane mešanice (doseže do 1050 stopinj), da se prepreči nenaden prezgodnji vžig.

Pri dizelskih motorjih hlajenje praviloma ni potrebno, nadzor temperature in zračnega tlaka zagotavljajo šobe, ki spreminjajo geometrijo zaradi premičnih rezil, ki lahko spremenijo kot nagiba. Obvodni ventil s pnevmatskim ali električnim pogonom pri dizelskih motorjih srednje moči (50-130 KM) prilagodi nastavitve turbopuhala. In zmogljivejši mehanizmi (od 130 do 350 KM) so opremljeni z napravo, ki uravnava nemoteno (v dveh stopnjah) vbrizgavanje goriva v strogem skladu s količino zraka, ki vstopa v jeklenke.

Vsi turbopolnilniki so razvrščeni glede na številne osnovne značilnosti:

· Z vrednostjo povečanja učinkovitosti;

· Najvišja delovna temperatura izpušnih plinov;

· Navor rotorja turbine;

· Razlika v tlaku prisilnega zraka na vstopu in izstopu iz sistema;

· Po principu notranje naprave (sprememba geometrije šobe ali dvojna zasnova);

· Po vrsti dela: aksialno (pomik vzdolž gredi do središča in izhod z obrobja) ali radialno (delovanje v nasprotnem vrstnem redu);

· Po skupinah, razdeljenih na dizelske, plinske, bencinske motorje, pa tudi na konjske moči enot;

· Na enostopenjskem ali dvostopenjskem sistemu za polnjenje.

Glede na navedene lastnosti imajo lahko turbopuhali znatno razliko v velikosti, dodatni opremi in jih lahko vgradimo na različne načine.

Kaj je turbo lag (turbo jama)?

Učinkovito delovanje turbopuhala se začne pri povprečni hitrosti vozila, saj pri nizkih hitrostih enota ne dobi dovolj izpušnih plinov, da bi zagotovila velik navor rotorja.

Ko se avto nenadoma zažene z mirovanja, opazimo popolnoma enak pojav: avtomobil ne more takoj pospešiti, saj motor na začetku nima potrebnega zračnega tlaka. Ustvarjanje srednje visokih vrtljajev, običajno nekaj sekund, bi moralo trajati nekaj časa. V tem trenutku nastopi zamuda pri zagonu, tako imenovana turbo jama ali turbo lag.

Da bi rešili ta problem, sodobni modeli vozil niso opremljeni z eno, temveč z dvema ali tremi turbinami, ki delujejo v različnih načinih. S turbo jamami se uspešno ukvarjajo tudi s premikajočimi se rezili, ki spreminjajo geometrijo šobe. Nastavitev kota nagiba lopatic koles lahko ustvari potreben tlak v motorju.

Kakšna je razlika med turbopolnilnikom in turbopuhalom (turbo polnjenje)?

Naloga turbine je ustvariti navor rotorja, ki ima skupno os s kompresorskim kolesom. Slednja pa ustvarja povečan zračni tlak, ki je potreben za produktivno zgorevanje mešanice goriv. Kljub podobnosti zasnove imata oba mehanizma nekaj pomembnih razlik:

· Vgradnja turbopuhala zahteva posebne pogoje in spretnosti, zato je nameščena v tovarni ali v specializiranem servisu. Vsak voznik lahko kompresor namesti sam.

· Stroški turbo sistema so veliko višji.

· Vzdrževanje kompresorja je lažje in cenejše.

· Turbine se pogosto uporabljajo pri močnejših motorjih, medtem ko zadostuje kompresor z majhno prostornino.

· Turbo sistem stalno potrebuje olje za hlajenje pregretih delov. Kompresor ne potrebuje olja.

· Turbopolnilnik prispeva k varčni porabi goriva, medtem ko kompresor nasprotno poveča svojo porabo.

· Turbo deluje na čisto mehaniko, medtem ko kompresor potrebuje moč.

· Ko kompresor deluje, ni pojava "turbo lag", zakasnitev delovanja pogona (enote) je opazna samo pri turbo.

· Turbo polnjenje aktivirajo izpušni plini, kompresor pa rotacija ročične gredi.

Ni mogoče reči, kateri sistem je boljši ali slabši, odvisno je od tega, na kakšno vožnjo je voznik navajen: za agresivnega bo storila močnejša naprava; za tiho - običajni kompresor je dovolj, čeprav se zdaj praktično ne proizvajajo v ločeni obliki.

Življenjska doba turbopuhala

Prve naprave za vklop so bile opazne zaradi pogostih okvar in so imele ne preveč zanesljiv sloves. Zdaj so se razmere precej izboljšale, zahvaljujoč sodobnim inovativnim oblikovalskim razvojem, uporabi toplotno odpornih materialov za telo, pojavu novih vrst olj, kar zahteva še posebej skrbno izbiro.

Trenutno se lahko življenjska doba dodatne enote nadaljuje, dokler motor ne izčrpa svojih virov. Glavna stvar je pravočasno opraviti tehnične preglede, ki bodo pomagali ugotoviti najmanjše okvare v začetni fazi. Tako boste znatno prihranili čas za manjše odpravljanje težav in denar za popravila.

Na nemoteno delovanje sistema in podaljšanje njegove življenjske dobe pozitivno vpliva pravočasna in sistematična menjava zračnega filtra in motornega olja.

Obratovanje in vzdrževanje avtomobilskih turbin

Enota za povečanje moči sama po sebi ne potrebuje ločenega vzdrževanja, vendar je njena uporabnost neposredno odvisna od trenutnega stanja motorja. Pojav prvih težav označuje:

· Videz tujega hrupa;

· Opazna poraba motornega olja;

• iz šobe izhaja modrikast ali celo črn dim;

· Močno zmanjšanje moči motorja.

Pogosto so neželeni učinki neposredno povezani z uporabo nekakovostnega olja ali njegovim stalnim pomanjkanjem. Da vas ne bi skrbelo zaradi prezgodnje okvare "glavnega organa" in njegovega "stimulatorja", upoštevajte nasvet strokovnjaka:

· Dušnik očistite, filtrirajte in pravočasno preverite stanje katalizatorja;

· Stalno vzdržujte zahtevano raven olja;

· Redno preverjajte stanje tesnjenih povezav;

· Pred zagonom ogrejte motor;

· Po 3-4 minutah agresivne vožnje turbino ohladite v prostem teku;

· Upoštevajte priporočila proizvajalca za uporabo primernega filtra in olja

· Redno vzdržujte in spremljajte stanje sistema za gorivo.

Če se kljub temu pojavi vprašanje resnih popravil, ga je treba izvesti le v specializirani delavnici. Storitev mora imeti idealne pogoje za vzdrževanje čistoče, saj je vdor prahu v sistem nesprejemljiv. Poleg tega bo za popravilo potrebna posebna oprema.

Kako povečati življenjsko dobo turbopuhala?

Tri glavne točke zagotavljajo natančno in dolgoročno delovanje turbine:

1. Pravočasna zamenjava zračnega filtra in vzdrževanje zahtevane količine olja v motorju. Poleg tega uporabljajte samo tiste materiale, ki jih priporoča proizvajalec. Originalne izdelke lahko kupite pri pooblaščenih prodajalcih / zastopnikih podjetja, da se izognete nakupu ponaredkov.

2. Zaradi nenadne ustavitve po hitrem pogonu sistem deluje brez mazanja, saj se turbinsko kolo še naprej vrti po vztrajnosti in olje iz izklopljenega motorja ne teče več. To ne traja dolgo, približno pol minute, vendar ta stalna praksa vodi do hitre obrabe kompleta krogličnih ležajev. Torej morate bodisi postopoma zmanjševati število vrtljajev ali pa pustiti, da motor deluje malo v prostem teku.

3. Ne pritiskajte na plin nenadoma. Bolje je, da hitrost naraščate postopoma, tako da ima motorno olje čas za pravilno mazanje vrtljivega mehanizma.

Pravila so zelo preprosta, a njihovo upoštevanje skupaj s priporočili proizvajalca bo znatno podaljšalo življenjsko dobo avtomobila. Kot kažejo statistični podatki, se le približno 30% voznikov drži koristnih nasvetov, zato je kar nekaj pritožb glede neučinkovitosti naprave.

Kaj se lahko pokvari v turbopuhalu avtomobila?

Najpogostejše okvare so povezane s slabo kakovostnim motornim oljem in zamašenim zračnim filtrom.

V prvem primeru je priporočljivo, da kontaminirani del pravočasno zamenjate in ne očistite. Takšni "prihranki" lahko vodijo do umazanije v sredino sistema, kar bo negativno vplivalo na kakovost mazanja ležajev.

Olje dvomljive proizvodnje ima enak učinek. Slabo mazanje vodi do hitre obrabe notranjih delov in ne samo dodatna enota, temveč tudi celoten motor.

Če zaznate prve znake okvare: pojav puščanja maziva, neželene vibracije, sumljivo glasne zvoke, se za popolno diagnozo motorja takoj obrnite na službo.

Ali je mogoče v avtomobilu popraviti turbino

Nakup vsake nove stvari, še bolj pa povezane z mehanizmi, spremlja izdaja garancijskega lista, v katerem proizvajalec prijavi določeno obdobje brezhibne storitve naprave. Toda vozniki v pregledih pogosto delijo svoja razočaranja, povezana z neskladjem med prijavljeno garancijsko dobo. Najverjetneje krivda ni na proizvajalcu, temveč na lastniku samem, ki se preprosto ni držal priporočenih pravil delovanja.

Če je prej okvara turbine pomenila stroške nove naprave, je trenutno enota delno obnovljena. Glavna stvar je, da se pravočasno obrnete na strokovnjake z ustrezno opremo in certificiranimi originalnimi komponentami. V nobenem primeru ne popravljajte sami, sicer vam ne bo treba zamenjati nekaj delov, ampak celoten motor, kar bo že stalo veliko več.

Vprašanja in odgovori:

Kakšna je razlika med turbino in turbopolnilnikom? Ti mehanizmi imajo drugačno vrsto pogona. Turbina se vrti navzgor zaradi toka izpušnih plinov. Kompresor je neposredno povezan z gredjo motorja.

Kako deluje turbopolnilnik? Pogon turbopolnilnika se aktivira takoj ob zagonu motorja, zaradi česar je sila povečanja neposredno odvisna od števila vrtljajev motorja. Rotor je sposoben premagati visok upor.

Kakšna je razlika med turbo polnilnikom in turbopolnilnikom? Turbopolnilnik ni nič drugega kot običajna turbina, ki jo poganja sila izpušnega toka. Turbo polnilnik je turbopolnilnik. Čeprav je enostavnejša za namestitev, je dražja.

Za kaj je turbopolnilnik? Ta mehanizem, tako kot klasična turbina, uporablja energijo samega motorja (le v tem primeru kinetično energijo gredi in ne izpušnih plinov) za povečanje pretoka svežega zraka.