Turbokompresorius (angl. „turbocharger“) yra svarbus automobilio variklio komponentas, kuris padidina jo galią ir efektyvumą. Šis prietaisas, varomas išmetamųjų dujų, suspaudžia įsiurbiamą orą ir paduoda jį į variklio cilindrus. Didesnis oro kiekis leidžia sudeginti daugiau degalų, todėl variklis tampa galingesnis ir taupesnis. Šiame straipsnyje detaliai aptarsime turbokompresoriaus veikimo principą, jo svarbiausius komponentus, tarpinio oro aušintuvo (intercooler) paskirtį ir tinkamos priežiūros svarbą.
Vienas paprasčiausių būdų padidinti variklio galingumą yra padidinti sudeginamo oro ir degalų kiekį. Turbokompresorius yra prietaisas, varomas išmetamųjų dujų, kuris sujungtas velenu su kompresoriumi, pumpuojančiu orą į variklį. Didesnis oro kiekis cilindre leidžia sudeginti daugiau degalų viename variklio cikle, o tai padidina galią ir efektyvumą. Šis procesas išnaudoja energiją, kuri kitaip būtų prarandama, todėl turbina tampa efektyviu būdu padidinti variklio našumą.
Turbokompresoriaus veikimo principas
Turbokompresorius susideda iš dviejų pagrindinių dalių: turbinos ir kompresoriaus, kurie yra sujungti bendra ašimi. Iš variklio išmetamosios dujos suka turbinos sparnuotę. Ši sparnuotė, sukdama ašį, priverčia suktis ir kompresoriaus sparnuotę. Kompresorius įsiurbia aplinkos orą, suspaudžia jį ir paduoda didesniu slėgiu į variklio įsiurbimo kolektorių. Taip į variklį patenka daugiau oro molekulių, o tai leidžia sudeginti daugiau degalų ir generuoti didesnę galią.
Turbinos rotorių suka iš variklio išmetamosios dujos. Kompresoriaus rotorius suspaudžia iš įsiurbimo sistemos įsiurbiamą orą. Turbina tiesiogiai jungiama su kompresoriumi tvirta ašimi. Kompresorius įtraukia per oro filtrą šviežio oro, suspaudžia jį ir suspaustą išleidžia į variklio įleidžiamąjį kolektorių. Išmetamųjų dujų srauto kinetinė energija prisideda prie turbinos darbo, tačiau didžioji išgaunamos energijos dalis ateina iš slėgio ir temperatūros skirtumo.
Prieš gilindamiesi į turbinos veikimą, verta suprasti pagrindinį fizikos dėsnį - idealių dujų dėsnį. Jis teigia, kad dujų temperatūra, slėgis ir tūris yra tarpusavyje susiję: suspaudžiant dujas, jų temperatūra kyla, o leidžiant dujoms plėstis, jų temperatūra ir slėgis mažėja. Kai oras yra spaudžiamas, jis kaista ir plečiasi, todėl siekiant padidinti variklio galią, būtina į variklį patekti kuo daugiau oro molekulių, o ne tiesiog slėgio.
Tarpinis oro aušintuvas (Intercooler)
Suspaudžiant orą kompresorius jį įkaitina. Aukštos temperatūros oras turi mažesnį tankį, o tai reiškia mažiau deguonies, todėl variklio galia gali sumažėti. Norint to išvengti, naudojamas tarpinis oro aušintuvas (intercooler). Tai radiatorius, kuris montuojamas tarp kompresoriaus išėjimo ir variklio įsiurbimo kolektoriaus. Jo paskirtis - atvėsinti suspaustą orą prieš jam patenkant į cilindrus. Atvėsęs oras yra tankesnis, todėl į cilindrus patenka daugiau deguonies, o tai leidžia efektyviau sudeginti kurą ir padidinti variklio galią.
Oro aušintuvas yra radiatorius, montuojamas tarp kompresoriaus išėjimo ir variklio įėjimo ir aušinamas aplinkinio oro srautu. Aprūpinus savo automobilio variklį šiuo komponentu, suspausto oro temperatūra sumažėja vidutiniškai 40 procentų. Intercooler'is būna dviejų rūšių: oro-oro ir oro-vandens. Oro-oro tipo radiatorių veikimo principas - suspaustą orą aušina oro srautas iš lauko. Oro-vandens tipo intercooler'iai suspaustą orą aušina aušinimo skystis, kuris vėliau aušinamas oru. Reikėtų paminėti, kad intercooler'is turi būti montuojamas tokioje vietoje, kurioje jis nuolatos galėtų „siurbti“ orą. Montuoti tokio tipo radiatorių priešais metalo plokštę - nėra gera idėja. Taip pat norėtume pasakyti, kad radiatoriaus efektyvumas priklauso nuo konstrukcijos, o ne nuo jo dydžio.
Turbokompresoriaus eksploatavimo trukmė ir priežiūra
Turbokompresorius yra brangus eksploatacinis komponentas, kurio tarnavimo laikas priklauso nuo daugelio veiksnių, įskaitant tinkamą priežiūrą ir vairavimo stilių. Tinkamai prižiūrimas turbokompresorius gali tarnauti 250 000 km ar net daugiau. Automobilio eksploatavimo trukmė visų pirma priklauso nuo vairuotojo ir nuo to, kaip automobilis prižiūrimas.
Tinkama vairavimo technika:
- Pirmąsias kelias minutes po variklio paleidimo neturėtumėte važiuoti dideliu greičiu. Prireikia šiek tiek laiko, kad turbokompresorius būtų tinkamai suteptas variklio alyva.
- Užvedę variklį galite palaukti kelias sekundes ir tik tada pajudėti iš vietos.
- Sustabdę automobilį, prieš išjungdami variklį palaukite nuo 30 iki 60 sekundžių. Šį laiką variklis turi veikti tuščiąja eiga, kad turbokompresorius atvėstų. Jei variklis iš karto išjungiamas, turbinos variklyje likę variklinės alyvos likučiai pradės koksuoti. Susidaręs dumblas turi labai žalingą poveikį turbinai.
- Nuolatinis važinėjimas mieste taip pat nėra naudingas turbinai. Todėl bent kartą per savaitę turėtumėte išvykti į kelionę už miesto.
Variklio alyvos ir filtrų priežiūra:
- Variklinės alyvos kokybė ir tinkamas jos lygis turi didelę įtaką turbokompresoriaus eksploatavimo trukmei. Pirmiausia būtina naudoti automobilio gamintojo rekomenduojamos specifikacijos alyvą (pagal SAE specifikaciją: pvz., 5W30). Be to, alyva turi atitikti automobilio gamintojo kokybės reikalavimus.
- Reguliariai keiskite variklio alyvą kartu su alyvos filtru. Senstant variklio alyva praranda savo apsaugines savybes. Kuo prastesnės alyvos apsauginės savybės, tuo prastesnė judančių variklio komponentų ir turbokompresorių apsauga.
- Sena, užteršta alyva gali užkimšti turbinos tepimo liniją. Dėl to ji nebus sutepta.
- Reguliariai keiskite oro filtrą ir naudokite aukštos kokybės oro filtrą. Oro filtras apsaugo įsiurbimo sistemą nuo nešvarumų (pvz., smėlio grūdelių). Jie gali sugadinti turbiną.
Kiti svarbūs aspektai:
- Variklio alyvos tiekimo į turbokompresorių linijos būklės patikrinimas. Gali atsitikti, kad linija bus susiraizgiusi. Tuomet variklio alyva nepasieks turbinos.
- Kuo greičiau pašalinkite gedimus, dėl kurių susidaro žemas alyvos slėgis, pvz., dėl nešvarios variklio alyvos užsikimšęs alyvos karterio išleidimo vamzdis. Žemas variklio alyvos slėgis reiškia, kad alyva negalės pasiekti turbinos.
- Prieštaringai vertinamas klausimas dėl „start - stop“ sistemos naudojimo. Sustojus prieš kiekvieną sankryžą, variklis išjungiamas. Kartu su juo ir prikaitęs turbokompresorius. Važiuojant per miesto centrą ši procedūra gali būti pakartota iki keliolikos kartų.
Turbokompresoriaus gedimų požymiai
Sugedęs turbokompresorius gali stipriai paveikti variklio efektyvumą ir patikimumą. Mokėdami atpažinti turbinos gedimus galėsite išvengti tolimesnių problemų ir užtikrinti saugią automobilio eksploataciją. Štai keletas dažniausiai pasitaikančių turbinos gedimo požymių:
- Sumažėjusi galia ir lėtesnis įsibėgėjimas. Jei jaučiate, kad jūsų automobilis sunkiai pasiekia įprastą greitį arba pasidarė vangus, tai gali būti dėl netinkamai veikiančios turbinos.
- Padidėjęs dūmingumas. Neįprastai didelis išmetamųjų dujų kiekis, ypač jei dūmai yra mėlyni arba juodi, gali būti turbinos gedimo požymis. Mėlyni dūmai įspėja apie alyvos sunaudojimą, kas gali reikšti, kad alyva per turbiną patenka į degimo kamerą. Juodi dūmai gali įspėti apie oro ir degalų mišinio disbalansą dėl prasto turbinos veikimo.
- Turbinos klibėjimas. Kai susidėvi turbinos įvorės, jaučiamas ašelės klibėjimas, dėl kurio gali būti pažeidžiamas turbinos korpusas, sparnuotė arba praleidžiama alyva.
- Pašaliniai variklio garsai. Keisti garsai, pvz.: cypimas, metalo trinties arba barškėjimo garsas iš variklio skyriaus gali įspėti apie turbinos guolių arba sparnuotės problemas.
- Degėsių kvapas. Jei užuodžiate degėsių kvapą, tai gali būti dėl alyvos nuotėkio iš sugedusios turbinos ir sąlyčio su įkaitusiais variklio komponentais.
- Variklio alyvos trūkumas. Neveikianti turbina gali praleisti alyvą į degimo kamerą, taip ją deginant kartu su degalais. Dėl to sunaudojama daugiau alyvos nei įprastai.
- „Check engine“ lemputė. Dėl sugedusios turbinos prietaisų skydelyje gali aktyvuotis įspėjamoji „check engine“ lemputė.
- Sumažėjęs slėgis. Jei pastebite staigų turbinos slėgio sumažėjimą spaudžiant akceleratoriaus pedalą arba įsibėgėjant, tai gali būti dėl turbinos pažeidimo.
- Padidėjusios kuro sąnaudos. Dėl netinkamai veikiančios turbinos kuro degimas gali būti neefektyvus, todėl padidėja kuro sąnaudos.
Jei įtariate turbinos gedimus, rekomenduojama pasikonsultuoti su kvalifikuotu mechaniku, kuris galėtų tinkamai nustatyti ir išspręsti iškilusias problemas. Reguliari techninė priežiūra ir greitas problemų sprendimas gali pailginti jūsų automobilio turbinos ir kitų komponentų tarnavimo laiką ir užtikrinti malonesnį vairavimą.
Kaip veikia turbokompresorius?
Turbokompresoriaus remontas ir keitimas
Turbokompresoriaus tarnavimo laikas gali svyruoti nuo 250 000 km iki 20 000 km, priklausomai nuo priežiūros ir eksploatavimo sąlygų. Jei turbina sugesta, galite rinktis vieną iš dviejų variantų: įsigyti naują arba restauruoti esamą. Naujas turbokompresorius yra patikimesnis ir turi ilgesnę garantiją, tačiau jo kaina gali būti nuo 350 iki 1000 eurų, priklausomai nuo automobilio modelio. Restauravimo kaina svyruoja nuo 150 iki 200 eurų, tačiau svarbu atkreipti dėmesį, kad restauruojant turbokompresorių, dažnai tenka pakeisti ir tarpinį aušintuvą.
Restauruoti turbokompresoriai yra ekonomiškas sprendimas, tačiau svarbu pasirinkti patikimą įmonę, kuri naudoja kokybiškas dalis. Priešingu atveju, turbokompresorių gaminanti įmonė gali atsisakyti suteikti garantiją.
Nors galima važiuoti su sugedusia turbina, tai nėra patartina, kadangi galite sukelti dar didesnę žalą automobiliui bei pavojų saugumui. Dėl netinkamai veikiančios turbinos gali sumažėti variklio galia ir padidėti degalų sąnaudos. Nepaisydami turbinos gedimo požymių, tokių kaip padidėjęs dūmingumas, neįprasti pašaliniai garsai ar galios praradimas, galite leisti problemai išsiplėsti ir sugadinti aplinkinius komponentus.
Gedimo ženklai dažnai pasireiškia traukos sumažėjimu. Automobilis neįgauna galios, ypač akseleruojant. Jei išmetimo vamzdiu sklinda mėlyni arba juodi dūmai, tai gali reikšti, kad turbina leidžia alyvą arba per daug turtingas kuro mišinys. Dar vienas simptomas - keisti garsai: švilpimas, kaukimas ar metalo tarškėjimas. Tai rodo turbinos mechaninio balanso praradimą arba vidinius pažeidimus.
Apibendrinant, turbokompresorius yra galingas įrankis, leidžiantis padidinti automobilio variklio efektyvumą ir galią. Tačiau norint išvengti galimų problemų, tokių kaip detonacija ar turbopauzė, svarbu suprasti, kaip veikia turbina ir kaip ją tinkamai prižiūrėti.
tags: #automobilio #turbinos #ausintuvas