Turbokompresorius, kaip itin svarbi modernaus variklio dalis, suteikia galimybę išgauti solidžią galią iš gana nedidelio darbinio tūrio. 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.
Čia svarbų vaidmenį atlieka wastegate vožtuvas (dar vadinamas išmetamųjų dujų apėjimo vožtuvu), užtikrinantis, kad turbinos viduje esantis slėgis neviršytų numatytų ribų. 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. Jeigu šis vožtuvas genda, variklis gali netekti reikiamos galios, prarasti ekonomiškumą ir pradėti kelti papildomų problemų.
Turbinos Valdymo Aktuatoriai: Mechanizmai ir Veikimas
Šiuolaikiniuose automobiliuose turbokompresorių (arba tiesiog - turbinų) veikimą reguliuoja turbinos valdymo aktuatoriai, kurie kontroliuoja turbinos slėgį ir užtikrina optimalų variklio darbą skirtingomis sąlygomis.
Turbinos valdymo aktuatorius yra įrenginys, kuris reguliuoja išmetamųjų dujų srautą į turbokompresorių. Šis įrenginys gali būti mechaninis arba elektroninis, tačiau jo pagrindinis tikslas - kontroliuoti turbinos suspaudimo slėgį, kad būtų pasiektas optimalus variklio veikimas.
1. Mechaninis Wastegate
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): 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.
2. Turbinos valdymo aktuatoriaus dalys
Turbinos valdymo aktuatoriai susideda iš kelių pagrindinių dalių, kurios užtikrina tinkamą jų veikimą.
Membrana yra viena svarbiausių mechaninio turbinos valdymo aktuatoriaus dalių. Ji veikia kaip slėgio jutiklis, kuris reaguoja į išmetamųjų dujų slėgį. Membranos funkcija yra esminė slėgio reguliavimui.
Stūmoklis arba strypas yra tiesiogiai sujungtas su membrana ir perduoda jos judesį į kitas turbinos dalis. Mechaninis aktuatoriaus strypas yra pritvirtintas prie atliekų išmetimo vožtuvo (angl. wastegate), kuris reguliuoja išmetamųjų dujų srautą.
Spyruoklė yra esminė mechaninio valdymo aktuatoriaus dalis, kuri atsako už slėgio reguliavimą. Spyruoklė sulaiko membraną tam tikroje padėtyje ir pasipriešina jos judesiams iki tol, kol išmetamųjų dujų slėgis viršija nustatytą ribą. Kai slėgis pakyla, spyruoklė susispaudžia, leisdama membranai judėti ir reguliuoti vožtuvo padėtį.
Atliekų išmetimo vožtuvas, dar vadinamas wastegate, yra mechanizmas, kuris kontroliuoja, kiek išmetamųjų dujų patenka į turbokompresorių. Jis atsidaro arba užsidaro, priklausomai nuo aktuatoriaus siunčiamo signalo.
3. Elektroninis Wastegate
Šiuolaikiniuose automobiliuose vis dažniau naudojami elektroniniai aktuatoriai, kurie turi integruotą valdymo bloką. Elektroninis valdymo blokas (ECU - Engine Control Unit) naudoja jutiklių informaciją, kad tiksliai valdytų turbinos slėgį. Jutikliai stebi įvairius variklio parametrus, tokius kaip išmetamųjų dujų slėgis, variklio temperatūra ir oro srautas.
Elektroninis valdymo blokas suteikia didesnį tikslumą ir greitesnę reakciją, palyginti su mechaniniais aktuatoriais.
Elektroninėse sistemose svarbūs yra jutikliai, kurie stebi įvairius variklio ir išmetamųjų dujų parametrus. Šie jutikliai perduoda informaciją elektroniniam valdymo blokui, kuris naudoja šiuos duomenis aktuatoriaus valdymui.
Turbinos Vožtuvo Gedimai ir Diagnostika
Wastegate vožtuvo gedimai gali kilti dėl įvairių veiksnių, pradedant mechaniniu nusidėvėjimu, baigiant elektroninio valdymo klaidomis.
- 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.
- Įspėjamieji variklio diagnostikos kodai: naujesnės transporto priemonės turi ECU, kuris fiksuoja anomalijas pripūtimo slėgio zonoje.
Dažniausiai pasitaikantys simptomai:
- Per didelis pripūtimo slėgis: jei vožtuvas užstrigęs uždarytoje padėtyje, slėgis turbinoje auga nekontroliuojamai.
- Per mažas pripūtimo slėgis: atvirkštinė situacija, kai vožtuvas neužsidaro, tad variklis nepasiekia nominalaus slėgio lygio.
- Automobilis pastebimai prarado galią.
- Automobilio įsibėgėjimas atrodo lėtas, triukšmingas.
- Automobilis gana sunkiai išlaiko didelį greitį.
- Iš išmetimo vamzdžio sklinda dūmai. Kai alyva patenka į išmetimo sistemą, ji degdama išskiria išskirtinius mėlynus/pilkus dūmus.
- Prietaisų skydelyje užsidega variklio gedimo lemputė. Daugumos šiuolaikinių automobilių kompiuteris gali atpažinti turbo gedimus, o prietaisų skydelyje pasirodys variklio patikros lemputė.
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.
Turbinos ir Wastegate Priežiūra bei Profilaktika
Pagrindinis raktas siekiant apsisaugoti nuo wastegate vožtuvo gedimų - nuolatinė variklio ir išmetimo sistemos priežiūra.
- 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.
- Reguliariai keiskite alyvą ir filtrus. Naudokite tik aukšto kokybės ir TINKAMĄ alyvą. Nepilkite alyvos vien dėl to, kad Jums atrodo, kad ji tinka. Pasidomėkite kokią alyvą rekomenduoja automobilio gamintojas. Taip pat naudokite aukštos kokybės tepalo ir oro filtrus nes jie atlieka labai svarbią funkciją.
- Nedelskite dėl keistų garsų ar traukos trūkumo: pastebėjus netipinį švilpimą, spustelėjimą ar kitą triukšmą, nedelsdami kreipkitės į diagnostiką.
- Leiskite varikliui “atsikvėpti”: po dinamiško važiavimo, užuot iškart išjungę variklį, keletą sekundžių palikite jį tuščiajai eigai.
- Ypač šaltuoju metų periodu pašildykite variklį prieš važiuodami. Pašilus varikliui pašyla ir alyva ko pasekoje ji geriau tepa turbiną. Sutepta turbina mažiau dėvisi.
- Po vairavimo sustojus, negesinkite variklio, leiskite kelias minutes jam atvėsti.
- Naudokite tinkamus kuro priedus kurie padeda plaikyti turbinos švarą. Pvz. profesionalus ir itin veiksmingas - Turbinos valiklis JLM Diesel Turbo. Tai yra vienas geriausių šiuo metu rinkoje esančių Turbinų valiklių. Panaudojus JLM Turbo Cleaner, nešvarumai ir suodžiai su laiku išnyks. Turbina dirbs pilnu našumu, o oro ir degalų santykis taps idealus. Taip pat reikėtų suprasti, kad tai yra priežiūros priemonė, o ne esamo GEDIMO sprendimo būdas.
Kada Reikalingas Remontas ar Keitimas?
Jeigu pastebite galios sumažėjimą ar keistus garsus, laiku atliktas remontas ar dalies keitimas apsaugos likusius turbokompresoriaus elementus nuo antrinių pažeidimų. Remontuojant dažnai pakanka pakeisti pažeistas žarneles, atnaujinti aktuatoriaus membraną ar išvalyti suodžius. Nustačius, kad turbina sugedo, realiai turite 2 variantus. Pirma, galite įsigyti visiškai naują turbiną ir ją sumontuoti - žinoma tai tikrai nebus pigus "malonumas". Arba, jei norite sumažinti išlaidas, turite galimybę atnaujinti t.y restauruoti turimą turbokompresorių. Natūralu, kad pirmenybė turėtų būti teikiama naujai turbinai, nes jai bus suteikta ilgesnė garantija ir tarnaus ilgiau nei atnaujinta.
Nors wastegate vožtuvas dažnai atsiduria antrame plane palyginus 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.
Kaip veikia turbokompresoriaus išmetimo sklendės – vidinės ir išorinės
Kuo ilgiau važinėsite automobiliu su pažeista turbina, tuo daugiau bus sugadintas pats variklis, todėl remonto gali reikėti ne tik turbinai, bet ir varikliui. Žinoma automobilis gali važiuoti su sugedusia turbina, bet kur kas geriau būtų neeksploatuoti jo ir nuvežti automobilį į remonto dirbtuves, kad būtų atlikta patikra ir remontas.