Turbokompresoriai revoliucionavo automobilių rinką, suteikdami didžiulį potencialą gaminti gerokai našesnius variklius. Kadangi turbina leidžia išgauti daugiau galios nedidinant variklio ir nesiremiant kitais drastiškais pokyčiais, turbinos yra naudojamos daugelyje modernių automobilių su vidaus degimo varikliais. Tačiau, siekiant įveikti tradicinių turbokompresorių trūkumą - „turbo duobę“ (turbo lag), gamintojai sukūrė kintamos geometrijos turbokompresorius.
„Turbo duobė“ (turbo lag) - tai laikas, per kurį turbokompresorius sukelia darbinį slėgį slėginėje sistemoje. Nors manoma, kad turbokompresorius įsijungia prie tam tikrų apsisukimų, pvz., 1500-2200 aps/min, iš tikrųjų turbokompresoriaus ašis pradeda suktis tik užvedus variklį, bet dėl ašies bei rotorių inercijos turbokompresorius sukelia slėgį sistemoje vėliau nei jūs paspaudžiate akceleratoriaus pedalą. Vairuojant tokį automobilį reikia šiek tiek įgūdžių norint aplenkti kitą automobilį arba greičiau prašokti per sankryžą. Visą laiką reikia planuoti, jog automobilis kurį laiką neturės galios.
Kaip veikia kintamos geometrijos turbokompresorius?
Kintamos geometrijos turbokompresorių (VNT) esmė - tai turbinos geometrijos reguliavimas, kuris sumažina inertiškumą ir leidžia turbokompresoriui tinkamai veikti didelėmis apsukomis arba esant didžiausiai apkrovai. Kintamos geometrijos pagalba padidinamas išmetimo dujų greitis, taip turbokompresoriaus ašis greičiau išsisuka ir sukelia slėgį sistemoje. Variklio sukimo momentas padidėja bei kylant variklio apsisukimams sukimo momentas tolygiau kyla. Vairuoti tokį automobilį patogiau, taip pat mažėja kuro sąnaudos ir išmetamųjų dujų kenksmingumas.
Turbinos veikimo procesas prasideda nuo variklio išmetamųjų dujų. Variklis, degindamas kurą, dideliu greičiu paleidžia išmetamąsias dujas, kurios nukreipiamos per išmetimo kolektorių į turbinos korpusą. Išmetamosios dujos eina per turbinos sparnuotę, priverčiant ją greitai suktis. Ši sparnuotė velenu sujungta su oro kompresoriumi kitoje turbinos pusėje, todėl, turbinai besisukant, siurbiamas oras.
Turbinos sparnuotė įtraukia aplinkos orą ir jį suspaudžia. Tada šis suslėgtas oras į variklio įsiurbimo kolektorių patenka didesniu slėgiu ir tankiu nei atmosferiniuose varikliuose. Padidėjęs oro tankis leidžia varikliui sudeginti daugiau degalų, todėl degimas efektyvesnis, o galia yra didesnė. Viena iš svarbiausių turbinos funkcijų yra temperatūros, kuri susidaro suspaudžiant orą, reguliavimas. Daugumoje variklių, kuriuose naudojama turbina, yra tarpinis aušintuvas, kuris atvėsina suslėgtą orą prieš jam patenkant į variklį.
Turbinų kanale yra vienintelis judamasis „lapelis“, kuris mažina skerspjūvį ir, atitinkamai, dujų srautą, esant mažoms apsukoms. Kai variklis veikia didelėmis apsukomis, „lapelis“ visiškai dingsta. Tokiu būdu geriausiai išnaudojamas turbokompresoriaus našumas. Gamyklos „ККК, BorgWarner“ išleidžia patikimą ir pigų kintamos geometrijos turbiną. Sparnuotė laisvai sukasi ant savo ašių taip, kad didžiausias našumas užtikrinamas, esant bet kokiems variklio veikimo režimams.
Kintamos geometrijos turbinų privalumai
Kintamos geometrijos turbokompresoriai (VNT) suteikia reikšmingų privalumų, lyginant su tradiciniais turbokompresoriais:
- Sumažinta „turbo duobė“: Dėl galimybės reguliuoti išmetamųjų dujų srautą, turbina greičiau pasiekia optimalų darbinį greitį, taip sumažinant delsos laiką.
- Pagerintas sukimo momentas: Variklio sukimo momentas didėja tolygiau kylant apsukoms, užtikrinant geresnę trauką įvairiose važiavimo situacijose.
- Patogesnis vairavimas: Automobilio valdymas tampa sklandesnis ir malonesnis, nes galios tiekimas yra nuoseklesnis.
- Mažesnės kuro sąnaudos: Efektyvesnis degimas ir optimalus turbinos veikimas prisideda prie mažesnių degalų sąnaudų.
- Mažesnis kenksmingų išmetamųjų dujų kiekis: Efektyvesnis variklio darbas lemia mažesnį kenksmingų medžiagų išmetimą į aplinką.
Kintamos geometrijos turbinų apribojimai
Kol kas kintamos geometrijos turbokompresoriai montuojami (serijinėje gamyboje) tik dyzeliniuose automobiliuose. Benzininiuose automobiliuose išmetamųjų dujų temperatūra didesnė nei dyzeliniuose, dėl šios priežasties mažėja kintamos geometrijos ilgaamžiškumas.
Turbokompresorių 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: Automobilis sunkiai pasiekia įprastą greitį arba tampa vangus.
- Padidėjęs dūmingumas: Neįprastai didelis išmetamųjų dujų kiekis, ypač mėlyni arba juodi dūmai.
- Turbinos klibėjimas: Jaučiamas ašelės klibėjimas, dėl kurio gali būti pažeidžiamas turbinos korpusas, sparnuotė arba praleidžiama alyva.
- Pašaliniai variklio garsai: Cypimas, metalo trinties arba barškėjimo garsas iš variklio skyriaus.
- Degėsių kvapas: 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.
- „Check engine“ lemputė: Prietaisų skydelyje gali aktyvuotis įspėjamoji lemputė.
- Sumažėjęs slėgis: Staigus turbinos slėgio sumažėjimas spaudžiant akceleratoriaus pedalą arba įsibėgėjant.
- Padidėjusios kuro sąnaudos: Dėl netinkamai veikiančios turbinos kuro degimas gali būti neefektyvus.
Dažniausios turbinos gedimo priežastys
Turbinos yra sudėtingi mechaniniai komponentai, kurie gali sugesti dėl įvairių priežasčių:
- Netinkamas tepimas ir alyvos užterštumas: Dėl to greičiau nusidėvi ir pažeidžiami guoliai bei velenai.
- Per didelis karštis: Dėl netinkamo aušinimo ar alyvos tiekimo turbinos komponentai gali deformuotis.
- Nepakankama priežiūra: Alyvos ir filtrų keitimo nepaisymas gali prisidėti prie nuosėdų susidarymo.
- Išoriniai veiksniai: Keitimo klaidos, netinkamas balansavimas ir įvairių detalių pažeidimas.
- Agresyvus vairavimo stilius: Aukšti variklio sūkiai bei ilgas veikimas tuščiąja eiga gali prisidėti prie turbinos apkrovos ir gedimų.
Ar galima toliau važiuoti pastebėjus turbinos gedimą?
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. Toliau važiuojant su sugedusia turbina taip pat gali išbėgti variklio alyva, todėl galite sugadinti variklį dėl per didelės trinties ir temperatūros tarp komponentų. Taigi, jeigu atsirado turbinos gedimas, automobilio eksploatuoti nereikėtų. Priešingu atveju, galite susidurti su dar daugiau įvairių problemų, kurios tik dar labiau padidins bendrą remonto kainą. Negana to, neveikianti turbina kelia pavojų netgi jūsų saugumui.
Turbokompresoriaus montavimo patarimai ir geriausia praktika
Turbinos kintamos geometrijos reguliavimas
Visi turbokompresoriai su kintama geometrija (VNT) turi būti reguliuojami geometrijos reguliavimo stende. TURBO TEST PRO yra pažangios turbinos geometrijos reguliavimo staklės, sukurtos tiksliai ir efektyviai nustatyti bei reguliuoti kintamos geometrijos turbinų (VNT/VGT) sistemų veikimą. Šios staklės užtikrina nepriekaištingą turbokompresoriaus našumą, padidindamos variklio efektyvumą ir ilgaamžiškumą.
Greitas ir efektyvus reguliavimas: staklės leidžia greitai atlikti reguliavimus, sutrumpinant remonto laiką ir didinant darbo našumą. Naudojant Turbo test Pro stakles, turbinos geometrijos reguliavimas tampa paprastas ir tikslus procesas.
Esmė tame, kad šis vožtuvas paduoda vakumą į vakuminį cilindriuką, kuris valdo turbinos kintamos geometrijos mechanizmą. Į vožtuvą vakumas ateina tiesiai nuo vakumo pompos. Atsidarius vožtuvui - į vakuminį cilindriuką. Vožtuvui užsidarius į vamzdelį, kuris eina į vakuminį cilindriuką, turi patekti atmosferinis slėgis, tai vyksta per minėtą sietelį, kuris buvo praplautas. Jei sietelis užsiteršęs, "atsikvėpimas" vyksta su pavėlavimu. Kodėl tai yra blogai? Todėl, kad varikliui pasiekus aukštas apsukas, vakuminis cilindriukas, veikiamas vakumo, būna tokioje padėtyje, kad turbinos našumas būtų aukštas. Atleidus akseleratorių (prieš perjungiant pavarą) variklio apsukos krenta, reikalingas mažesnis turbinos našumas, vakumas uždaromas ir vakuminis cilindriukas turi grįžti į pradinę padėtį (kai turbinos našumas mažas). Panašiai gali būti ir su stringančiu kintamos geometrijos mechanizmu, jei jis vaikšto sunkiai, tai gali susidaryti lygiai tokia pati situacija.
Jeigu jūsų automobilio turbina neveikia tinkamai, kviečiame atvykti į autoservisą „Melga“, kuriame atliekamas turbinos restauravimas, keitimas bei reguliavimas. Čia specialistai gali tiksliai diagnozuoti problemą ir pasiūlyti optimaliausią sprendimą.
tags: #volvo #turbina #kintamos #geometrijos