Возможности использования турбокомпрессоров

В принципе, турбокомпрессором доступно оснастить любой мотор внутреннего сгорания, будь он бензинового или дизельного типа, а также функционирующий на газе, располагающий жидкостным либо воздушным охлаждением. Турбокомпрессоры задействуют на двигателях с большим рабочим объемом, а еще на агрегатах грузовых и легковых машин. Притом совершенно неважно, речь идет о 2-контактном или 4-контактном моторе. На данный момент спросом пользуются именно дизельные двигатели, мощность которых более 150 кВт, они актуальны для судостроения, промышленности, дорожно-строительных работ. В мире автомобильного транспорта каждый дизельный мотор мощностью более 80 кВт обычно дополняют турбокомпрессором.

Даже в секторе небольших легковушек с дизельным агрегатом сейчас распространяются турбокомпрессоры. Их приход на бензиновые двигатели несколько труднее, но процесс ускоряется за счет опыта эксплуатации на кольцевых автогонках, а еще ралли. Расширение производства материалов, что предполагают высокие температурные характеристики, отменное качество моторных масел и применение жидкостного охлаждения корпуса турбокомпрессора плюс электронное управление регулирующими клапанами дает возможность турбокомпрессорам быть частью мелкосерийных бензиновых двигателей. Сочетаясь со впрыском и электронным зажиганием, специалистам удалось достичь невероятных показателей.

Особенности ремонта турбокомпрессоров

Как известно, турбокомпрессор функционирует под влиянием потока горячих отработавших газов, которые вращают ротор, с частотой порядка 150-230 оборотов за минуту, притом в таких условиях даже минимальные нарушения работы могут спровоцировать повреждения устройства.

Турбокомпрессор (рис. 1) предполагает наличие корпуса турбины, подшипников с ротором, а также корпус компрессора. Возьмите на заметку, что корпус турбины и компрессора обычно обозначают улитками. Турбинный корпус связан с выпускным. Что касается компрессорного аналога – он объединяется со впускным трубопроводом.
В корпусе подшипников установлен уже собранный ротор, выглядит он, будто вал, на котором качественно прикреплено турбинное и компрессорное колесо с лопастями. Ротор крутится на подшипниках скольжения, их принято смазывать и охлаждать моторным маслом, которое поступает из основной системы смазки мотора. Дабы снизить температуру корпуса обычно предусматривают каналы подачи охлаждающей жидкости.

Ограничение давления наддува осуществляется для того, чтобы уберечь мотор от перегрузки. Перепускной клапан, который курируется пневматическим приводом, с учетом определенного уровня давления наддува, способен направить часть отработавших газов прямо в обход турбины.

Рис 1. Устройство турбокомпрессора:
1 — корпус подшипников; 2 — турбинное колесо; 3 — перепускной клапан; 4 — корпус турбины; 5 — масляные каналы; 6 — вал ротора; 7 — подшипник скольжения; 8 — компрессорное колесо; 9 — корпус компрессора; 10 — пневмопривод перепускного клапана

Работа турбокомпрессора начинается под влиянием потока отработавших газов, которые помогают вращать колесо и роторный вал. Установленное на идентичном валу компрессорное колесо нагнетает воздух во впускной трубопровод, с учетом некоторых режимов работы двигателя у турбонаддува могут проявляться особенности.

Турбояма является задержкой в увеличении оборотов, а также мощности мотора с учетом резкого давления на педаль газа. Эффект связан с инерционностью системы, понадобится время, чтобы ускорившийся поток выхлопных газов сумел раскрутить турбину. Главный способ устранения проблемы – снизить размер и массу вращающихся деталей, с целью облегчить их быстрое раскручивание. Конечно, это спровоцирует снижение производительности турбокомпрессора, плюс для сохранения достаточного давления наддува важно увеличить частоту вращения ротора, как вариант применить корпус турбины с изменяемым проходным сечением.

В свою очередь, турбоподхват появляется при увеличении оборотов, а еще скорости движения выхлопов после преодоления турбоямы. В результате резко скакнет давление наддува, создаваемого турбокомпрессором, в итоге увеличится и сама мощность мотора. Дабы исключить лишний перегруз деталей кривошипно-шатунного механизма и детонацию (в частности, в бензиновых агрегатах), ценно столь же резко ограничить давление наддува. Предельно эффективное решение проблемы – оснащение современного турбокомпрессора электронной системой управления.

Какие проблемы возникают с турбокомпрессорами и как их устранить?

Основные причины преждевременной поломки турбокомпрессора связаны с ухудшением смазки подшипников ротора, загрязнением масляного состава, а еще попадание в лопасти колес сторонних предметов. Если будет не хватать масла для смазки подшипников, возникнет перегрев и коксование на трущихся поверхностях, металл попадет на ось ротора, не исключен также и износ сопрягаемых элементов. Начнется увеличение осевого и радиального зазоров ротора, плюс не исключено затрагивание лопастями колес непосредственно корпуса. Повышенная температура отработавших газов, к примеру, с учетом неправильно монтированного момента зажигания и впрыска, только ускорит процесс. Загрязнение поступающего масла продуктами износа мотора и его плохая фильтрация чреваты образованием задиров на рабочих поверхностях подшипников и ротора, возможен быстрый выход из строя, последствия идентичны тем, что указаны выше.

Повреждение компрессорного колеса не исключено сторонними предметами вдруг те попадут на лопасти в случае разгерметизации трубопровода, в том числе между воздушным фильтром и самим турбокомпрессором. Повреждение турбинного колеса случается из-за попадания кусочков окалины со стенок выпускного трубопровода, еще мелких деталей клапанов, поршневых колец, а также поршней мотора. В связи с тем, что частота вращения ротора действительно высокая, минимальные нарушения динамической балансировки во время деформации лопастей колес приведут к биению и поломке узла.

Основные признаки неисправности турбокомпрессоров

Часто встречаются такие ремонтные операции:

• проводится внешний осмотр деталей корпуса турбокомпрессора с целью выявить трещины и прочие повреждения;
• делается частичная разборка, к примеру, снимается турбинный и компрессорный корпус дабы оценить состояние и степень повреждения лопаток, плюс определить радиальный люфт ротора в подшипниках среднего корпуса;
• если заметны серьезные повреждения лопаток, а то и повышен люфт ротора, турбокомпрессор разбирают полностью, каждую деталь чистят;
• корпус турбины подвергают пескоструйной обработке, это важно для восстановления резьбовых отверстий, после наносится защитное покрытие;
• корпус подшипников проходит пескоструйную обработку, после восстанавливаются посадочные места под подшипники скольжения, а также уплотнительные кольца;
• вал ротора обычно шлифуют по наружной поверхности, после протачивают канавку под ремонтное уплотнительное кольцо;
• турбинное и компрессорное колесо обязательно подвергают пескоструйной обработке, далее проводят балансировку на уникальном стенде соответственно требованиям производителя;
• все подшипники подлежат замене;
• турбокомпрессор собирают, балансируют и проверяют на наличие утечек масла за счет уникального горячего стенда, на нем создают условия работы, будто на двигателе.

Помните о том, что монтаж отремонтированного турбокомпрессора в автомобиль должен проводить опытный мастер, ведь гарантия на работоспособность восстановленного узла актуальна только при соблюдении правил:

• важно удалить все загрязнения из впускного, а также выпускного трубопровода;
• прочистить трубки провода и отвода масла к турбокомпрессору, еще при необходимости установить новые;
• проверить наличие трещин в выпускном коллекторе, только потом можно присоединять турбокомпрессор;
• заменить моторное масло в двигателе, масляный и воздушный фильтр при необходимости;
• при сборке соединений трубопроводов нельзя использовать герметики, ведь их затвердевшие частички иногда попадают в лопасти колес, а также систему смазки, и просто выводят узел из стройки.

Помните актуальные советы

При эксплуатации транспортного средства с турбокомпрессором рационально придерживаться таких рекомендаций:

• не стоит глушить мотор на повышенных оборотах, лучше перейти на холостой ход на несколько минут, затем остановить двигатель;
• перед тем как тронуться с места, следует дать двигателю поработать на холостом ходу полминуты;
• важно своевременно менять моторное масло, а также фильтра, используя только заводские комплектующие. У машин с пробегом более 150 тысяч километров такая замена оправдана каждый 5-7 тысяч километров.

Актуально периодически проводить диагностику мотора, более того, специалисты уделят внимание регулировке топливной аппаратуры, системе зажигания в бензиновых агрегатах, а также исправности вентиляции картера.