Турбокомпрессоры (турбины)
Турбокомпрессор: особенности конструкции и типичные неисправности
Принцип работы турбины был запатентован Альфредом Бюхи в 1911 году. В 1938 году компания «Swiss Machine Works Sauer» произвела первый ДВС оснащенный турбонадувом. С тех пор турбокомпрессор нашёл широкое применение в двигателях легковых и грузовых автомобилей, а также дорожной и спецтехники. Турбокомпрессор дизеля позволяет повысить мощность двигателя и снизить расход топлива.
Принцип действия турбины ДВС
Турбокомпрессор позволяет использовать энергию продуктов сгорания топлива для создания избыточного давления при нагнетании воздуха в цилиндр перед тактом сжатия. В зависимости от мощности ДВС, турбокомпрессор позволяет повысить первоначальное давление в цилиндре на 40 – 120 %.
Выхлопные газы приводят в движение колесо турбины, вращательное движение, через вал передаётся рабочему колесу компрессора, которое нагнетает воздух в цилиндры двигателя.
В процессе эксплуатации, скорость вращения вала турбины может достигать 250 тыс об/мин, при этом, детали подвергаются значительным температурным и динамическим нагрузкам, поэтому их изготавливают из жаропрочных марок стали, а подшипниковые узлы подключены к системе принудительной подачи масла.
Устройство турбокомпрессора дизельного двигателя
Общими узлами турбокомпрессора, не зависимо от мощности дизельного ДВС, являются:
- корпус;
- вал, соединяющий турбину и компрессор;
- рабочее колесо турбины;
- рабочее колесо компрессора;
- подшипниковый узел;
- уплотнительные и соединительные элементы.
При изготовлении, производители реализуют индивидуальные конструкторские решения.
В связи с необходимостью соблюдения режимов работы ДВС и минимизации эффектов детонации, в систему турбонадува включены дополнительные элементы, такие как теплообменник охлаждения нагнетаемого воздуха (интеркуллер).
Сегодня существует два вида конструктивного исполнения турбокомпрессора.
- Сдвоенная конструкция каналов twin-scroll – позволяет разделить потоки выхлопных газов с целью более быстрого отклика турбины при нажатии на педаль газа.
- Изменение геометрии входа в рабочую зону турбины, за счёт подвижности лопастей колеса – при такой регулировке изменяется скорость потока отработанных газов, что позволяет согласовывать скорость вращения коленвала и вала турбокомпрессора.
Причины неисправностей турбокомпрессора
Основными причинами выхода из строя турбокомпрессора являются:
- несвоевременная замена воздушного фильтра двигателя;
- применение некачественного моторного масла;
- несвоевременная замена моторного масла;
- нарушение температурных режимов за счёт неисправностей в системе охлаждения ДВС;
- несвоевременное или некачественное техническое обслуживание.
Перечисленные причины могут привести к следующим дефектам:
- износ рабочего колеса турбины и компрессора;
- износ подшипников вала соединяющего турбину и компрессор;
- трещины в корпусе.
Своевременное и правильное техническое обслуживание, позволит выявить дефекты на ранней стадии и не допустить изменения режимов работы дизельного двигателя.
Диагностика турбокомпрессора
Даже при своевременном и правильном проведении регламентных работ могут появиться симптомы, свидетельствующие о необходимости провести внеплановое ТО. Первыми признаками указывающими на проблему могут быть:
- трудности при запуске двигателя – необходимо иметь в виду отличия пуска дизельного двигателя по сравнению с бензиновым, особенно в зимний период;
- нестабильная работа ДВС – толчки, неравномерное вращение коленвала;
- появление лишних звуков;
- эффект турбоямы;
- детонация;
- потеря мощности;
- повышенный расход топлива.
Определить дефект турбины можно в результате визуального осмотра после разборки или на специальном стенде.
Ремонт турбокомпрессора
В случае выхода из строя целесообразно купить турбокомпрессор и заменить полностью, воспользовавшись для выбора турбины каталогом. Но с целью экономии возможна замена отдельных деталей, к ним относятся:
- рабочие колёса турбины и компрессора;
- корпус турбины и компрессора;
- вал;
- уплотнительные кольца;
- детали управления.
В специализированных компаниях можно купить оригинальные детали турбины, так как установка запасных частей неизвестных производителей может привести к выходу из строя дизельного двигателя.
Производители турбин
Прежде чем купить турбину для дизеля необходимо определить, какому производителю отдать предпочтение.
В нашем интернет магазине представлены турбокомпрессоры цена которых соответствует уровню качества и репутации бренда.
- IHI, MHI, BorgWarner, Holset, Schwitzer – разрабатывают и производят турбины для широкого спектра дизельных двигателей легковых и грузовых автомобилей, а также спецтехники.
- Garrett – специализируются на дизельных форсунках для силовых агрегатов грузового автотранспорта и спецтехники.
Имеющийся в нашем интернет магазине ассортимент турбокомпрессоров позволяет подобрать оригинальную или аналогичную модель, с необходимыми характеристиками для экскаваторов Caterpillar, JCB, сельскохозяйственной техники John Deere, экскаваторов Komatsu, а также другой дорожной и строительной техники известных мировых производителей.
