Турбіна це ключовий елемент системи наддуву двигуна, який суттєво впливає на продуктивність і ефективність роботи силового агрегату. У сучасних автомобілях, як з дизельними, так і з бензиновими двигунами, турбіна (турбокомпресор) є невід'ємною частиною, забезпечуючи збільшення потужності двигуна за умови зниження витрати палива. Це досягається за рахунок використання енергії відпрацьованих газів для стиснення повітря, що надходить у циліндри двигуна. Розглянемо докладніше, що таке турбіна, як вона працює, і які проблеми можуть виникнути в процесі експлуатації.
Принцип роботи турбіни
Турбіна це складний пристрій, що складається з двох основних частин: компресорного і турбінного коліс, які закріплені на одному валу. Основне завдання - використання енергії вихлопних газів для підвищення тиску повітря, що надходить у циліндри двигуна. Цей процес дає змогу збільшити об'єм повітря, що змішується з паливом, що призводить до повнішого згоряння суміші і, як наслідок, до збільшення потужності двигуна.
Компресорне колесо
Компресорне колесо, одна з ключових частин турбіни, відповідає за стиснення повітря. Воно розташоване на впускному боці турбіни і засмоктує повітря, що надходить через повітряний фільтр. Це повітря стискається і направляється далі в систему охолодження - інтеркулер, де воно охолоджується до потрібної температури перед подачею в циліндри двигуна. Стиснення повітря дає змогу збільшити його щільність, що сприяє збільшенню об'єму повітря, яке надходить у двигун.
Турбінне колесо
Турбінне колесо, що знаходиться на випускній стороні, приводиться в рух енергією вихлопних газів. Ці гази, проходячи через турбінне колесо, змушують його обертатися, передаючи обертальний момент на компресорне колесо через вал. Такий спосіб приводу дає змогу використовувати енергію, яка в звичайних умовах просто викидається в атмосферу, тим самим збільшуючи загальну ефективність роботи двигуна.
Вал і підшипники
Вал, на якому закріплені обидва колеса, обертається на високоточних підшипниках ковзання, що забезпечує мінімальне тертя і максимальну довговічність вузла. Змащування підшипників здійснюється моторним мастилом, яке надходить спеціальними каналами. Для запобігання витоку оливи і її контакту з повітрям вал оснащений елементами ущільнювачів.
Переваги та недоліки турбіни
Турбонаддув має безліч переваг, серед яких можна виділити:
- Турбіна дозволяє значно збільшити потужність двигуна без збільшення його об'єму, що робить транспортний засіб більш динамічним.
- За рахунок більш повного згоряння паливної суміші знижується витрата палива, що особливо актуально в умовах високих цін на пальне.
- Поліпшене згоряння палива призводить до зниження рівня шкідливих викидів, що позитивно позначається на екології.
- Однак поряд з перевагами, існують і деякі недоліки:
- Затримка у відгуку двигуна на натискання педалі газу, що виникає через необхідність досягнення певного рівня обертів для активізації роботи турбіни.
- Турбіна потребує регулярного технічного обслуговування і використання якісних мастильних матеріалів, щоб уникнути передчасного зносу.
- Складність конструкції і високі обороти роботи турбіни роблять її вразливою до пошкоджень і зносу.
Основні ознаки несправності турбіни
Як і будь-який інший компонент автомобіля, турбіна може вийти з ладу. Серед основних ознак її несправності можна виділити такі:
- Однією з перших ознак несправності є помітне зниження потужності двигуна, особливо на високих обертах.
- Характерний свистячий звук, що виходить з-під капота, може вказувати на проблеми з турбокомпресором, такі як пошкодження лопатей компресора.
- Наявність оливи на поверхні турбіни або в системі випуску може свідчити про проблеми з ущільненнями або зносом підшипників.
- Це може бути пов'язано з потраплянням оливи в систему впуску або згорянням недостатньо охолодженого повітря.
Причини виходу з ладу турбіни
Існує безліч факторів, які можуть призвести до поломки турбіни:
- Навіть за ідеальних умов експлуатації, деталь з часом зношується. Середній термін служби може досягати 300 000 кілометрів, але в несприятливих умовах цей показник може скоротитися до 20 000-30 000 кілометрів.
- Нестача оливи або її низька якість можуть призвести до передчасного зносу підшипників і валів.
- Різкі прискорення до прогрівання двигуна або глушіння двигуна відразу після зупинки можуть негативно вплинути на стан турбіни.
- Частинки пилу, бруду або металева стружка можуть пошкодити лопаті турбіни, що призведе до її виходу з ладу.
Ремонт і відновлення турбіни
Коли деталь виходить з ладу, власники автомобілів стикаються з вибором: замінити турбіну на нову або відновити стару. У деяких випадках заміна є найбільш раціональним рішенням, особливо якщо пошкодження значні. Однак регенерація також може бути хорошою альтернативою, особливо якщо її виконують професіонали.
Регенерація турбіни охоплює заміну всіх внутрішніх компонентів, як-от картридж, підшипники й ущільнення, а також чищення та балансування на спеціалізованих стендах. Це дає змогу відновити працездатність запчастини до заводських параметрів, що значно дешевше, ніж купівля нової турбіни.
Якщо пошкодження занадто серйозні або турбіна занадто зношена, рекомендується її заміна. У цьому разі також слід замінити інтеркулер, моторне мастило і повітряний фільтр, щоб уникнути повторного пошкодження нової турбіни.