Особенности эксплуатации турбированных двигателей: Особенности эксплуатации и обслуживания турбированных двигателей

Особенности эксплуатации и обслуживания турбированных двигателей

Общество

14 июля 2022 года, 15:18

Автомобиль с турбированным двигателем в общественном сознании представляется чем-то более мощным и (или) быстрым, и это не далеко от истины. Более высокие динамические показатели дает турбокомпрессор, который можно легко отремонтировать, воспользовавшись предложениями по ссылке https://nnovgorod.kitzapchasti.ru/catalog/turbokompressory/. Однако тем, кто хочет продлить срок службы этого агрегата и реализовать весь его потенциал, стоит ознакомиться с информацией, которую мы приводим ниже.

Что нужно знать владельцам турбированных авто?

Турбокомпрессор значительно усложняет двигатель, а значит, делает его менее надежным, более зависимым от правильного обслуживания и режима эксплуатации. Чтобы не разочароваться, особенно тем, кто пересел с «обычного» (атмосферного) мотора на турбодвигатель, нужно знать и соблюдать следующие правила:

• Нельзя подолгу газовать при запуске двигателя — достаточно нескольких секунд, чтобы создать в моторе необходимое давление;
• При запуске на морозе нужно дать время на прогрев масла, чтобы его вязкость пришла к требуемой норме;
• После длительной поездки, перед тем, как глушить мотор, нужно дать ему поработать вхолостую, чтобы он продолжать подавать масло в турбокомпрессор для равномерного охлаждения последнего. В некоторых машинах для этого предусмотрен турбо таймер, оттягивающий остановку двигателя на время, необходимое для остывания турбины;
• Следует придерживаться характерной манеры езды, т.к. турбина повышает динамические характеристики двигателя, но не его долговечность. Рекомендованные обороты для постоянной езды — средние, высокие необходимы, но только 1—2 раза в неделю на короткое время, чтобы очистить систему наддува компрессора;
• Длительная работа двигателя на холостых оборотах противопоказана, т.к. ведет к засорению и закоксовке.

Вообще, манера езды, которую используют гонщики, не является образцом обращения с турбодвигателем. Нужно учитывать, что после спортивных заездов машина проходит обслуживание, на которое требуется масса денег, поэтому копировать спортивный стиль вождения автолюбителям нельзя.

Особенности обслуживания турбированных двигателей

Каждый автопроизводитель настаивает на использовании конкретных марок масла, но если его рекомендацию нарушает владелец авто с атмосферным двигателем, то это не критично. А вот турбомоторы очень чувствительны к качеству масла, поэтому попытка их «обмануть» быстро заканчивается серьезной поломкой. То же самое относится к фильтрам и топливу.

Менять воздушный фильтр надлежит через каждые 10 тыс. км. пробега — в хороших условиях эксплуатации. При значительном запылении — чаще. С учетом того, что турбокомпрессор засасывает мусор, пыль, и даже более крупные предметы, способные пробить воздушный фильтр, ревизия последнего должна быть регулярной. Иначе прошедшие через фильтр камешки будут засосаны турбиной и станут причиной ее поломки.

Существуют также особенности ремонта и проверки турбированного двигателя, но о них знать достаточно автомастеру, а не водителю.

Опубликовано на правах рекламы.

Возрастное ограничение 18+

6 советов по эксплуатации турбированного двигателя

Домой Ремонт своими руками 6 советов по эксплуатации турбированного двигателя

Для многих автолюбителей покупка автомобиля с турбированным двигателем – это реализация давней мечты. Но здесь речь идет об особой конструкции системы впуска и смазки, поэтому счастливый обладатель должен проявлять большее внимание своему «железному коню» и правильно его эксплуатировать. В противном случае неисправности турбодвигателя станут очень частным явлением и испортят много нервов автолюбителю. В данной статье приведем шесть полезных рекомендаций, которые помогут с максимальной эффективностью использоваться возможности турбированного двигателя и избежать поломок.

Следите за фильтрами

Всегда держите на контроле исправное стояние масляного и воздушного фильтра автомобиля. Для такого двигателя эти моменты являются особенно важными. Кроме этого, при замене необходимо четко соблюдать требования производителя и производить установку деталей только рекомендованных марок.

Контроль за системой смазки

Если дело дошло до ремонта турбины вашего автомобиля, то в первую очередь необходимо проверять состояние масла и смазки. Никаких лишних примесей в составе быть не должно. Проверку коленвала желательно осуществлять при заглушенном двигателе. Если здесь все нормально, то необходимо завести мотор и дать ему поработать несколько минут, внимательно прислушиваясь к шуму. Важно убедиться, что подшипники турбины и система смазки работают правильно.

Правильный запуск турбированного мотора

Особого внимания требует запуск турбированного мотора. Здесь автолюбителю крайне не рекомендуется увлекаться подгазовкой. Некоторое время желательно дать двигателю поработать на холостых оборотах (минимум одну-две минуты). Конечно, турбодвигателю для достижения нужного давления достаточно всего лишь нескольких секунд, но этого времени явно будет недостаточно, чтобы все элементы двигателя хорошо смазались.

Если турбина поработает хотя бы несколько секунд без должной смазки на больших оборотах (в случае нажатия педали газа сразу же после запуска), она легко может выйти из строя. В лучшем случае ее срок эксплуатации просто уменьшится.

Правильная остановка турбированного двигателя

Глушить турбированный двигатель необходимо также с умом. Перед тем, как отключать зажигание необходимо дать хотя бы немного остыть мотору, которому при максимальных нагрузках приходится работать в режиме пиковых температур. Если сразу выключить зажигание, то это может привести к резкому перепаду температуры, а, значит, и к сокращению срока службы турбокомпрессора. Очень часто последний выходит из строя именно по причине неправильной эксплуатации. Вот почему нельзя глушить турбированный мотор сразу же после остановки автомобиля

Эксплуатация турбомотора при низких температурах

Турбированный двигатель необходимо правильно заводить при низких температурах. Если часто приходится эксплуатировать авто в мороз, то необходимо взять себе за правило сначала слегка проворачивать двигатель, а после этого производить запуск на холостых оборотах. В этом случае масло будет нормально циркулировать и постепенно заполнит систему. Перегрузки при таком запуске будут сведены к минимуму.

Начало движения

Никогда не начинайте движение на автомобиле с турбированным мотором пока последний не поработает на холостых оборотах хотя бы пару минут. Но здесь нужно знать меру. В холостом режиме двигатель должен работать не более получаса. В противном случае могут появиться протечки в наиболее слабых местах соединений из-за так называемого генерирования низкого давления. Да и выхлоп самого мотора в этом случае принимает синеватый оттенок.

Выводы

Эксплуатация турбированного двигателя требует особого подхода и об этом обязательно нужно помнить. Если все делать согласно рекомендаций в данной статье, можно избавиться от многих проблем и быть уверенным, что турбированный двигатель «проживет» очень долго.

• ТЕГИ
• турбированный двигатель
• турбомотор

Предыдущая статьяМногофункциональный ключ для любых поверхностей

Следующая статьяМожно ли включать автокондиционер зимой

ВЫБОР РЕДАКТОРА

ПОПУЛЯРНЫЕ СООБЩЕНИЯ

функций турбокомпрессора | Diesel Components Inc.

Турбокомпрессоры представляют собой центробежные компрессоры, приводимые в действие турбиной выхлопных газов и устанавливаемые в двигателях для наддува воздуха, поступающего в цилиндры. Производительность турбокомпрессора влияет на все жизненно важные параметры двигателя, такие как мощность, выбросы и, самое главное, расход топлива. Турбокомпрессоры иногда устанавливаются на вторичном рынке автомобильными тюнерами и энтузиастами, в то время как многие автомобили поставляются с ними на складе производителя.

Все турбокомпрессоры позволяют увеличить выходную мощность двигателя, которая в противном случае была бы ограничена меньшей. В результате двигатель небольшого размера с турбонагнетателем может производить столько же мощности, сколько двигатель большего размера без него.

Прежде чем перейти к обсуждению основных функций турбокомпрессоров, важно понять несколько фундаментальных концепций. Мы все слышали о турбинах, но давайте узнаем, как именно они работают?

Как работают турбокомпрессоры?

Турбина состоит из двух половин, соединенных валом. С одной стороны, горячие выхлопные газы вращают турбину, соединенную с другой турбиной, которая всасывает воздух и сжимает его в двигателе. Это сжатие придает двигателю дополнительную мощность и эффективность, потому что чем больше воздуха поступает в камеру сгорания, тем больше топлива вы можете добавить.

Функции турбокомпрессора

Функцией турбокомпрессора является увеличение выходной мощности двигателя без регулировки самого двигателя. Двигатель обычно должен быть больше и тяжелее, чтобы набрать мощность. С другой стороны, турбокомпрессор намного меньше и легче. Кроме того, он питается от выхлопных газов двигателя, которые обычно оставляют двигатель и транспортное средство неиспользованными.

Выпускное отверстие

Функцию турбонагнетателя можно представить себе, начиная с выпускного отверстия. Выхлопные газы двигателя проходят через турбонагнетатель, прежде чем выйти через выхлопную систему автомобиля. Поток этих газов заставляет вращаться турбинное колесо внутри турбонагнетателя. На той же оси и с другой стороны этой турбины находится другое колесо у ее впускного отверстия.

Впускное отверстие

На впускном отверстии турбонагнетателя находится второе колесо, называемое компрессором или крыльчаткой, поскольку при вращении оно сжимает воздух, поступающий в турбокомпрессор со стороны впуска. Это второе колесо вращается всякий раз, когда вращается колесо турбины со стороны выхлопа, поскольку они соединены одним и тем же валом. Этот сжатый воздух подает больше воздуха во впуск двигателя. А поскольку плотность молекул кислорода в сжатом воздухе выше, чем в несжатом, двигатель выбрасывает больше топлива на каждый ход поршня, что приводит к увеличению мощности.

Выхлопное отверстие (снова)

Сжатый воздух, поступающий на впуск двигателя, сгорает внутри и становится выхлопным газом. Этот выхлопной газ имеет больше энергии, чем раньше, потому что всасываемый воздух теперь сжат и сожжен с большим количеством топлива; таким образом, он вращает турбину турбонагнетателя на выпускном конце быстрее, чем раньше. Это, в свою очередь, приводит к вращению колеса компрессора быстрее, чем раньше, что сжимает всасываемый воздух больше, чем раньше.

Повышение сжатия воздуха приводит к большему количеству молекул кислорода и большему количеству топлива на каждый ход поршня. По мере продолжения этого цикла турбонагнетатель может легко продолжать увеличивать сжатие всасываемого воздуха. Однако слишком сильное сжатие воздуха в сочетании с избытком топлива может привести к слишком большой мощности, которая повредит двигатель.

Контроль давления воздуха

Турбокомпрессор сжимает всасываемый воздух, чтобы ограничить давление воздуха. Это происходит с помощью механизма, называемого «вестгейт», который, когда он открыт, обычно позволяет некоторому количеству выхлопных газов обходить турбинное колесо со стороны выхлопа, чтобы ограничить скорость вращения колеса. Если скорость турбинного колеса ограничена или регулируется, это ограничивает скорость вращения компрессорного колеса на стороне впуска, что ограничивает степень сжатия воздуха.

Откуда берется дополнительная сила?

Турбокомпрессоры придают вашему автомобилю больше мощности, но эта дополнительная мощность не поступает непосредственно от выхлопных газов, что иногда сбивает людей с толку. С турбонаддувом мы используем часть этой энергии выхлопа для привода компрессора, что позволяет двигателю сжигать больше топлива в секунду. Это дополнительное топливо — это то, где автомобиль получает дополнительную мощность.

Сколько дополнительной мощности вы можете получить?

Если турбокомпрессор придает двигателю большую мощность, теоретически вы можете продолжать улучшать турбокомпрессор, чтобы сделать двигатель более мощным, но в конечном итоге вы достигнете предела. Цилиндры настолько велики, что они могут сжечь только определенное количество топлива.

Существует ограниченное количество воздуха, которое вы можете нагнетать в них через впускное отверстие определенного размера, а также ограниченное количество выхлопных газов, которые вы можете выпустить, что ограничивает энергию, которую вы можете использовать для привода вашего турбонагнетателя. Проще говоря, в игру вступают другие ограничивающие факторы, которые также необходимо принимать во внимание, потому что вы не можете просто проложить себе путь к бесконечности с турбонаддувом!

 

Преимущества турбокомпрессора

Помимо того, что турбокомпрессоры обеспечивают дополнительную мощность, их иногда называют устройствами, дающими «бесплатную мощность». В отличие от нагнетателя, для его привода не требуется мощность двигателя. Горячие и расширяющиеся газы, выходящие из двигателя, приводят в действие турбокомпрессор и не позволяют двигателю терять мощность. Двигатели с турбонаддувом также не страдают так же, как двигатели без наддува, когда они работают на больших высотах.

Чем большую высоту поднимается безнаддувный двигатель, тем труднее ему становится получать кислород из-за разрежения атмосферы. Турбокомпрессор решает эту проблему, потому что он нагнетает кислород в камеру двигателя внутреннего сгорания, иногда под давлением, в 2 раза превышающим атмосферное.

Ищете услуги по ремонту турбокомпрессоров в Миннесоте? Компания Diesel Components, Inc. поможет вам

Теперь, когда вы знаете основные функции турбокомпрессора, вы понимаете, что с ним многое может пойти не так. Когда дело доходит до ремонта турбокомпрессора, мы в Diesel Components, Inc. не экономим на мелочах.

Компания Diesel Components, Inc. должна была стать авторизованным предприятием по ремонту турбокомпрессоров для Garrett, AiResearch и Schweitzer, и это лишь некоторые из них. Будучи авторизованным заводом-изготовителем ремонтным центром, будьте уверены, что мы будем использовать только высококачественные детали и самые современные методы ремонта, потому что мы твердо верим в правильность выполнения каждой работы с первого раза.

Если вам нужны услуги по ремонту турбокомпрессора в Миннесоте, позвоните нам прямо сейчас.

Турбокомпрессоры — AOPA

Улучшение работы двигателя на высоте

К.

Холл «Скип» Джонс

Двигатель Апистон развивает максимальную мощность, когда вдыхает воздух с давлением на уровне моря. Поскольку давление и плотность воздуха уменьшаются с высотой, двигатель становится все более задыхающимся по мере набора высоты. В результате его мощность снижается. Турбокомпрессоры с выхлопными газами решают эту проблему, поскольку они сжимают разреженный воздух, восстанавливая его плотность, до того, как двигатель вдыхает его.

Большинство поршневых самолетов, предназначенных для полетов на большой высоте, имеют турбокомпрессор. Некоторые самолеты, такие как одномоторный Piper Malibu/Mirage, имеют два турбонагнетателя, по одному на каждый ряд из трех цилиндров. Турбокомпрессоры также могут подавать сжатый воздух в салон. Это метод, используемый для наддува самолетов с поршневыми двигателями.

Критическая высота

Турбокомпрессоры увеличивают критическую высоту поршневого двигателя, то есть максимальную высоту, на которой двигатель может поддерживать полную номинальную мощность. Поскольку максимальная мощность двигателя без наддува (без турбонаддува) достигается в стандартных условиях на уровне моря, уровень моря является критической высотой для этого двигателя. Однако, поскольку большинство аэропортов находится над уровнем моря, двигатели без наддува, на которые приходится подавляющее большинство поршневых авиационных двигателей, в том числе почти на всех учебных самолетах, не развивают полную номинальную мощность на взлете. Вот почему диаграммы характеристик самолетов содержат данные о характеристиках для различных барометрических высот.

Турбокомпрессор сжимает всасываемый двигателем воздух для поддержания давления во взлетном коллекторе на уровне моря и полной номинальной мощности вплоть до критической высоты двигателя. Эта высота зависит от конкретной установки двигателя/турбокомпрессора. Но когда самолет поднимается выше критической высоты, давление в коллекторе и результирующая мощность уменьшаются, как это происходит с двигателем без наддува при наборе высоты от уровня моря.

Ручное давление

Турбокомпрессор состоит из круглого корпуса, в котором находится небольшое турбинное колесо, соединенное валом с небольшим рабочим колесом. (Турбина и крыльчатка представляют собой миниатюрные версии турбины и колес компрессора, которые составляют основные компоненты реактивного двигателя.) Выхлоп двигателя направляется непосредственно в турбонагнетатель, где он вращает турбину. Турбина приводит в движение рабочее колесо, которое сжимает (нагнетает) всасываемый двигателем воздух, прежде чем он попадет во впускной коллектор двигателя. Чем быстрее вращается турбина, тем больше она сжимает всасываемый воздух и тем выше возможное давление в коллекторе.

Выхлопные газы вращают турбину так же, как ручей или ручей вращают водяное колесо. Скорость вращения турбины (об/мин) зависит от количества выхлопных газов, проходящих через нее. В простейших системах пилот регулирует количество выхлопных газов, проходящих через турбину, поворачивая отдельную ручку управления в кабине, которая, в свою очередь, регулирует клапан, обычно называемый вестгейтом. Вестгейт расположен перед турбиной (между выпускным коллектором двигателя и турбокомпрессором) и регулирует количество выхлопных газов, поступающих на турбину. Когда пилот закрывает вестгейт, к турбине поступает больше выхлопных газов, и турбина вращается быстрее.

Крыльчатка турбонагнетателя обычно вращается с той же скоростью, что и турбина. Чем быстрее вращается крыльчатка, тем больше давление всасываемого двигателем воздуха и, следовательно, выше мощность двигателя. Таким образом, существует прямая зависимость между объемом выхлопных газов, поступающих на турбокомпрессор, и выходной мощностью двигателя.

Сегодня не так много самолетов с турбонаддувом и ручными вестгейтами. Обычно они встречаются на самолетах без наддува, оснащенных турбокомпрессором. Такой самолет, вероятно, будет иметь отдельные органы управления дроссельной заслонкой, частотой вращения винта, смесью и турбокомпрессором.

При управлении самолетом с ручным вестгейтом вы должны понимать систему и уделять особое внимание манометру коллектора. Если вы закроете вестгейт и таким образом повысите давление на впуске при взлете в аэропорту с низкой высотой, вы можете легко превысить допустимое давление в коллекторе и повредить двигатель. Точно так же, если вы работали на большой высоте с полностью закрытым вестгейтом, но забыли открыть его при спуске, повышение давления окружающего воздуха приведет к чрезмерному наддуву.

Автоматическое давление

Потенциал чрезмерного наддува двигателя с турбонаддувом значительно снижается, когда вестгейт работает автоматически, а не через панель управления. Обычно эта система находится в двигателе с турбонаддувом, установленном на заводе.

Автоматический вестгейт управляется давлением моторного масла и контроллером абсолютного давления (APC). APC — это устройство, которое измеряет давление воздуха, нагнетаемого компрессором турбонагнетателя, и использует эти показания для управления давлением масла на перепускной клапан. Пружина пытается держать вестгейт открытым, тем самым сбрасывая давление на впуске, в то время как APC использует давление масла, чтобы попытаться закрыть его, увеличивая давление на впуске.

Когда двигатель работает на холостом ходу, давление нагнетания компрессора турбокомпрессора — известное как давление на верхней палубе — низкое, и пружина способна удерживать перепускную заслонку открытой. Когда вы увеличиваете дроссельную заслонку, давление на верхней палубе увеличивается, и APC перекачивает больше масла в контроллер вестгейта, чтобы перегрузить пружину и закрыть вестгейт. Это увеличивает давление в коллекторе до желаемой степени, исходя из манометра в кабине. При взлете APC автоматически ограничивает максимальное давление в коллекторе, чтобы предотвратить избыточное давление наддува. В качестве резерва система имеет клапан сброса давления, который открывается при заданном давлении, чтобы предотвратить чрезмерный наддув двигателя.

Давление на верхней палубе снижается по мере набора высоты из-за снижения давления окружающего воздуха. APC ощущает постепенное падение давления и компенсирует это, постепенно закрывая вестгейт, чтобы поддерживать давление в коллекторе, соответствующее выбранной вами мощности набора высоты. В конце концов самолет набирает высоту, при которой перепускная заслонка полностью закрыта, а турбокомпрессор не может поддерживать максимальное давление в коллекторе. Это критическая высота двигателя. Если самолет поднимется выше этой высоты, давление в коллекторе уменьшится, как и в двигателе без наддува.

В дополнение к APC некоторые системы турбонагнетателя также включают регулятор перепада давления (иногда называемый регулятором соотношения). Он измеряет давление как на верхней палубе, так и в коллекторе и ограничивает разницу между двумя давлениями до заданного максимума. Контроллер перепада давления устраняет состояние, называемое «самозагрузкой». Это может произойти, когда давление в коллекторе колеблется вверх и вниз или колеблется, вызывая соответствующий дрейф давления выхлопных газов, который вызывает дрейф скорости турбины турбонагнетателя и крыльчатки, что вызывает дрейф давления в коллекторе и т. д. Хотя это не вредно для двигатель, самозагрузка (или колебания мощности) могут раздражать пилотов и пассажиров.

Работа с турбонаддувом

Если вы летите на двигателе с турбонаддувом, вам необходимо знать, как работает система, и знать несколько важных приемов эксплуатации. Поскольку давление масла закрывает вестгейт, вы должны дать двигателю и маслу время полностью прогреться перед взлетом. Если давление масла низкое или масло холодное и вялое, перепускная заслонка может медленно закрываться, что означает, что двигатель не будет развивать полную номинальную мощность во время взлета и набора высоты.

Кроме того, моторное масло смазывает турбокомпрессор, который может вращаться со скоростью более 30 000 об/мин на взлетной мощности. При нормальной работе через подшипники турбокомпрессора каждую минуту проходит несколько галлонов масла. Холодное масло не течет должным образом. Если вы применяете настройки высокой мощности до того, как масло нагреется до нужной температуры, масло может недостаточно смазывать турбонагнетатель.

Мощность должна подаваться плавно и относительно медленно.

Если дроссельная заслонка быстро прижимается к брандмауэру на взлете, механизмы управления турбокомпрессором могут не успеть нормально функционировать, вызывая помпаж двигателя и, возможно, чрезмерный наддув.

Для двигателей с турбонаддувом обычно требуется бензин с октановым числом 100 из-за высокого давления в цилиндрах. Использование топлива с более низким октановым числом может привести к детонации, которая вызывает больше беспокойства в двигателе с турбонаддувом, чем в двигателе без наддува с более низкой степенью сжатия.

Двигатели с турбонаддувом обычно нагреваются сильнее, чем двигатели без наддува, потому что сжатие всасываемого воздуха также нагревает его. Экстремальная жара очень вредна для авиационного двигателя с воздушным охлаждением, поэтому самолеты с турбонаддувом оснащены датчиками температуры головки блока цилиндров и температуры выхлопных газов. У некоторых также есть датчик температуры на входе в турбину. Важно внимательно следить за этими температурами.

Смесь важна при эксплуатации двигателя с турбонаддувом. При обеднении смеси температура на входе в головку блока цилиндров и турбину турбонагнетателя значительно и быстро повышается. Справочник пилота по эксплуатации самолета (POH) рекомендует правильную процедуру обеднения и дает максимальные температуры головки блока цилиндров и турбины на входе. Производители, как правило, не рекомендуют работать на обедненной смеси, когда мощность двигателя превышает 75 процентов.

Вам также следует подумать о тепловом ударе или ударном охлаждении. Самолеты с турбонаддувом летают на больших высотах, где температура окружающей среды может быть на 100 градусов ниже температуры поверхности. Если вы резко уменьшите мощность на высоте, двигатель может остыть так быстро, что цилиндры деформируются. Деформированные цилиндры вызывают низкую компрессию и высокий расход масла, что требует капитального ремонта или замены. Вы можете избежать этой проблемы, постепенно уменьшая мощность, что позволяет двигателю охлаждаться более постепенно.