Устройство турбонаддува дизельного двигателя: Как работает турбина на дизельном двигателе

Содержание

Устройство турбины дизельного двигателя — МТЗ Петров

Автомобильные двигатели с турбиной у нас не слишком популярны. Ходит мнение, что они слишком сложны и капризны в работе, слишком требовательны к качеству топлива и слишком дороги в ремонте. Ничего подобного. Сейчас мы сами в этом убедимся и рассмотрим конструкцию простейшего турбодизеля, который устанавливается уже даже на самые бюджетные модели автомобилей.

Для чего турбина дизелю

Конечно, как и любой другой автомобильный мотор, двигатель с турбиной может тоже иногда ломаться. Но как показывает практика, делает он это не чаще, чем атмосферный мотор при условии правильной эксплуатации и своевременного обслуживания. Для того чтобы самостоятельно определить неисправность турбины, необходимо в общих чертах знать устройство турбины дизельного двигателя.

Принцип её работы, как и устройство, не слишком сложны. Наддув предназначен для того, чтобы искусственным путём повысить наполняемость камеры сгорания рабочей смесью солярки и воздуха.

В результате, при том же объёме камеры сгорания и при том же расходе топлива, мощность двигателя на порядок возрастает. Конструктивно турбонагнетатель выглядит так.

Как устроен турбонаддув

Турбокомпрессор представляет собой воздушный насос, который приводится в движение отработанными выхлопными газами. Он представляет собой две крыльчатки, которые расположены на одной оси и помещённые в корпус. Поток выхлопных газов на высокой скорости проходят через ведущую турбину и заставляют её вращаться, а она в свою очередь, вращает всасывающую турбину с такой же скоростью.

Ось турбокомпрессора может вращаться с частотой до 140 000 оборотов в минуту, а это значит, что лопасти крыльчатки могут развивать огромную скорость, сравнимую со скоростью звука. Компрессор всасывает отфильтрованный воздух, сжимает его и под давлением подаёт во впускной коллектор. Чем больше сжатого воздуха за единицу времени поступит в коллектор, тем больше будет прирост мощности.

Конструкция турбины

Корпус турбины имеет непростую геометрию. Воздух попадает к нагнетателю через спиралевидный канал с постепенно сужающимся диаметром, что в свою очередь также влияет на повышение рабочего давления турбины. В зависимости от предназначения мотора, конструкция корпуса наддува (улитки) может быть различной. У грузовых автомобилей поток выхлопных газов должен быть разделен во избежание разрушительного резонанса, а в случае разделения потока газов, резонанс используется для более эффективной работы турбины.

Ротор турбины и ось изготовлены из разных материалов, поскольку работают в разных условиях. Процесс изготовления наддува выглядит следующим образом — ось и ротор раскручиваются в противоположном направлении до высокой скорости и во время вращения ротор насаживается на ось. Таким образом получают прочную неразъемную спайку. В конструкции оси есть ещё одна хитрость. В месте усадки ротора она полая, что позволяет затруднить передачу тепла от ротора к оси и улучшить охлаждение сопряжённых элементов.

После точной финишной обработки ось балансируется и устанавливается в корпус.

Турбина имеет сложную систему смазки и такую же сложную систему динамических уплотнителей, что и диктует высокую цену турбины в сборе. Они называются динамическими, потому что работают, используя принцип разницы давления в разных частях турбины:

  1. Ось турбины непостоянного диаметра и эти вызывается разница давления, которая препятствует проникновению масла в турбину.
  2. С обеих сторон оси уплотнители установлены в пазах, кроме того, они служат преградой для передачи избыточного тепла на корпус наддува.
  3. Внутренняя геометрия корпуса оси также создаёт препятствие проникновению масла в ротор.
  4. Из корпуса наддува масло вытесняется в полость оси, откуда иго избыток поступает по маслопроводу в систему смазки двигателя.

Ресурс, регулировка и диагностика турбины

Даже поверхностное изучение системы смазки и конструкции турбины уже говорит о том, что это очень требовательный механизм как к качеству масла, так и к правилам эксплуатации. Эти правила просты и понятны, а ресурс турбонаддува может быть не меньше, чем ресурс дизельного двигателя, при условии соблюдения этих условий:

  • использовать только сертифицированное масло и вовремя проводить его замену;
  • не нагружать непрогретый двигатель;
  • перед остановкой мотора необходимо некоторое время дать ему поработать на холостых оборотах;
  • следить за чистотой системы смазки, поскольку засорение маслопровода турбины может существенно сократить её ресурс.

О неисправности наддува могут говорить несколько симптомов, но самый вопиющий из них — невозможность развить полную мощность двигателя и густой чёрный выхлоп. Это говорит о том, что-либо засорился воздушный фильтр, либо впускной коллектор потерял герметичность. В случае попадания масла в коллектор через турбину отчётливо виден сизый дым из выхлопной трубы. В этом случае может потребоваться ремонт и чистка наддува.

Таким образом, если соблюдать все правила ухода и эксплуатации наддува, его ресурс может быть вполне сопоставим с ресурсом дизельного мотора. Пусть проблемы с турбиной обойдут ваш мотор стороной и удачных всем дорог!

Источник

Еще никто не прокомментировал новость.

Принцип работы турбины на дизельном двигателе автомобиля

Работа турбины дизельного двигателя автомобиля

Турбина используется для надёжной и бесперебойной работы как бензинового, так и дизельного двигателя автомобиля. Её основная задача — вращать энергию выхлопных газов, а также нагнетать воздух в цилиндры двигателя внутреннего сгорания под давлением. Наиболее широкое распространение получила турбина на дизельном двигателе. Чем больше воздуха поступает в камеру внутреннего сгорания, тем больше топлива может сжечь двигатель. В результате мощность рабочих механизмов значительно увеличивается.

Устройство турбины дизельного двигателя

Основными частями турбины дизельного двигателя являются турбинное и компрессорное колесо. Среди профессиональных автомехаников они получили название «крыльчатка». Устройство для нагнетания воздуха структурно состоит из следующих частей:

  • турбинного колеса
  • оси или вала ротора
  • корпуса компрессора
  • корпуса подшипников
  • корпуса самой турбины

В зависимости от типа и назначения, турбина на дизельном двигателе имеет свои конструктивные особенности. Движение выхлопных газов осуществляется по системе с разным количеством каналов. Кроме того, в турбине могут быть предусмотрены различные конструктивные решения для управления потоком отработавших газов. 

Как работает турбина в автомобиле

Все элементы турбины постоянно контактируют с горючими газами. Поэтому во избежание повреждений ротор и корпус турбины изготавливаются из особо прочных материалов. Оптимальная работа турбины обеспечивается вращением в противоположных направлениях оси и крыльчатки. После прохождения через выпускной коллектор поток отработанных газов поступает в специальный канал, расположенный в корпусе турбонагревателя.

После этого, газы «разгоняются» и подаются на ротор. Таким образом, обеспечивается вращение турбины. 

С ростом оборотов турбины увеличивается подача воздуха компрессором в дизельный двигатель. Для определения понятия задержки прироста мощности дизеля при резком нажатии на акселератор профессиональные автомеханики используют термин «турбояма» или «турболаг». Обычно задержка прироста мощности возникает из-за неправильной работы системы турбонаддува. 

Случаются и обратные ситуации, когда турбина вращается с очень большой частотой. Это происходит от избыточного накопления отработавших газов в основной системе турбины. Кроме того, частота вращения турбины напрямую зависит от конструктивных особенностей корпуса.  
 

Устройство турбины дизельного двигателя

Системы принудительной индукции применяются на дизелях значительно шире, чем на бензиновых моторах. Особенно большая разница наблюдалась до последнего времени. Сейчас экологические нормативы и стремление к повышению эффективности использования топлива вынуждают производителей оснащать турбонаддувом большинство двигателей, в то время как ранее это рассматривалось как способ повышения производительности.

Но дизели и до распространения современных тенденций редко встречались в атмосферных вариантах. Во многом это обусловлено небольшой стоимостью при высокой эффективности систем принудительной индукции на таких моторах.

Особенности

Турбины дизельных двигателей отличается от аналогов для бензиновых ДВС следующими факторами.

  • Рабочий режим. Прежде всего, меньшая степень сжатия дизельных моторов позволяет использовать в среднем большее давление систем принудительной индукции. Бензиновые аналоги работают на значительно меньшем давлении для исключения детонации. К тому же они ориентированы на режимы частичной нагрузки, характеризующиеся дефицитом отработанных газов.
  • Материалы. Дизели характеризуются температурой отработанных газов около 850°C, в то время как аналогичный показатель бензиновых двигателей – 1000°C. Ввиду этого для производства турбин на дизели можно использовать материалы меньшей температурной устойчивости, что удешевляет их. К тому же это позволяет использовать турбины с изменяемой геометрией. Такие варианты весьма распространены на дизельных моторах, но на бензиновых встречаются на единичных дорогих спортивных моделях. Это объясняется чрезмерно высокой стоимостью этих узлов для массового применения из-за необходимости использования дорогостоящих термостойких материалов для подвижных элементов.

Турбина Garrett M53

Таким образом, при относительно невысокой стоимости вследствие небольших требований к жаростойкости материалов системы принудительной индукции позволяют значительно повысить производительность дизелей, обеспечив высокое давление благодаря небольшой степени сжатия. К тому же ввиду работы в относительно щадящих условиях дизельные турбины весьма долговечны. Их ресурс обычно составляет около 100 тыс. км. Услуги по ремонту и обслуживанию предлагают многие компании вроде https://dizelmaster.ru/remont-turbiny. Ввиду распространения турбодизелей, особенно на коммерческой технике, соответствующие СТО хорошо знакомы с такими агрегатами, поэтому проблем с обслуживанием обычно не возникает. В то же время за бензиновый турбированный двигатель возьмется далеко не каждый автосервис. Хотя высокотехнологичные турбодизели современных автомобилей также требуют высокой квалификации и соответствующего оборудования.

Конструкция

Конструктивно турбины дизелей аналогичны бензиновым. Они включают 2 функциональных узла: горячую и холодную части или турбину и компрессор. Каждый из них составлен корпусом и крыльчаткой. Последние установлены на одной оси.

Устройство турбины

Принцип функционирования

Выхлопные газы из выпускного коллектора поступают в корпус турбины. Разогнавшись в нем, они приводят ротор. Последний, находясь на одной оси с компрессором, вращает его. Это обеспечивает подачу воздуха во впускной коллектор.

Это только общие положения классического типа турбин.

Взаимозаменимость

Итак, турбины традиционной конструкции для дизельных и бензиновых моторов близки по конструкции и идентичны по принципу функционирования, но отличаются материалами и конструктивными особенностями. Последние связаны с различиями в рабочем давлении. Большие значения дизельных турбин достигаются преимущественно особенностями крыльчаток, такими как размер, форма и расположение лопастей.

Турбодизель Land Rover

Эти факторы определяют невзаимозаменяемость турбин бензиновых и дизельных двигателей. Использование вторых на бензиновых моторах недопустимо из-за несоответствия температурного режима: горячие отработанные приведут к быстрому разрушению узла, не рассчитанного на такие условия. Турбины от бензиновых ДВС на дизелях не обеспечат достаточной производительности.


Ремонт турбины дизельного двигателя своими руками меган 2

Самое подробное описание: ремонт турбины дизельного двигателя своими руками меган 2 от профессионального мастера для своих читателей с фотографиями и видео из всех уголков сети на одном ресурсе.

Рено Меган поколений 1, 2 и 3 считается одной из самых надежных автомобильных марок. Рено Меган по праву относится к тем автомобилям, которые при должном техническом обслуживании могут прослужить и быть в отличном состоянии несколько десятилетий. Среди автовладельцев популярна как бензиновая версия, так и дизель, как более экономный вариант, а в версии Рено – надежный и функциональный, независимо от погодных условий. У дизеля имеются свои особенности двигателя – турбина. Рассмотрим процесс демонтажа турбины и составим простое пошаговое руководство.

Согласно ремонтной ноты Рено, установленная на заводе турбина дизеля может эксплуатироваться при пробеге 180-200 тыс. км. После этого она подлежит плановой замене. На ее неисправность может указывать множество косвенных признаков. Прежде всего, капли масла под бампером или тонкое кольцо сажи на краю глушителя, хлопающие звуки под капотом при поворотах и другие.

Во многих случаях определить неисправность турбины можно только на компьютерной диагностике при заглушенном двигателе. Ее стоит сделать как можно раньше, в противном случае – доставлять машину в сервис придется с эвакуатором. Кроме того, отметим, что можно сделать полный капремонт – турбонаддув разберут, продефектуют, заменят улитку подшипников и картридж. Это обойдется значительно дешевле для вашего дизеля, чем замена. Именно для этого часто требуется самостоятельное снятие турбины с дизеля.

Нет видео.

Видео (кликните для воспроизведения).
  1. Одним из важнейших условий является правильное положение машины. Для демонтажа потребуется установить ваш автомобиль на ровную площадку и приподнять переднюю часть. Для этих целей достаточно будет деревянного бруса с сечением 100 мм. Если у вас есть возможность использовать яму или подъемник, это поможет решить проблему еще проще.
  2. На следующем этапе проходит подготовка к непосредственно демонтажу турбины. Для этого делается демонтаж бампера и интеркуллера. Этап позволяет сделать последнему небольшое ТО – обязательное для любого дизеля каждые 30 тыс. км. С интеркуллера сливается масло, промываются воздуховоды и все тщательно просушивается. Теперь нужно демонтировать защиту двигателя дизеля, а также разобрать щиток под дворниками и демонтировать его вместе с стеклоочистителями.
  3. Настала очередь катализатора. Для того, чтобы его снять, нужно открутить крепление. Перед этим, чтобы было удобнее проводить работы, необходимо вынуть крюк двигателя, который защелкивает пластиковая крышка, для этих целей используйте ключ на 8 мм. Крепление катализатора, находящееся слева, удобнее откручивается из-под машины, правое – через капот.

При обратной установке не забудьте поменять все прокладки: у двигателя дизеля, у катализатора, на обратном трубопроводе прокладки и маслостойкое кольцо.

Также после установки не забудьте прокачать масло. Для этого необходимо отключить датчик коленвала и прокрутить стартер 2-3 раза. Датчик можно найти на коробке передач возле двигателя, если смотреть со стороны салона. После прокачки важно подключить датчик и проверить работоспособность автомобиля. Весь процесс демонтажа на Рено Меган любой версии у вас займет 4-6 часов.

Нигде не нашел как снимается турбина. Поэтому немного об этом.

1) Ставим машину на ровную площадку и поднимаем перед, я подложил под передние колеса по 100мм брусу.
Кстати когда менял вкладыши поднимал также, все достаточно удобно.
Можно использовать яму или подъемник, у кого какие возможности.

2) Снимаем бампер и интеркуллер, сливаем из него масло и моем все воздуховоды и интеркуллер, хорошенько все сушим.
Будет сохнуть пока меняем турбину.

3) Снимаем защиту двигателя и разбираем щиток под дворниками и снимаем сами дворники.

4) Откручиваем крепление катализатора к двигателю, левое из под машины, правое через капот (для удобства откручиваем крюк двигателя на который защелкивается пластиковая крышка ключ на 8).

5) Откручиваем катализатор от выхлопной трубы из под машины, маленькой трещеткой на 13 (два болта) и от турбины через капот, большой трещеткой с удлинителем 100мм, ключ на 13 (четыре гайки) используем зеркало для удобства.
Вытаскиваем катализатор через низ машины, только-только но проходит.

6) Откручиваем маслопроводы от турбины, прямой через капот ключ Торкс (момент затяжки 18 Н*м), обратный из под машины маленькая трещетка с маленьким удлинителем и головкой на 10. Отключаем шланг вакуума от грибка.
Обратный маслопровод вытаскиваем из двигателя для промывки, прямой открутим от двигателя когда будет снята турбина.

7) Откручиваем саму турбину, из под машины две гайки на 13 (накидным ключем) и одна гайка на 13 из под капота (маленькой трещеткой с длинным удлинителем).

8) Вытаскиваем турбину через низ машины, проходит если покрутить ее.

9) Откручиваем прямой маслопровод от двигателя.

10) Промываем и сушим маслопроводы (я промывал очистителем карбюратора).

Ставим все в обратной последовательности, при этом заменяя прокладки между (номера для двигателя К9К 732):
– турбиной и двигателем (8200 537 047),
– турбиной и катализатором (8200 366 590),
– обратного трубопровода турбины (7701 048 678 к турбине, к двигателю кольцо маслостойкое O-ring 16х2,5).

Все заняло не более 6 часов, как говорится с пивом и воблой. Если бы торопился то по первости часа в 4 уложится можно спокойно.

PS: После установки турбины незабываем прокачать масло в ней. Для этого отключаем датчик коленвала (находится на КПП у самого двигателя со стороны салона) и крутим стартером 2-3 раза, подключаем датчик обратно.

Для владельцев автомобилей Рено ремонт турбины может стать внезапной неприятностью, если не придерживаться простых правил эксплуатации машин с турбодвигателем, о которых расскажет любой работник автосалона Рено. Да, собственно, эти правила распространяются на любую марку авто, в моделях которой предусматривается оснащение турбонагнетателем.

Запомните и всегда следуйте изложенным ниже пунктам, и тогда вам, возможно, удастся отсрочить ремонт турбины Рено на более поздний срок:

Не стоит пренебрегать приведенными выше рекомендациями. Не потому, что кто-то решил указывать вам, как поступать при эксплуатации Рено. Испытывая двигатель на тестовых стендах и подвергая различным нагрузкам, производители стараются выяснить причины снижения эффективности функционирования двигателя и ищут пути снижения вероятности появления проблем. Лучше предупредить «болезнь», чем впоследствии искать возможность ее лечения.

Нет видео.
Видео (кликните для воспроизведения).

Допустим, вы имеете достаточные познания в вопросах устройства и функционирования турбодвигателя. Даже в этом случае есть вероятность ошибочного «диагноза» при появлении поломки, ведь вы можете не заметить какого-то симптома. Другое дело, если диагностикой занимается программный комплекс – оборудование, благодаря которому определяется, насколько исправна та или другая система автомобиля.

Причин появившейся поломки может быть несколько, поэтому лучше исследовать все системы машины на тестовом стенде. Да и проконсультироваться с профессионалом, если, конечно, вы – продвинутый автолюбитель, не помешает, ведь эффективность коллегиального решения всегда выше. Если же вы не имеете компетентных познаний в установлении причин поломок турбодвигателей, не знаете, как говорится, «откуда ноги растут» у проблемы с окраской выхлопных газов или появившихся шумов, обращайтесь в автосервис.

Во всяком случае, ответственность за последствия ремонта турбины Рено будет нести сервис. Это обусловлено тем, что при любых сервисных или ремонтных работах в условиях СТО, получившего аттестационный допуск к любым видам работ на моделях Рено, вам выдается гарантия на проведенные операции и замененные детали.

Причины, по которым можно установить отклонение от нормального режима работы турбодвигателя Рено:

Вовремя отреагировав на неисправность – значит, предотвратить необходимость замены турбины Рено.

В любом сервисе знают, что основной из причин появления отклонений в работе турбодвигателя является снижение или повышение давления масла, а также степень его засорения. Если причина в масле и владелец сразу же обратился в сервис, ремонт обойдется лишь заменой фильтра, промывкой масляной магистрали и заменой масла.

В других случаях (при деформации колес ротора и компрессора, появлении большого люфта на оси вала и т.д.) необходим ремонт турбины Рено, а при нарушении целостности корпуса нагнетателя и полная его замена.

Ремонт производится в следующей последовательности:

  1. Осмотр турбодвигателя на выявление видимых деформаций и нарушения целостности корпуса.
  2. Демонтаж агрегата с целью разбора на составляющие.
  3. Разборка турбокомпрессора на составные части и дефектовка.
  4. Очистка в пескоструйной камере горячей улитки, корпуса, других внешних частей.
  5. Промывка холодных частей в ультразвуковой щелочной камере с определенным режимом работы.
  6. Замена поврежденных или изношенных деталей (роторного колеса, вала и других частей).
  7. На балансировочном аппарате отлаживаются части ротора по отдельности и вал в собранном виде.
  8. Балансируется картридж в сборе, то есть ротор с корпусом подшипников.
  9. Собирается агрегат в изначальную функциональную конструкцию.
  10. Отлаживается турбокомпрессор на тестовых стендах с созданием условий максимальных нагрузок.
  11. Отремонтированный турбодвигатель устанавливается на машину.
  12. Выдается заключение о выполненном ремонте и замененных частях, а также гарантия.

Такая же последовательность будет и при самостоятельном ремонте турбины. Не будет только гарантии на выполненные работы, поскольку в этом случае ответственность за выполненные действия несете вы сами. Стоит учесть также, что для полноценного ремонта турбины Рено потребуется специфическое оборудование, которое позволит установить после ремонта на турбодвигатель с полноценно восстановленной функциональностью.

Отладка, балансировка и тестирование турбины после ремонта потребуют профессионального оснащения, навыков и познаний в сфере устройства, принципа действия и ремонта турбокомпрессора. Лучшим выходом при возникновении неполадок в работе двигателя с турбонаддувом – визит в сервисный центр.

Статья подготовлена редакцией сайта Турбоцентр.нет

Мегамаг

Группа: Активный пользователь
Сообщений: 6866
Регистрация: 9.11.2010
Из: Колыбель Космонавтики.
Пользователь №: 21835

Свой человек

Группа: Активный пользователь
Сообщений: 596
Регистрация: 9. 2.2009
Из: Санкт-Петербург
Пользователь №: 11103

Ну давайте теперь расскажем про плохое масло Эльф. =)
Просто пробег большой и межсервисный интервал в Италии 30000 км (На дизеле. ) А в остальной европе 20000 км.

Снятие турбокомпрессора (первый этап)

2 – воздушный патрубок между воздушным фильтром и турбокомпрессором,

3 – воздушный патрубок между турбокомпрессором и радиатором наддува

Снятие турбокомпрессора (второй этап)

4 – патрубок возврата масла,

6 – болт нижнего крепления колена системы выпуска выхлопных газов,

7 – болт нижнего крепления турбокомпрессора

Снятие турбокомпрессора (последний этап)

8 – болт верхнего крепления колена системы выпуска выхлопных газов,

9 – болт верхнего крепления турбокомпрессора,

10 – отверстие подачи масла

Размещение деревянного бруска для фиксации двигателя

Для многих автолюбителей, которые любят мощность и скорость, вопрос покупки машины с турбированным двигателем является весьма принципиальным.

В свою очередь, задача турбокомпрессора – подача большего объема воздуха в цилиндры двигателя и как следствие, увеличение мощности последнего.

Единственный недостаток столь полезного элемента – частый выход из строя, поэтому каждый автолюбитель должен уметь производить хотя бы минимальный ремонт турбины.

Конструктивно турбокомпрессор – это весьма простой механизм, который состоит из нескольких основных элементов:

  1. Общего корпуса узла и улитки;
  2. Подшипника скольжения;
  3. Упорного подшипника;
  4. Дистанционной и упорной втулки.

Корпус турбины выполнен из сплава алюминия, а вал – из стали.

Следовательно, при выходе из строя данных элементов единственным верным решением является только замена.

Большую часть повреждений турбины можно с легкостью диагностировать и устранить. При этом работу можно поручить профессионалам своего дела или же сделать все своими руками.

В принципе, ничего сложного в этом нет (как производить демонтаж и ремонт турбины мы рассмотрим в статье).

Как показывает практика эксплуатации, всего можно выделить две основные причины поломок – некачественное или несвоевременное ТО.

Если же по плану производить технический осмотр, то турбина будет работать долго и без особых нареканий со стороны автолюбителей.

Итак, на сегодня можно выделить несколько основных признаков и причин выхода из строя турбины:

  • 1. Появление синего дыма из выхлопной трубы в момент повышения оборотов и его отсутствие при достижении нормы. Основная причина такой неисправности – попадание масла в камеру сгорания из-за течи в турбине.
  • 2. Черный дым из выхлопной трубы – свидетельствует о сгорании топливной смеси в интеркулере или нагнетающей магистрали. Вероятная причина – повреждение или поломка системы управления ТКР (турбокомпрессора).
  • 3. Дым из выхлопной трубы белого цвета свидетельствует о забитости сливного маслопровода турбины. В такой ситуации может спасти только чистка.
  • 4. Чрезмерный расход масла до одного литра на тысячу километров. В этом случае нужно обратить внимание на турбину и наличие течи. Кроме этого, желательно осмотреть стыки патрубков.
  • 5. Динамика разгона «притупляется». Это явный симптом нехватки воздуха в двигателе. Причина – нарушение работы или поломка системы управления ТКР (турбокомпрессор).
  • 6. Появление свиста на работающем двигателе. Вероятная причина – утечка воздуха между мотором и турбиной.
  • 7. Странный скрежет при работе турбины часто свидетельствуют о появлении трещины или деформации в корпусе узла. В большинстве случаев при таких симптомах ТКР долго не «живет» и дальнейший ремонт турбины может оказаться неэффективным.
  • 8. Повышенный шум в работе турбины может стать причиной засорения маслопровода, изменение зазоров ротора и задевание последнего о корпус турбокомпрессора.
  • 9. Увеличение токсичности выхлопных газов или расхода топлива часто говорит о проблемах с поставкой воздуха к ТКР (турбокомпрессору).

Чтобы провести ремонт турбины своими руками, ее необходимо демонтировать.

Делается это в следующей последовательности:

  • 1. Отсоедините все трубопроводы, которые идут к турбине. При этом стоит быть крайне осторожным, чтобы не повредить сам узел и смежные с ним устройства.
  • 2. Снимайте турбинную и компрессорную улитки. Последняя демонтируется без проблем, а вот турбинная улитка зачастую прикреплена весьма плотно.

Здесь демонтаж можно выполнить двумя способами – методом киянки или же с помощью самих крепежных болтов улитки (путем постепенного отпускания их со всех сторон).

При выполнении работы необходимо быть очень осторожным, чтобы не повредить колесо турбины.

  • 3. Как только работа по демонтажу улиток завершена, можно проверить наличие люфта вала. Если последний отсутствует, то проблема неисправности не в вале.

Снова-таки, небольшой поперечный люфт является допустимым (но не более одного миллиметра).

  • 4. Следующий этап – снятие колес компрессора. Для выполнения этой работы пригодятся пассатижи. При демонтаже учитывайте, что компрессорный вал в большинстве случаев имеет левую резьбу.

Для демонтажа компрессорного колеса пригодится специальный съемник.

  • 5. Далее демонтируются уплотнительные вкладыши (они расположены в углублениях ротора), а также упорный подшипник (крепится он на трех болтах, поэтому проблем со снятием не возникает).
  • 6. Теперь можно снимать вкладыши с торцевой части – их крепление осуществляется с помощью стопорного кольца (при демонтаже иногда приходится повозиться).

Подшипники скольжения (со стороны компрессора) фиксируются с помощью стопорного кольца.

7. При выполнении работы по демонтажу необходимо (вне зависимости от поломки) хорошо промыть и почистить основные элементы – картридж, уплотнители, кольца и прочие комплектующие.

Как только демонтаж завершен, можно делать ремонт. Для этого под рукой должен быть специальный ремкомплект, где есть все необходимое – вкладыши, метиз, сальники и кольца.

Проверьте качество фиксации номинальных вкладышей. Если они болтаются, то их нужно проточить и провести балансировку вала.

При этом вкладыши желательно хорошо почистить и смазать моторным маслом.

Стопорные кольца, расположившейся внутри турбины, необходимо установить в картридж. При этом проследите, чтобы они оказались на своем месте (в специальных пазах).

После этого можно монтировать вкладыш турбины, предварительно смазав его маслом для двигателя. Фиксация вкладыша производится стопорным кольцом.

Следующий шаг – монтаж компрессорного вкладыша, после чего можно вставлять хорошо смазанную втулку.

Далее надевайте на нее кольцо пластину и хорошенько затяните болтами (без фанатизма).

Установите грязезащитную пластину (крепится с помощью стопорного кольца) и маслосъемное кольцо.

Остается только вернуть на место улитки. Вот и все.

В данной статье указан общий алгоритм работ по разборке и сборе турбины. Безусловно, в зависимости от типа последней, частично данный алгоритм будет изменен, но общих ход работ будет идентичный.

Ну а если выявлена серьезная поломка, то лучше сразу заменить старую турбины на новую.

При отсутствии серьезных дефектов ремонт турбины занимает не более нескольких часов времени. Зато с помощью подручных инструментов и подготовленного заранее материала можно сделать весьма качественный и бюджетный ремонт.

Группа: Пользователи
Сообщений: 61
Регистрация: 2.3.2009
Из: Киев
Пользователь №: 65996
Имя: vladimir
Авто:Renault Kangoo dCi

Прописался тут

Группа: Real member
Сообщений: 3019
Регистрация: 6.8.2007
Из: Полтава
Пользователь №: 17849
Имя: Сергей
Авто:Renault Kangoo dCi

Я турбину снимал и ставил через верх, открутил катализатор от турбины, потом правую подушку двигателя, три болта и сместил двигатель к радиатору см. на 15
катализатор когда выбивал внутренности вытаскивал тоже, через верх только правый кронштейн фильтра надо откручивать.

Сообщение отредактировал Jamper – 5.6.2011, 17:27

Группа: Пользователи
Сообщений: 243
Регистрация: 10.6.2008
Из: Украина г. Славутич
Пользователь №: 34304
Имя: Сергей
Авто:Dacia Logan

Прописался тут

Группа: Real member
Сообщений: 3019
Регистрация: 6.8.2007
Из: Полтава
Пользователь №: 17849
Имя: Сергей
Авто:Renault Kangoo dCi

Оби-Ван Кеноби.

Группа: Real member
Сообщений: 4879
Регистрация: 28.6.2008
Из: Севастополь
Пользователь №: 35770
Имя: Alexey
Авто:Renault Kangoo dCi

у кого как, а у меня вниз катализатор не пускает полуось и рулевая тяга. я его умудрился выкрутить через верх, сместив вперёд двигатель. это мне показалось проще, чем снимать колесо и отдавать тягу от поворотного кулака.

Группа: Пользователи
Сообщений: 243
Регистрация: 10.6.2008
Из: Украина г. Славутич
Пользователь №: 34304
Имя: Сергей
Авто:Dacia Logan

Группа: Пользователи
Сообщений: 243
Регистрация: 10. 6.2008
Из: Украина г. Славутич
Пользователь №: 34304
Имя: Сергей
Авто:Dacia Logan

Группа: Пользователи
Сообщений: 341
Регистрация: 24.3.2011
Пользователь №: 84640
Имя: ermitag
Авто:Другой

Ну вот пришли выходные и с каким-то даже страхом решили вместе с товарищем поменять турбину, привезенная из за бугра Б/У турбина соответствовала всем маркировкам демонтированной. Б/У имела небольшой продольный ход, осевого хода не было совсем, лопасти были в идеальном состоянии и вот по порядку
1. Сняли воздушный фильтр
2. Отсоединили батарею и все мешающие провода
3. Сняли клапан EGR осмотрев при этом его состояние
4. Отсоединили маслоподающий и маслоотборный патрубки
5. Отсоединили воздухоподающий патрубок и воздухоотборный патрубок за одно проверив сапун
6. Открутили 6 гаек крепления турбины освободив, также крепление катализатора
7. И о чудо! старая турбина уже лежала на стелаже, крепление двигателя не откручивали !

Б/У( “Новую” ) турбину установили в обратном порядке, подсоединив все патрубки и крепления кроме воздухоотборного патрубка, запустив двигатель было видно как турбина вращается и не выбрасывает через крыльчатки масло . Теперь выехав на трассу слышно как после 2000 об. двигателя “подхватывает” турбина и еще где то километров 50 была небольшая дымность, наверно выгорало масло в катализаторе и у всей выхлопной системе.

На большинство современных дизельных автомобилей устанавливают турбокомпрессор, поэтому информация о том, как проверить турбину дизельного двигателя, является весьма актуальной. Вот и разберемся в этом вопросе вместе с вами!

Данная автозапчасть значительно увеличивает мощность двигателя посредством энергии выхлопных газов, образуемых в результате сгорания топлива. Дело в том, что во время выброса выхлопных газов значительно снижается КПД, так как теряется целых сорок процентов полезной энергии. Таким образом, если ее преобразовывать, то это значительно увеличит мощность, и двигатель в 100 лошадок сможет работать, как движок в 160 л.с. Безусловно, данные цифры впечатляют, однако не все так просто, как кажется, и необходимо еще знать принцип работы турбины дизельного двигателя.

Заключается же он в следующем: прежде чем выхлопные газы попадают в выхлопную трубу, а потом, соответственно, в атмосферу, они проходят через систему турбокомпрессора. Этим самым обеспечивается вращение лопастей механизма до 100-150 тысяч об/мин, хотя данный параметр, в основном, зависит от мощности и типа двигателя. Полученная же сила расходуется на увеличение давления воздуха. Благодаря этому и появляется возможность впрыскивания большего количества топлива за фиксированное время, что способствует значительному увеличению как мощности, так и КПД.

Ни для кого не секрет, что составляющей частью горючей смеси является воздух, и для вытягивания литра топлива требуется как минимум 15 литров воздуха. Так что даже слабые турбированные движки способны работать так же, как и более мощные агрегаты, но не оснащенные данной системой. Правда, есть и некоторые недостатки, ведь устройство турбины дизельного двигателя довольно сложное, и иногда ее стоимость составляет около 10 % стоимости всей машины, так что в случае ее поломки владельцу придется изрядно потратиться.

Самыми распространенными проблемами дизельных турбин являются: недостаточное количество масла либо же загрязнение самой конструкции. В этом случае возникает повышенное трение, приводящее к износу и, как следствие, нарушениям работы всей системы. Также довольно часто на лопатки турбинного или компрессорного колеса попадают посторонние предметы: отломавшиеся части поршней ДВС, клапанов, воздушных фильтров, а также болты, шайбы, гайки и т.д.

Кроме того, не самым благоприятным образом отражаются и неисправности в системе смазки и, конечно же, повышенная температура отработанных газов. Еще одна причина, по которой турбокомпрессоры выходят из строя – неисправность соплового аппарата (заклинивание). Это может быть вызвано выходом из строя электрического или вакуумного привода, отвечающего за изменение геометрии, или попаданием в этот механизм масла и сажи из движка.

Понять, что схема работы турбины дизельного двигателя нарушена, можно по следующим признакам:

  • значительно падает мощность двигателя;
  • из выхлопной трубы валит сизый дым;
  • повышенный расход масла;
  • появляется запах горелого масла;
  • двигатель работает неравномерно на холостых оборотах.

Конечно же, лучше придерживаться правил эксплуатации и предотвратить возникновение поломок данной детали, так как восстановление и установка турбины на дизельный двигатель – довольно дорогостоящие процедуры. Кроме того, ее поломка может вызвать и нарушение работы всего двигателя. Самостоятельно такие операции сделать почти невозможно, если вы не автослесарь высшего разряда с собственной мастерской.

Турбина – дорогая часть авто, это отражается на первоначальной стоимости машины еще в салоне, а потом больно ударит по карману в случае ремонта этого агрегата.

Таким образом, следует следить за уровнем и качеством масла в системе смазки и, конечно же, своевременно его заменять, использовать только высококачественные составы. Также нельзя резко набирать обороты, особенно на недостаточно прогретом движке, недопустим засор масляных каналов, так как это способствует возникновению перебоев в подаче смазки, и, безусловно, нужно своевременное охлаждение турбины дизельного двигателя.

Снятие турбокомпрессора (первый этап)

2 – воздушный патрубок между воздушным фильтром и турбокомпрессором,

3 – воздушный патрубок между турбокомпрессором и радиатором наддува

Снятие турбокомпрессора (второй этап)

4 – патрубок возврата масла,

6 – болт нижнего крепления колена системы выпуска выхлопных газов,

7 – болт нижнего крепления турбокомпрессора

Снятие турбокомпрессора (последний этап)

8 – болт верхнего крепления колена системы выпуска выхлопных газов,

9 – болт верхнего крепления турбокомпрессора,

10 – отверстие подачи масла

Размещение деревянного бруска для фиксации двигателя

Турбированные дизельные моторы отличаются большей мощностью и меньшим расходом топлива. Однако, ресурс турбины заметно ниже, чем у мотора, поэтому регулярная проверка турбонагнетателя позволит вовремя обнаружить его неисправность и обойтись небольшим ремонтом. Из статьи вы узнаете, как проверить турбину на дизельном двигателе своими руками, не обращаясь в автосервис.

Повышенный расход масла из-за неисправности турбины — частая поломка турбо-моторов

Чтобы четко понимать, как проверить турбину, необходимо разобраться, что именно в ней ломается. Чаще всего самый слабый элемент этого агрегата – подшипники и сальники. Если система смазки двигателя работает с нарушениями, неисправен клапан вентиляции картерных газов или из-за изношенности поршневых колец слишком велик прорыв продуктов сгорания в картер, то все это негативно влияет на состояние подшипников турбины и снижает их ресурс. Износ шариков и обойм возрастает, что приводит к появлению люфта, шума или заклинивания турбины.

Неисправный PCV-клапан приводит к росту давления масла в двигателе и турбине, из-за чего смазка продавливает сальники. Прошедшее сквозь сальник масло вытекает наружу или попадает в нагнетаемый воздух, из-за чего меняется состав топливовоздушной смеси и мотор начинает терять мощность, а в выхлопе появляется сизый или черный дым.

Средний срок службы турбины до ремонта или замены при использовании качественного масла, турботаймера и бережном отношении к мотору составляет 150 тысяч километров. Поэтому желательно проверять этот агрегат во время каждой замены масла. В этом случае вы обнаружите неисправность в начальной стадии, благодаря чему ремонт обойдется дешевле.

Устройство системы турбонаддува

Для проверки турбины вам понадобятся чистая проветриваемая площадка, чистая белая неворсистая тряпка и помощник. Перед началом работ вы должны четко понимать, что все ваши выводы приблизительны, ведь для серьезной диагностики необходимо снимать турбину с мотора, а также проверять другие системы двигателя. Проверка турбины должна проходить так:

  1. На холодном двигателе внимательно осмотрите турбонагнетатель в поисках потеков масла. Проведите пальцем по корпусу агрегата, ощупайте места подключения всех шлангов и патрубков. Если обнаружили хотя бы небольшие следы масла, необходимо ехать на серьезную диагностику.

Обязательно проверьте крыльчатку на предмет продольного люфта

Последствия развалившейся турбины. В патрубках интеркулера не должно быть масла.

Самостоятельная регулярная проверка турбины позволяет выявить проблемы в начальной стадии, благодаря чему вы сможете устранить их без серьезного ремонта или замены этого агрегата. Пренебрежение такой проверкой приведет к тому, что вам придется выложить не одну сотню евро за ремонт или замену турбокомпрессора. Теперь вы знаете, как проверить турбину на дизеле своими руками, поэтому сможете вовремя обнаружить любую неисправность.

Ремонт турбокомпрессора или турбины своими руками, принцип работы, причины неисправностей и малоизвестные нюансы

Еще в прошлом десятилетии автомобильная турбина считалась атрибутом только премиальных автомобилей, а уже сегодня это необходимая деталь практически для каждой машины, которая позволяет значительно повысить отдачу силового агрегата и уменьшает потребление горючего. А в наши дни именно эти характеристики часто становятся решающими при покупке нового транспортного средства.

Поэтому сегодня любому водителю не помешает ознакомиться с устройством турбокомпрессора и научиться понимать, как он работает и какие могут быть неполадки, что, в свою очередь, позволит вовремя сориентироваться и определить неисправность в своем автомобиле.

Несмотря на кажущуюся сложность, турбина не отличается большим количеством деталей. Она состоит всего из трех основных секций: турбинной, иначе называемой горячей, работающей с выхлопом мотора, компрессорной, которая отвечает за подачу сжатого воздуха в мотор, и соединяющего их подшипникового узла, который чаще называют картриджем, через него проходит вал ротора.

Кроме того существует система регулировок, которая в разных конструкциях турбокомпрессора может располагаться в горячей или компрессорной части турбины. Она регулирует действие перепускного клапана устройства. Компрессорная крыльчатка крепится прямо на вал, а турбинная крыльчатка с валом являются одним целым. На картридже есть уплотнения, которые препятствуют попаданию масла в улитки. Вот и все составляющие автомобильного турбокомпрессора.

С виду простой механизм при поломке вызывает у технически подкованного водителя желание заняться ремонтом своими силами. Особенно стимулирует это желание стоимость нового турбокомпрессора, которая варьируется в пределах 500-1000 долларов, а после ремонта может составить сумму в 540 долларов. Спасти положение может приобретение бывшей в употреблении турбины, но кто сможет гарантировать ее исправную работу в дальнейшем.

Необходимо отметить, что найти специалиста, который бы квалифицированно смог отремонтировать турбокомпрессор, довольно проблематично. А если таковой и нашелся, часто приходится ожидать в очереди по несколько недель. С другой стороны, водителя, который решился на самостоятельный ремонт, поджидает немало количество «подводных камней», неискушенному автолюбителю такие трудно даже представить.

Казалось бы, принцип работы турбокомпрессора не особо сложный. Выхлопные газы из силового агрегата автомобиля раскручивают крыльчатку турбокомпрессора, которая преобразовывает кинетическую энергию газового потока в механическую. С помощью насоса через фильтрующее устройство свежий воздух подается на компрессор и после сжатия поступает в автомобильный мотор. С помощью этого процесса получается повысить отдачу силовой установки на 20-25 процентов за счет повышения эффективности и скорости сжигания горючего.

Одним из «подводных камней» для решивших взяться за ремонт становится непонимание демпфирующего эффекта, который тесно связан с конструктивными особенностями подшипникового зла турбокомпрессора. Этот вопрос нужно рассмотреть более подробно, так как ремонтные работы без его понимания часто приводят к плачевным результатам.

Конструкция турбины изначально предусматривает необходимость демпфирования из-за особенностей работы автомобильного мотора. Выхлоп проходит через выпускной коллектор и попадает на крыльчатку турбокомпрессора рывками, а не постепенно, пропорционально открытию клапанов силового агрегата. Получается, что газовый поток неоднороден и воздействует на крыльчатку турбокомпрессора импульсами.

Чтобы компенсировать такое неоднородное воздействие, пришлось бы конструировать ротор увеличенной жесткости, следствием чего стал бы рост массы и габаритов устройства. Проблему решили установленные в подшипниковом узле втулки, создающие со стороны улитки демпфирующий эффект.

Объяснить это достаточно просто. Диаметр втулки выбирается такой, чтобы между ней и улиткой оставалось небольшое расстояние, позволяющее в процессе работы возникать масляной пленке, почти такой же, какая образовывается в зазоре между втулкой и валом. Скорость вращения втулки приблизительно в два раза меньше скорости вала, а пара масляных пленок позволяет удачно амортизировать неравномерное давление выхлопа на ротор турбокомпрессора.

Во время ремонта турбокомпрессора своими силами может показаться, что между корпусом картриджа и втулкой присутствует чрезмерный люфт. Большинство автолюбителей посчитают такой эффект неисправностью, примутся вытачивать новую втулку (чаще бронзовую) и довольно жестко запрессуют при установке. Обычно это делается по аналогии с втулками, которые устанавливаются на стартере или головке шатуна, однако в данной ситуации подобное понимание станет причиной плачевных результатов.

Турбина вращается с очень большой скоростью, исчезновение второй масляной пленки приведет к уменьшению демпфирующего эффекта практически в два раза, что, в свою очередь, станет причиной быстрого износа подшипников. Иногда в таких случаях из-за импульсивной нагрузки даже может поломаться вал ротора.

Для того, что бы вращающаяся деталь работала как можно более корректно и дольше, производят ее балансировку. Самым распространенным примером в этой области может стать процесс балансировки колес, который проводят постоянно после ремонтных работ, затрагивающих колеса и ходовую часть транспортного средства. В случае отказа от такой процедуры, если рассматривать передние колеса, через систему рулевого управления будет распространяться биение. А в версии с задними колесами, даже без каких-нибудь ярко выраженных признаков дисбаланса, покрышки могут преждевременно износится, что будет видно по особым пятнам. Не стоит забывать и об увеличенной нагрузке и ускоренном износе элементов подвески.

Конечно, крыльчатки турбокомпрессора намного меньше диаметра колес, но не нужно забывать о скорости вращения, которая у ротора турбокомпрессора выше во много раз и в среднем составляет 100 000 оборотов в минуту, а в отдельных моделях достигает 300 000 оборотов в минуту. Кто помнит физику, нагрузка на вращающийся элемент растет пропорционально его скорости в квадрате. Так что, если принимать во внимание высокую частоту вращения, нагрузки на ротор турбокомпрессора и колеса автомобиля вполне соизмеримы, и отсутствие балансировки часто становится причиной серьезных поломок.

Демонтаж подшипникового узла вплоть до изменения давления крепящих его болтов иногда становится причиной нарушения балансировки. Отсюда очевидный вывод, что в «домашних» условиях произвести балансировку ротора нереально, несмотря на правильную замену всех испорченных элементов. Соответственно, такие ремонтные работы становятся бессмысленными, потому что турбина с дисбалансом снова очень быстро перестанет работать.

Ротор турбокомпрессора балансируют на спецоборудовании опытные мастера в несколько этапов. В первую очередь балансируют сам ротор, затем производится сборка картриджа и балансируется весь узел. Специалисты используют для этого процесса два различных аппарата, один из которых позволяет воссоздать работу турбокомпрессора в условиях, приближенных к реальным: на ротор создается давление, а в подшипниковый узел поступает масло необходимой температуры.

Еще раз отметим – в домашних условиях отбалансировать ротор турбокомпрессора невозможно. Несмотря на технически правильную замену всех необходимых элементов и правильный монтаж, турбина все равно будет разбалансирована, и очевидно, что это быстро станет причиной его поломки.

Основными признаками неисправной работы турбины является внезапное падение мощности силовой установки автомобиля, увеличенное потребление масла, изменение звука работы двигателя и турбокомпрессора, синие или черные выхлопные газы.

Любой из этих признаков говорит о том, что настало время проверить наличие ремонтного комплекта для турбины. Необходимо выяснить, исправен ли турбокомпрессор, а также обязательно проверить работу двигателя и других агрегатов машины. Оставлять без внимания эти рекомендации не стоит, так как силовая установка автомобиля с нормальной работой и качественным обслуживанием является залогом стабильной работы турбокомпрессора на долгое время.

Еще раз напомним, что специалисты не рекомендуют ремонтировать турбину своими руками без надлежащего оборудования. Кроме вышеназванных причин, нужно сказать и о том, что при попадании внутрь турбокомпрессора во время сборки хотя бы одной песчинки, он может выйти из строя. С другой стороны, некоторые автолюбители все же ремонтируют турбокомпрессор сами, почему у вас не выйдет?

Если вы решились заняться ремонтом, вам как минимум понадобится ремкомплект для турбины, который обычно состоит из нескольких разных вкладышей, колец, винтов, солидного набора самых разнообразных сальников, шайб, шурупов и запасных вкладышей. Во время работы нужно быть максимально аккуратным и не забывать, что разбирать всегда легче, чем собирать. Желательно отмечать места, где крепятся различные элементы, и их положение по отношению к корпусу или другим деталям.

Перед разборкой турбины в кустарных условиях без опыта в таких делах, нужно еще раз взвесить все за и против.

Ни в коем случае при установке трубок через прокладку нельзя использовать герметики, для этого подойдут только качественные прокладки. Когда турбина установлена, нужно запустить силовой агрегат автомобиля и позволить ему поработать на холостых около 15 минут. В это время необходимо провести осмотр на предмет подтеканий охлаждающий жидкости или масла на различных соединениях. Турбокомпрессор обкатывается приблизительно 1 тысячу километров, в это время нельзя разгонять машину свыше 100 километров в час и резко менять режимы движения.

Произвести ремонт турбины в кустарных условиях или стандартном автосервисе практически невозможно. Квалифицированный ремонт с гарантией смогут сделать только те мастерские, которые предназначены для такой работы. В таких мастерских есть приборы для диагностики всех узлов любого типа турбин на любом этапе ремонта. Также в такой мастерской должно быть оборудование для проведения предварительной и конечной балансировки ротора турбины.

Автор статьи: Антон Кислицын

Я Антон, имею большой стаж домашнего мастера и фрезеровщика. По специальности электрик. Являюсь профессионалом с многолетним стажем в области ремонта. Немного увлекаюсь сваркой. Данный блог был создан с целью структурирования информации по различным вопросам возникающим в процессе ремонта. Перед применением описанного, обязательно проконсультируйтесь с мастером. Сайт не несет ответственности за прямой или косвенный ущерб.

✔ Обо мне ✉ Обратная связь Оцените статью: Оценка 3.5 проголосовавших: 15

как отремонтировать турбину дизельного или бензинового двигателя?

Мотор с турбонаддувом, некогда считавшийся атрибутом исключительно дорогих машин, сегодня уже никого не удивляет. Турбокомпрессоры все чаще устанавливают не только на дизельные, но и на бензиновые двигатели. Это и понятно: турбированный мотор мощнее и эффективнее обычного атмосферного. Однако ничего вечного нет, и в один не слишком прекрасный день турбокомпрессор может сломаться. По каким признакам понять, что это произошло, где отремонтировать турбину и как убедиться в том, что работу выполнили качественно, читайте в нашей статье.

Когда требуется ремонт?

На первый взгляд турбина может показаться простым устройством. Поток отработанных газов вращает крыльчатку, которая, в свою очередь, приводит в движение колесо компрессора, закрепленное на том же валу. Компрессор подает воздух под давлением в цилиндры двигателя. Увеличивается содержание кислорода в топливовоздушной смеси, соответственно сжигается больше горючего. При прежнем объеме камеры сгорания и том же количестве цилиндров мотор работает эффективнее. Его мощность возрастает на 20–30% по сравнению с атмосферным двигателем. Преимущество очевидно, и принцип работы понятен любому.

Но при этой кажущейся простоте двигатель с турбонаддувом устроен сложнее атмосферного, а значит, вероятность его поломки выше. И деталь, которая раньше всего выходит из строя, — это сама турбина. Хотя номинально ее ресурс соответствует сроку службы мотора, на практике это далеко не всегда так. Причем в бензиновых двигателях турбокомпрессор больше подвержен износу. Это связано с более высокой температурой отработанных газов.

На заметку
Кроме повышенной мощности, у турбированных двигателей есть еще одно немаловажное преимущество — экологичность. За счет принудительной подачи воздуха топливо в них сжигается эффективнее, образуется меньше вредных продуктов сгорания. В то же время есть и минусы: мотор с турбонаддувом более требователен к качеству масла и топлива, а также требует частой замены воздушного фильтра.

На продолжительность жизни турбины влияют уход за автомобилем и манера вождения. При преимущественно спокойной езде, использовании качественного масла определенных марок и хорошего топлива, регулярной замене воздушного фильтра средний ресурс турбокомпрессора в бензиновом моторе составит 150 000 км, в дизельном — в два раза больше [1] .

Но, как бы бережно вы ни обращались с автомобилем, рано или поздно придется отремонтировать турбину двигателя. Не всегда удается сразу понять, что этот момент наступил. Турбокомпрессор выходит из строя постепенно, и нужно внимательно следить за работой машины, чтобы заметить признаки неисправности.

Снижение мощности двигателя чаще всего указывает на то, что в камеру сгорания стало поступать меньше воздуха. Причины этой проблемы разнообразны: от засорения воздушного фильтра или канала подачи воздуха до утечки во впускной или выпускной системе. Утечка может возникнуть из-за трещин и других механических повреждений, из-за отсутствия герметичности соединений.

Синий дым при разгоне появляется вследствие того, что в цилиндры попадает масло. Значит, где-то происходит его утечка. Внимательный автовладелец при этом заметит, что расход масла увеличился. Причиной утечки может стать неисправность турбины.

Шум при работе турбокомпрессора свидетельствует о нарушении герметичности. Необходимо проверить целостность всех трубопроводов, прочность креплений, качество уплотнителей.

Один и тот же признак может быть проявлением различных неисправностей. Самая частая поломка — повреждение подшипников ротора из-за износа или, что более вероятно, из-за неправильной эксплуатации. Другие распространенные проблемы — коксование вала (ведет к перегреву и быстрому выходу из строя), разрушение лопастей турбины, механические дефекты, вызванные попаданием песка и других загрязнений, неисправность актуатора (вакуумного регулятора).

Нередко все эти причины оказываются не самостоятельными, а лишь сопутствующими. Чтобы найти настоящий источник поломки, необходимо провести тщательную диагностику.

Как проходит процесс

Ремонт турбин двигателей — задача не из простых. В большинстве обычных мастерских за эту работу просто не возьмутся, а в качестве решения проблемы посоветуют заменить турбокомпрессор. Причина — в отсутствии специализированного оборудования, которое необходимо для осуществления тонкой настройки турбины. Квалификация мастеров тоже зачастую оставляет желать лучшего.

Впрочем, еще хуже, если вам пообещают восстановить турбину в автосервисе, где нет ни современного оборудования для балансировки, ни оригинальных комплектующих. В этом случае желание сэкономить наверняка обернется еще бóльшими расходами. Весь ремонт, скорее всего, будет заключаться в замене картриджа — центральной части турбины. Обычно в «гаражных» мастерских применяют изделия китайского производства, которые выпускаются с многочисленными дефектами. Не говоря уже о том, что установка нового картриджа — даже идеально отбалансированного — отнюдь не гарантирует устранения проблемы, ведь причина неисправности, как мы выяснили, может скрываться в других частях турбины или даже находиться за пределами турбокомпрессора.

Некачественно отремонтированная турбина прослужит недолго и вскоре потребует замены. Но главная опасность в том, что эксплуатация неисправного турбокомпрессора может привести к поломке самого двигателя.

Так что выход один: искать должным образом оснащенный технический центр, где можно отремонтировать турбину, включая проведение комплексной диагностики, в соответствии со всеми правилами. К слову, такие сервисы есть пока только в столице и некоторых крупных городах. Иногда они оказывают услуги и для жителей регионов, организуя доставку транспортными компаниями.

Ремонт турбины дизельного двигателя в профессиональном техцентре проводят в несколько этапов.

  • Турбокомпрессор демонтируют с автомобиля.
  • Снимают «улитки» турбины и компрессора, разбирают картридж на составные элементы.
  • Производят глубокую трехступенчатую очистку всех деталей турбокомпрессора. Сначала их помещают в моечную машину и промывают активным раствором. На этой стадии удаляются основные загрязнения. Затем проводят пескоструйную обработку крыльчатки турбины, компрессорного колеса, «холодной» и «горячей» «улиток» — при условии, что первичный осмотр этих деталей не выявил механических повреждений (в противном случае они подлежат замене). Наконец, в ультразвуковой ванне промывают патрубки, чтобы окончательно удалить остатки масла.
  • Выполняют диагностику. Это самый сложный и ответственный этап ремонта. Специалист производит визуальный осмотр деталей: некоторые повреждения можно увидеть невооруженным глазом. Проверяют целостность вала, подшипников, оценивают степень их износа. С помощью специального оборудования определяют герметичность впускной и выпускной систем, интеркулера (охладителя воздуха), состояние электромагнитных клапанов.
  • По результатам диагностики проводят дефектовку: составляют перечень деталей, которые подлежат замене. Заказывают необходимые комплектующие — подшипники, втулки, уплотнительные кольца и так далее.
  • После замены деталей производят балансировку. Это многоступенчатый процесс. Сначала балансируют вал. Затем на него устанавливают колесо компрессора и снова выполняют балансировку. После этого на отдельном стенде балансируют картридж — центральную часть турбины.
  • Собирают воедино все узлы турбокомпрессора.
  • С помощью программатора настраивают актуатор, регулируют геометрию турбины.
  • Устанавливают отремонтированный турбокомпрессор на автомобиль.

Ремонт бензиновых турбин проводится по той же технологии.

Если все перечисленные мероприятия были выполнены, можно уже почти не сомневаться, что ремонт сделали качественно. Для сравнения: в «гаражной» мастерской список этапов будет намного короче, ведь весь процесс ограничится разборкой, заменой картриджа и сборкой турбины. Так что перед ремонтом имеет смысл заранее поинтересоваться у мастеров, какие работы они планируют провести.

Помимо этого, серьезные технические центры обязательно предоставляют гарантию на свои услуги. Ее срок зависит от особенностей ремонта и составляет в среднем 6–12 месяцев.

Что учесть при ремонте турбины дизельного и бензинового двигателя

Поломки турбины не всегда возникают изолированно: им порой сопутствуют и другие неисправности. Это значит, что одного лишь ремонта турбокомпрессора может оказаться недостаточно. Чтобы гарантированно выявить и устранить все имеющиеся проблемы, требуется комплексная диагностика автомобиля и, возможно, смежные услуги. В связи с этим специалисты рекомендуют обращаться в техцентры, где проводятся все виды работ.

Смежные услуги при восстановлении турбин могут включать:

Удаление сажевого фильтра в дизельных двигателях. Эта деталь, как следует из названия, предназначена для того, чтобы уменьшить выбросы сажи, которая образуется из-за неполного сгорания топлива. Когда фильтр чист, проблем нет. Но по мере эксплуатации автомобиля он засоряется, и тогда возникают неприятности: увеличивается расход топлива, повышается температура, вследствие чего турбина перегревается и может выйти из строя. Прочистка и замена сажевого фильтра не помогают: результата хватает ненадолго. Единственно разумным решением остается удаление. Но просто вырезать «сажевик» — это не выход: необходимо именно программное отключение.

Удаление катализатора . Эта операция часто сопутствует ремонту турбины бензинового двигателя. У катализатора та же функция, что и у сажевого фильтра, — уменьшать вредные выбросы в атмосферу. Он тоже имеет ограниченный ресурс работы, со временем засоряется и становится источником проблем, в том числе с турбиной. Поэтому многие автовладельцы принимают решение удалить эту деталь. Одновременно требуется перепрограммирование датчиков кислорода (иначе они будут реагировать на отсутствие катализатора и выдавать ошибки). Такие манипуляции производятся в специализированной мастерской.

Глушение клапана ЕГР . Система рециркуляции выхлопных газов (EGR) тоже решает экологическую задачу — снижает выбросы оксидов азота. Но по мере исчерпания ресурса она начинает отрицательно влиять на работу двигателя. Менять ЕГР сложно и дорого, и иногда самым разумным решением становится отключение системы, точнее, главной ее детали — клапана. А поскольку в современных автомобилях они имеют электронное управление, механического изъятия недостаточно — нужно перепрограммирование контроллера. Своими руками такую операцию не выполнить.

Отремонтировать турбину намного дешевле, чем установить новую. Но это сложная работа, и на обычных СТО ее не выполняют. Замена картриджа чаще всего не решает проблемы: необходим капитальный ремонт с диагностикой, который проводится только в специально оснащенных техцентрах.

Какой турбо лучше всего подходит для вас

Когда мы находимся на рынке, чтобы модернизировать турбокомпрессоры, мы обычно пытаемся решить проблему (EGT) или повысить производительность (мощность), но при этом сохранить хорошую управляемость (поднять катушку). Как многие из вас знают, а также новички в дизельном топливе, которые скоро узнают, не займет много времени заправка обновлений, чтобы перегрузить заводской турбокомпрессор — на любом из дизельных грузовиков Большой тройки. «Ограничения заводского турбокомпрессора быстро проявляются в результате программирования, увеличивающего срок службы форсунок (вовремя), больших форсунок или того и другого, — говорит Ник Пригниц, основатель и владелец Calibrated Power Solutions.«В двигателе заканчивается воздух из-за повышения температуры EGT и воздуха на впуске вместе с дымом. Изначально это негативно сказывается на удобстве использования и универсальности вашего грузовика. Ваш турбонагнетатель и даже сам двигатель могут выйти из строя ».

По этим причинам компания Priegnitz разработала и внедрила уникальный турбо-тест для владельцев грузовиков, выходящих на рынок запасных частей для повышения эффективности дизельных двигателей, чтобы заменить свой стандартный турбонаддув. «Мы знаем, что в процессе покупки много неясностей, — говорит он. «Эти тесты проходят через это и предоставляют покупателям достоверные данные, подтверждающие их решение.В качестве испытательного грузовика использовался автомобиль Dodge Ram 2500 2007 года выпуска, выбранный из-за большого разнообразия запасных частей, доступных для 5,9-литрового двигателя Cummins с общей топливной магистралью. Основное внимание в тестах уделялось времени турбо-лага (тест подъема катушки), буксировочной способности (управление EGT с имитацией прицепа) и пиковой мощности (максимальная мощность на задних колесах). Все турбины имели фиксированную геометрию и имели размер от 57 до 63 мм. Компания Calibrated Power Solutions провела все испытания на своем современном динамометрическом стенде с тензодатчиками Mustang в контролируемых условиях эксплуатации.Единственной изменяющейся переменной был турбонагнетатель грузовика. Как материнская компания Cummins-Tuner.com, CPS приняла во внимание модификации грузовика при написании калибровок буксировки (для испытаний катушки и буксировки), а также калибровки производительности (для теста пиковой мощности) с использованием программного обеспечения EFILive. После проведения испытаний, чтобы убедиться, что турбонаддув был единственным изменением конфигурации грузовика, никаких изменений ни в одну из калибровок не вносилось. Соответствующая мелодия просто загружалась в ЭБУ грузовика перед каждым тестом.

То, что вы собираетесь прочитать, представляет собой выдержки из наиболее полного турбо-теста, который мы когда-либо видели, а полный отчет доступен в виде загружаемого документа на сайте Cummins-Tuner.com. На протяжении всего процесса были задействованы три недели персонала компании, на стенде было израсходовано более 40 галлонов топлива, и, что наиболее важно, команда оставалась объективной в своих усилиях по сбору следующей информации.

The Test Mule
Год / Марка / Модель: 2007 Dodge 2500
Одометр: 160000 миль
Двигатель: 5.9L I-6 common-rail Cummins
Трансмиссия: 48RE, четырехступенчатая автоматическая
Модификации двигателя: шпильки головки A1 Technologies, головка цилиндра с уплотнительным кольцом, 110-фунтовые клапанные пружины, байпас охлаждающей жидкости Scheid Diesel, впуск и впуск воздуха S&B колено, 5-дюймовый выхлоп из нержавеющей стали
Модификации топлива: форсунки Exergy Engineering с превышением 45% (и 100%), Exergy Engineering 12 мм CP3, подъемный насос FASS на 150 галлонов в час
Модификации трансмиссии: Корпус клапана , модернизированный Goerend , Midwest Racing Converter трехдисковый гидротрансформатор, выключатель ручной блокировки гидротрансформатора
Электроника: Настройка двигателя и трансмиссии с помощью программатора SPADE от Cummins-Tuner.com, монитор Edge CTS с датчиками давления наддува и привода на 100 фунтов на кв. дюйм и расширяемым датчиком EGT

Получение Turbos
Для того, чтобы испытание было максимально реалистичным, член испытательной группы Calibrated Power Solutions ( выдавая себя за потребителя) анонимно звонил каждому производителю турбонагнетателя. Во-первых, он уточнил, что владеет автомобилем Cummins ’07 объемом 5,9 л со встроенной трансмиссией, индивидуальной настройкой и топливной системой. Затем был установлен критерий турбо: он хотел бы турбонаддув с прямым болтовым креплением, который стоит менее 2000 долларов, может дать немного больше мощности, но не будет слишком медленным и может удерживать EGT при буксировке.После того, как каждый производитель сделал рекомендацию, она была записана, и на следующий день с каждым производителем связались и официально спросили, хотят ли они участвовать в этом тесте. Загвоздка заключалась в том, что они могли предоставить только турбо-двигатель, который они рекомендовали «потенциальному» покупателю накануне. Все стороны, с которыми связались, согласились участвовать. Читайте дальше, чтобы лично взглянуть на каждую турбину, участвовавшую в испытании, включая штатную, которую мы сравнивали со всеми пятью турбинами на вторичном рынке.

Знакомьтесь, Турбины (по низким ценам)
Holset HE351CW (Stock)
Производитель: Holset
Цена: $ 1,000
Размеры: 58/58 /.65
Входной фланец корпуса турбины: T3
Отводной клапан: Внутренний Описание: Все, что мы можем сказать о HE351CW, это то, что он отлично работает на стандартных уровнях мощности, то есть на уровне мощности, для которого он был разработан. Так что с этой точки зрения это успех. Однако, как только в уравнение включается еще одна заправка топливом (нарушая идеальное соотношение топлива и воздуха, с которым грузовик покинул завод), его небольшие размеры начинают ограничивать потенциал производительности двигателя, EGT может вызывать беспокойство, а турбокомпрессор долго не работает. -срочная долговечность становится сомнительной.Несмотря на высокие характеристики на низких оборотах, двигатель просто выходит из строя.

Aurora 3000
Производитель: ATS Diesel
Цена: 1568 долларов США (включая водосточную трубу)
Размеры: 57/64 / 0,85
Входной фланец корпуса турбины: T3 разделенный
Отводной клапан: N / A
Простота установки: 4.5 из 5
Описание: Проверенная временем модель Aurora 3000 от ATS Diesel присутствует на рынке в течение многих лет и хорошо себя зарекомендовала в автомобилях Dodge, Chevy и Ford.Отсутствие перепускного клапана сделало его установку легкой, и этот аспект также помогает снизить общую стоимость устройства. Aurora 3000 с 57-миллиметровым индуктором имеет самое маленькое компрессорное колесо из всех тестируемых турбин (включая заводской агрегат). Но хотя мы подозревали, что он принесет в жертву некоторую пиковую мощность по сравнению с другими турбинами, мы ожидали, что он будет хорошо работать в тестах на подъем катушки и буксировку.

Killer B
Производитель: BD Diesel Performance
Цена: $ 1638 (включая водосточную трубу)
Размеры: 61.5/64 / .80
Входной фланец корпуса турбины: T3 разделенный
Wastegate: Внутренний
Простота установки: 3 из 5
Описание: Турбина Killer B от BD Diesel нашла удобный дом в с 2003 по 2007 год послепродажного обслуживания объемом 5,9 л. Основанный на популярном турбокомпрессоре BorgWarner с рамой S300, он предлагает хорошую отдачу, упорный подшипник на 360 градусов для долговечности и использовался в бесчисленных конструкциях благодаря своей способности быстро наматывать катушку и поддерживать более 600 об / ч.Единственным недостатком Killer B был большой перепускной клапан в виде диафрагмы, который требовал снятия и переустановки заводского выпускного коллектора для его установки.

Holset Cheetah
Производитель: Fleece Performance
Цена: $ 1847
Размеры: 63/64 / 0,65
Входной фланец корпуса турбины: T3
Wastegate: Внутренний
Ease install: 5 из 5
Описание: Разрушая стереотипы, основанные на S300, Fleece Performance прислал нам нечто действительно уникальное: Holset Cheetah.Этот турбокомпрессор начинает свою жизнь как заводской Holset HE351CW (серийный агрегат Dodge Rams с ’04 ½ до ’07), на котором Fleece выполняет соответствующие работы с машиной и подходит для увеличенного размера компрессора и турбинного колеса перед установкой собственного привода перепускной заслонки (который на 3 мм больше стоковой). Он был разработан, чтобы выдерживать до 650 оборотов в час и работать при давлении наддува 45 фунтов на квадратный дюйм. Основанный на заводском турбонагнетателе, этот агрегат настолько крепок, насколько это возможно.

Silver Bullet 62
Производитель: Industrial Injection
Цена: $ 1 941
Размеры: 60/73 /.80
Входной фланец корпуса турбины: T3, разделенный
Отводной клапан: Внутренний
Простота установки: 3 из 5
Описание: Silver Bullet 62 от Industrial Injection является чрезвычайно популярным турбонагнетателем в сегменте 5,9 л. Он был разработан для обработки нескольких обновлений заправки топливом и использует относительно большое турбинное колесо для повышения эффективности на низких оборотах, устранения помпажа рабочего колеса компрессора и значительного охлаждения EGT. Silver Bullet 62, основанный на платформе S300, поставляется с упорным подшипником на 360 градусов для оптимальной прочности, полированным корпусом компрессора для эстетической привлекательности и обычным 14-сантиметровым корпусом турбины.Однако, как и у Killer B, его вестгейт в виде диафрагмы требовал снятия и переустановки выпускного коллектора во время установки.

E.D. Заготовка 63 мм S300
Производитель: Engineered Diesel
Цена: $ 1950
Размеры: 63 / 67,5 / 0,80
Входной фланец корпуса турбины: T3, разделенный
Отводной клапан: Внутренний
Простота установки : 4.5 из 5
Описание: Engineered Diesel изготавливает индивидуальные турбокомпрессоры для мега-мощных снегоходов и дрэг-рейсеров, поэтому представленный 63-миллиметровый агрегат был самым большим турбонагнетателем в нашем тесте, но это один из самых маленьких агрегатов, которые он строит.Э. агрегат тоже был самым дорогим турбомотором из тестируемых. Вновь основанный на проверенном BorgWarner S300, он оснащен шестилопастным компрессорным колесом диаметром 63 мм и 10-лопастным турбинным колесом с 67,5-миллиметровым эксдуктором. Его обычный (и простой) привод перепускной заслонки сделал зазор без проблем во время установки, и он прикручен прямо к заводскому выпускному коллектору.

Сравнение физических размеров
(размеры компрессора по возрастанию)

Турбина: Индуктор / отводчик компрессора Лопатки компрессора Экскаватор / индуктор турбины Лопатки турбины Корпус турбины
АВР Аврора 3000 57 мм / 83.5 мм 7 64 мм / 73,5 мм 11 .85 A / R
Стандартный HE351CW 58 мм / 85 мм 7 58 мм / 65 мм 12 .65 A / R
Промышленный SB62 60 мм / 87,5 мм 7 73 мм / 79.5 мм 10 .80 A / R
BD Убийца B 51,5 мм / 91 мм 7 64 мм / 73,5 мм 11 .80 A / R
Флис Cheetah 63 мм / 91 мм 7 64 мм / 73,5 мм 11 .65 A / R
E.D. Заготовка 63мм С300 63 мм / 91,5 мм 6 67,5 мм / 76 мм 10 .80 A / R

Тест подъема катушки
Управляемость турбокомпрессора всегда сводится к тому, насколько быстро он может намотать катушку. По этой причине был создан тест подъема катушки. Он предназначен для измерения того, насколько быстро грузовик может развить желаемую мощность на задние колеса после нажатия педали акселератора.Для этого использовалось управление динамическим датчиком нагрузки динамометра, чтобы поддерживать постоянную скорость вращения двигателя. Первоначально тест проводился при 1700 об / мин, при этом записывалось время, необходимое для перехода от 30 до 250 об / мин. Однако только Holset Cheetah, Aurora 3000 и штатная HE351CW смогли пройти испытание (Killer B, Silver Bullet 62 и E.D. 63mm Billet S300 не смогли выдержать динамическую нагрузку на этой скорости двигателя). Таким образом, был разработан второй тест на подъём катушки, чтобы приспособить каждый турбокомпрессор, участвующий в испытании.Из-за этого пришлось повысить как целевые обороты, так и начальную и конечную мощность в лошадиных силах. Второй тест проводился при 2000 об / мин, и было записано количество времени, которое потребовалось грузовику, чтобы разогнаться с 60 до 300 об / мин. Каждый тест проводился последовательно пять раз, при этом последние три попытки записывались и усреднялись для сравнения.

В таблице данных на 2000 об / мин вы можете увидеть большое разнообразие значений времени разгона между турбокомпрессорами. Лидером послепродажного обслуживания был Holset Cheetah, на втором месте — Aurora 3000.С другой стороны, Silver Bullet 62 и E.D. Оба 63-миллиметровых Billet S300 показали обратную сторону своих больших турбинных колес: на намотку у них уходит в два раза больше времени, чем на стандартные. Очевидно, что существует корреляция между размером турбинного колеса и интервалом подъема катушки. При прочих равных, более крупной турбине просто требуется больше времени, чтобы реагировать на воздействие дроссельной заслонки, что может привести к дополнительному дыму из выхлопной трубы, находящегося под зарядным устройством (предварительная установка катушки), и к общему отсутствию реакции.

Вообще говоря, подъем катушки будет ухудшаться каждый раз, когда вы устанавливаете более крупный турбонагнетатель с фиксированной геометрией.Это очевидно по способности штатного турбонагнетателя наматывать намного быстрее, чем у самого быстрого из протестированных зарядных устройств на вторичном рынке.

Тест подъема катушки 1:
1700 об / мин, от 30 до 250 об / ч Тюнинг Cummins-Tuner.com Light Tow и форсунки Exergy на 45% больше, чем на складе

Turbo: Время намотки:
Стандартный HE351CW 2.142 секунды
Гепард Холсет 3,596 секунды
Аврора 3000 3,810 секунды
Убийца B НЕТ
E.D. Заготовка 63мм С300 НЕТ
Серебряная пуля 62 НЕТ

N / A = турбонагнетатель не запускает шпульку при 1700 об / мин

Тест подъема катушки 2
2000 об / мин, от 60 до 300 об / ч Cummins-Tuner.com Light Tow и форсунки Exergy на 45% больше, чем на складе

Turbo: Время намотки:
Стандартный HE351CW * 0,839 секунды
Гепард Холсет * 1.426 секунды
Аврора 3000 1.493 секунды
Убийца B 1,552 секунды
E.D. Заготовка 63мм С300 1.808 секунды
Серебряная пуля 62 2.056 секунды

* Из-за нехватки времени Holset Cheetah и заводской HE351CW не подвергались физическим испытаниям в тесте подъема катушки на 2000 об / мин.Их сравнительные данные для теста раскрутки шпульки на 2000 об / мин — это оценка, рассчитанная путем нормализации данных для турбонаддува ATS, который был запущен как при испытании на 1700, так и на 2000 об / мин.

Буксировочное испытание
Чтобы выяснить, насколько хорошо каждая турбина может управлять EGT в широком диапазоне частот вращения двигателя, был смоделирован изнурительный сценарий буксировки. Это было сделано путем измерения максимально достижимой мощности грузовика в лошадиных силах при сохранении заданного предела в 1200 градусов. После достижения заданной частоты вращения двигателя в каждом испытании, динамическое торможение динамометрическим датчиком применялось для поддержания стабильной частоты вращения, а педаль акселератора нажималась до тех пор, пока EGT не стабилизировалось на уровне 1200.Тестовые скорости включали 1400, 1700, 2000, 2300, 2600 и 3000 об / мин для каждого турбонагнетателя. Между каждым тестом на постоянную скорость вращения охлаждающей жидкости грузовика давали возможность остыть до 185 градусов, чтобы избежать включения охлаждающего вентилятора (что может лишить 20-30 л.с.), а окружающий воздух в динамометрической ячейке позволял возвращаться в температура, при которой начался тест. Каждое испытание заканчивалось до того, как температура охлаждающей жидкости достигала 205 градусов. Это испытание было похоже на буксировку прицепа весом 15 000 фунтов с уклоном на 4 процента.

Хотя мы ожидали, что большинство турбин по всем параметрам превзойдут заводской Holset, это оказалось не так.Фактически, штатный турбонаддув был намного выше кривой в контрольных точках низких оборотов (1400 и 1700 об / мин соответственно), и он показал способность буксировать на низких оборотах, не выталкивая EGT в небезопасную зону. Однако, как только обороты начали расти, большинство турбин на вторичном рынке стали их превосходить. Киллер Би и Э. 63-миллиметровый Billet S300 немного обогнал базовую единицу при 2000 об / мин, в то время как Silver Bullet 62 и Aurora 3000 начали отрываться от поля. Удивительно, но Holset Cheetah с быстрой намоткой был единственным турбонагнетателем, который не мог превзойти Stocker по мощности при 2000 об / мин.

Тесты на 2300, 2600 и 3000 об / мин представляют собой точку, в которой водитель выпадет из перегрузки и попытается разогнаться (или сохранить свою скорость) на уклоне с использованием прямого привода, в нашем случае третьей передачи. На тот момент все турбины послепродажного обслуживания опережали стандартные, с хорошими характеристиками как у Silver Bullet 62, так и у Aurora 3000. Между тестами на 2600 и 3000 об / мин E.D. Размер компрессора 63 мм Billet S300 очевиден, и он превосходит Aurora 3000.

Испытание при буксировке: (пиковая мощность, выдерживаемая без превышения 1200 градусов EGT)

Об / мин: 1,400 1,700 2 000 2,300 2,600 3 000 Средний полезный HP:
МИЛЬ / Ч (Привод): 30 36 44 50 56 65
Серебряная пуля 62 110 лс 145 л.с. 296 л.с. 350 лс 360 лс 345 л.с. 268 л.с.
Аврора 3000 127 л.с. 160 л.с. 300 л.с. 333 л.с. 340 лс 306 л.с. 261 л.с.
E.D. 63мм Заготовка S300 112 л.с. 150 лс 275 л.с. 308 л.с. 332 лс 333 л.с. 252 л.с.
Стандартный HE351CW 145 л.с. 219 л.с. 270 лс 291 л.с. 288 л.с. 237 л.с. 242 л.с.
Убийца B 110 лс 145 л.с. 275 л.с. 307 л.с. 308 л.с. 285 л.с. 238 л.с.
Гепард Холсет 105 лс 150 лс 250 лс 297 л.с. 300 л.с. 252 л.с. 226 л.с.

Тюнер Cummins.com Тюнинг и превышение запасов форсунок Exergy
на 45% Испытание выполнено на третьей передаче с заблокированным гидротрансформатором

Тест пиковой мощности
Никакая перестрелка турбонагнетателя не будет полной без сравнения исходных данных о максимальной мощности. Тот факт, что CPS использовала один и тот же грузовик с одинаковой настройкой и проводила испытания на одном и том же динамометрическом стенде, делает это впервые, когда эти турбины сталкивались друг с другом в контролируемой среде. Чтобы получить максимальную отдачу от каждого турбонаддува, грузовик запускался на полном газу против динамометрического тормоза.У каждого динамометрического стенда было начальное число оборотов в минуту, что означает, что мощность в лошадиных силах была достигнута на пике перед началом временного интервала ускорения. Компьютер динамометрического стенда динамически изменял нагрузку на грузовик, чтобы гарантировать, что каждый запуск длился ровно 7 секунд, и испытание завершалось после достижения конечных оборотов. Из-за их способности вращаться на низких оборотах (а также потому, что другие турбины не могли), только стандартные Holset, Aurora 3000 и Holset Cheetah были протестированы с 1700 до 3200 об / мин. The Killer B, Silver Bullet 62 и E.D. Заготовки S300 диаметром 63 мм были испытаны в диапазоне от 2000 до 3200 об / мин. В дополнение к сбору значений пиковой мощности и крутящего момента также регистрировались максимальные значения EGT, наддува и давления привода.

Каждый турбонагнетатель тестировался три раза для проверки его стабильности, и по завершении каждого теста температуре охлаждающей жидкости грузовика позволяли вернуться к 185 градусам перед повторным запуском. После того, как все турбины были испытаны с форсунками, превышающими запасы на 45 процентов, и три из шести испытательных агрегатов показали одинаковую мощность (648 л.с.), Calibrated Power Solutions определила, что этим турбинам может потребоваться больше топлива для достижения максимального числа.Компания пришла к выводу, что трехсторонняя связь между Killer B, Silver Bullet 62 и E.D. 63-миллиметровая Billet S300 не только доказала, что 650 л.с. — это приблизительный предел мощности для форсунок с 45-процентным превышением (независимо от размера турбонагнетателя), но и что они также должны быть испытаны с более крупными форсунками с 100-процентным превышением запаса в двигателе. . Это второе испытание было проведено, чтобы убедиться, что предел мощности был достигнут для каждого турбокомпрессора. Во время второго испытания E.D. 63mm Billet S300 получил дополнительные 40 л.с., Silver Bullet 62 — 16 л.с., а Killer B — те же 648 л.с., что и раньше.

Результаты испытаний пиковой мощности
Cummins-Tuner.com Настройка максимального усилия

Турбина Пиковое HP Пиковый крутящий момент Пик EGT Пиковое усиление Пиковое давление привода Инжектор б / у
E.D. 63мм Заготовка S300 688 л.с. 1566 фунт-фут 1516 градусов 50 фунтов на кв. Дюйм 64 фунта / кв. Дюйм 100% больше
Серебряная пуля 62 664 л.с. 1592 фунт-фут 1540 градусов 51,5 фунтов на кв. Дюйм 63 фунтов на кв. Дюйм 100% больше
Убийца B 648 л.с. 1534 фунт-фут 1570 градусов 49.5 фунтов на кв. Дюйм 67 фунтов на кв. Дюйм 45% и 100% больше
Гепард Холсет 638 л.с. 1435 фунт-футов * 53 фунтов на кв. Дюйм * 45% больше
Аврора 3000 583 л.с. 1404 фунт-фут 1,530 43 фунта / кв. Дюйм 56 фунтов на кв. Дюйм 45% больше
Стандартный HE351CW 572 л.с. 1339 фунт-футов * 43 фунта / кв. Дюйм * 45% больше

Испытание выполнено на третьей передаче с заблокированным гидротрансформатором
* = Неисправность регистратора данных

Вердикт
ATS Aurora 3000
Испытание катушки: Третье место
Испытание на буксировку: Второе место
Тест пиковой мощности: Пятое место
Хорошее: Отлично буксировка с турбонаддувом, отзывчивость, лучшая цена
Плохие: Ограниченная пиковая мощность из-за своего размера
Опровержение производителя (Клинт Кэннон): «Аврора 3000 спроектирована как уличный турбомотор, который сияет во время буксировки.Турбокомпрессор, поставляемый для этого теста, был оснащен выхлопным кожухом 0,85 A / R, но если требуется более быстрое нарастание катушки, у нас есть вариант выхлопного кожуха 0,76 A / R. Конечно, мы также можем улучшить показатель пиковой мощности, перейдя на Aurora 4000, который поддерживает высокие характеристики буксировки при одновременном улучшении показателя пиковой мощности. Линейка турбонагнетателей ATS представляет собой одну из немногих компаний послепродажного обслуживания, которая проектирует, отливает и производит турбокомпрессоры от начала до конца на собственном производстве ».

BD Diesel Performance Killer B
Испытание на подъем катушки: Четвертое место
Испытание на буксировку: Пятое место
Испытание пиковой мощности: Третье место
Хорошее: Сильный удар для доллара, обеспечивает респектабельную производительность в каждой категории
Плохие: Требуется снятие штатного выпускного коллектора во время установки, регулировка перепускной заслонки, необходимая для максимизации числа пиковых мощностей (в противном случае мы застряли на 615 об / ч)
Опровержение производителя (Брайан Рот): « Killer B спроектирован как мощный турбонагнетатель для уличной 5.9L — это после производительности и управляемости. Несмотря на то, что сбои случаются очень редко, я все же рекомендую пользователям настраивать свои ворота только в случае необходимости. Мы предлагаем широкий ассортимент турбокомпрессоров по обе стороны от Killer B. Если цель состоит в более быстром раскручивании, лучшим выбором будет Super B. С другой стороны, турбины Super B Special и Track Master больше ориентированы на «максимальную производительность» ».

Fleece Performance Holset Cheetah
Испытание на подъем катушки: Второе место
Испытание на буксировку: Шестое место
Испытание пиковой мощности: Четвертое место
Хорошее: Отзывчивое, впечатляющее число пиковой мощности, простое в использовании install
The Bad: Самая низкая полезная мощность при буксировке тяжелого, лучше всего подходит для легкогруженого грузовика.
Опровержение производителя (Chase Fleece): «Это стандартный турбо на стероидах.Если вы буксируете лодку или более легкий груз и хотите отличных ходовых качеств, это отличное обновление. Он действительно сияет на катушке. Во время динамометрических испытаний он может вращаться раньше в диапазоне оборотов и оживает при 1500 об / мин во время наших внутренних испытаний ». Флис заявляет, что разница между числами, полученными на динамометрическом стенде Calibrated Power Solutions, и числами, которые они сообщают, составляет 8 процентов. Эта статистика предназначена для помощи в сравнении, а не для того, чтобы предположить, что один дино правильный или неправильный.

Industrial Injection Silver Bullet 62
Испытание на раскачивание катушки: Шестое место
Испытание на буксировку: Первое место
Испытание пиковой мощности: Второе место
Хорошее: Впечатляющая способность управлять EGT во время буксировки, твердый пиковая мощность
Плохие: Требуется снятие выпускного коллектора во время установки, медленное поднятие шпульки, скорость вращения выше 2000 об / мин. .Один турбо не может сделать все; именно поэтому Industrial Injection поддерживает широкий выбор и постоянно тестирует новые продукты. По обе стороны от Silver Bullet 62 находятся Silver Bullet 66 (больше для гонок) и Phat Shaft 62/70 (который обеспечивает гораздо более быструю установку катушки). Industrial Injection продолжает смотреть в будущее, и испытания новых продуктов BorgWarner EFR (разработанных для гонок) проходят успешно ».

Engineered Diesel 63 мм Заготовка S300
Испытание на подъем катушки: Пятое место
Испытание на буксировку: Третье место
Испытание пиковой мощности: Первое место
Хорошее: Простая установка, максимальная мощность, средний пакет Финиш испытания буксировки, несмотря на то, что это самый большой турбонагнетатель.
Плохое: Второй после последнего подъема катушки, требует более высоких оборотов при буксировке.
Опровержение производителя (Крис Бердсли): «Я ценю, что этот тест был проведен так, как он был.Этот метод намного более существенен и справедлив, чем все, что я видел раньше. Наша Billet 63mm turbo получает восторженные отзывы от людей, которые ее покупают. Для мощности от 625 до 650 л.с. я бы посоветовал оставить эту турбину. Если парень работает от 650 до 700 л.с., я бы поставил его на турбинное колесо большего размера, а при мощности более 700 л.с. было бы разумно поднять компрессор. Эта турбина поставляется с перепускным клапаном, установленным на 52 фунта на квадратный дюйм. Я рекомендую не превышать 52–54 фунта на квадратный дюйм ».

Заключение
Если мы чему-то научились из этой перестрелки, так это то, что не существует волшебного турбонаддува с фиксированной геометрией, который мог бы возглавить список во всех трех категориях (управляемость, буксировка и максимальная производительность).Вы можете получить турбо, который может хорошо выполнять две из трех вещей, но, к сожалению, вы все равно не можете съесть свой торт и съесть его. Например, вы можете выбрать зарядное устройство, которое быстро наматывает, охлаждает EGT и хорошо буксирует, такое как Aurora 3000. Но из-за его небольшого размера, с точки зрения максимальной мощности, желать лучшего не получится. С другой стороны, у вас может быть турбонагнетатель, такой как Silver Bullet 62, который обеспечивает большую пиковую мощность и удивительно хорошо буксирует для своего большего размера, но имеет компромисс, заключающийся в том, что он заметно отстает.

В конце концов, у каждого турбо есть свои высокие оценки, но есть как минимум один недостаток. Это было верно для всех проверенных турбонагнетателей на вторичном рынке. Но вот что происходит, когда вы рискуете превзойти уровень запаса акций — всегда чем-то жертвуют. Если вы хотите приобрести более мощный турбонагнетатель, важно быть честным с собой, с изменениями, которые вы уже сделали, и с тем, как вы используете свой грузовик. Единственный победитель в этой перестрелке — турбо-режим, который, как вы решите, лучше всего подходит для вашей личной настройки на основе представленных данных.Мы надеемся, что этот тест поможет вам в поисках идеального турбонаддува, отвечающего вашим конкретным потребностям.

Детройт Дизель Турбокомпрессор | Магазин Detroit Diesel Marine Engine Турбокомпрессоры для продажи

Когда вы будете готовы улучшить характеристики своего дизельного двигателя Detroit Diesel и увеличить его мощность и функциональность, вы можете выполнить модернизацию, установив новый турбокомпрессор. Существуют десятки моделей турбокомпрессоров, которые предназначены для использования с различными типами моделей двигателей Detroit Diesel, но вам необходимо найти продукт, подходящий для вашего типа двигателя.

Благодаря Diesel Pro Power вам потребуется всего несколько минут, чтобы найти турбокомпрессоры Detroit Diesel, предназначенные для вашего типа двигателя, будь то серия 60 или 8V92.

Турбонагнетатель существенно увеличивает мощность дизельного двигателя без значительного увеличения веса двигателя. По сути, это дает вам возможность получить большую скорость и более быстрое ускорение от двигателя, но сначала вы должны найти турбокомпрессоры Detroit Diesel для вашего двигателя.Проведя всего несколько минут на нашем веб-сайте, вы сможете найти лучшие детали для ваших нужд и выполнить весь заказ на покупку в короткие сроки.

Ваш заказ может быть в обработке и готовится к отправке в течение того же времени, которое вам потребуется, чтобы добраться до местного магазина автозапчастей. Поскольку многие магазины автозапчастей не имеют на своих полках всех продуктов, которые вам нужны, и может потребоваться специальный заказ запчасти, наш процесс может быть как более удобным, так и более быстрым.

Более того, мы всегда взимаем низкие цены за нашу продукцию, а это означает, что вы можете получить большую скидку на детали, необходимые для наддува вашего дизельного двигателя.

Никто не хочет водить автомобиль с недостаточными характеристиками или с пониженной мощностью. Если вы ищете доступный способ увеличения мощности вашего существующего двигателя, приобретение турбокомпрессора — отличный вариант. Турбокомпрессоры Detroit Diesel от Diesel Pro Power — идеальное решение для модернизации.Мы хотим помочь вам с вашим двигателем, предоставив вам удобный способ получить необходимые детали, поэтому пусть наш веб-сайт будет работать на вас.

Наш инвентарный перечень турбокомпрессоров дизельного двигателя в Детройте

Detroit Diesel производит высокопроизводительные промышленные двигатели с 1938 года. Компания имеет долгую историю разработки и производства инновационных двигателей, которые устанавливают стандарты в отрасли. Многие двигатели Detroit Diesel, приобретенные несколько десятилетий назад, все еще находятся в эксплуатации, что свидетельствует о стремлении компании к совершенству и качеству.Даже если ваше судно оснащено устаревшим двигателем Detroit Diesel, вы можете ожидать, что он будет соответствовать вашим ожиданиям.

В Diesel Pro Power мы с гордостью предлагаем широкий выбор турбомотора Detroit для устаревших линий двухтактных двигателей, включая серии 53, 71 и 92, а также современные модели серии 60. . Наш инвентарь включает в себя профессионально восстановленные турбины и сопутствующие товары, такие как одеяла, прокладки стояка, болты, шайбы, коллекторы с прокладками и многое другое.

  • Серия 53: Эти двигатели доступны в двух-, трех- и четырехцилиндровом рядном исполнении, а также в версиях на 6, 8 и 12 В.Detroit Diesel по-прежнему производит модель 6V53 для самых разных применений. Мы можем предоставить турбины и запчасти для двигателей моделей 6V53 и 8V53.
  • Series 71: С этого двигателя все началось для Detroit Diesel более 80 лет назад. Компания представила его в 1938 году в версиях с одним, двумя, тремя, четырьмя и шестью цилиндрами, а затем добавила несколько конфигураций с V-образным блоком почти 20 лет спустя. Diesel Pro Power предлагает турбины и запчасти для версий 471, 671, 6V71, 8V71, 12V71 и 16V71.
  • Series 92: Detroit Diesel впервые представила эту серию промышленных дизельных двигателей в 1973 году как расширенную версию линейки продуктов 71. Он представляет собой мощное и эффективное решение для управления яхтами и другими крупногабаритными судами. Мы предлагаем турбомоторы для моделей 6V92, 8V92, 12V92 и 16V92.
  • Series 60: Инновационный двигатель Series 60 появился на рынке в 1987 году и всего за пять лет стал самым широко используемым двигателем для тяжелых грузовиков в Северной Америке.Этот усовершенствованный двигатель был первым в своем классе, в котором реализовано полностью электронное управление. У нас есть турбины и связанные с ними детали и компоненты для этого революционного продукта.

Чем отличается Diesel Pro Power?

Приобретая турбокомпрессор Detroit Diesel или что-либо еще у Diesel Pro Power, вы получаете обслуживание мирового класса на каждом этапе. У нас более 15 000 клиентов по всему миру, многие из которых оставляют восторженные отзывы о нашей компании и услугах.Мы гарантируем, что каждый продукт, который мы продаем, будет соответствовать или превосходить стандарты OEM, обеспечивая высочайшее качество.

Наш веб-сайт с удобной навигацией позволяет быстро и легко найти и заказать нужные детали. Благодаря нашей круглосуточной доставке по всему миру и гибким возможностям доставки вы можете быстро получить свой заказ.

Ознакомьтесь с нашей подборкой дизельных турбин Detroit Diesel для продажи

Просмотрите наш инвентарь деталей турбокомпрессора Detroit Diesel и разместите свой заказ сегодня. Если у вас есть вопросы или вам нужна помощь в поиске продукта, позвоните нам по телефону 1-888-433-4735 (США) или 305-545-5588 (международный) с понедельника по пятницу с 8:00.м. до 17:00 СТАНДАРТНОЕ ВОСТОЧНОЕ ВРЕМЯ. Вы также можете связаться с нами через Интернет в любое время.

Технология

Turbo — различия между бензиновыми и дизельными турбинами

Клиенты часто задают нам вопросы о различиях между турбокомпрессорами дизельных и бензиновых двигателей с точки зрения того, как они работают и для чего они используются.

В этом посте мы исследуем эту тему, рассматривая принципы, лежащие в основе турбонаддува, основные различия между дизельными и бензиновыми двигателями и то, как это влияет на конструкцию турбокомпрессоров для каждого приложения.

Общности

Первое, что нужно понять, это то, что добавляете ли вы турбонаддув к бензиновому или дизельному двигателю, общие принципы в основном одинаковы.

Идея любого устройства принудительной индукции заключается в увеличении количества воздуха и топлива, поступающего в каждую камеру сгорания в двигателе, чтобы обеспечить дополнительную мощность от каждого взрыва. Точно так же базовая конструкция и компоненты, которые входят в бензиновые и дизельные турбокомпрессоры, также в значительной степени идентичны.

Отличия дизельного двигателя от бензинового

Дизельный и бензиновый двигатели имеют некоторые ключевые различия, которые, в свою очередь, означают, что турбокомпрессоры должны быть сконструированы таким образом, чтобы они работали немного по-разному.

Дизель

В качестве топлива дизельное топливо не так горючее, как бензин, а это означает, что смесь воздуха и топлива в камере сгорания дизельных двигателей должна находиться под более высоким давлением для воспламенения. Такое более высокое давление означает, что дизельные двигатели должны быть сильнее, чем их аналоги с бензиновыми двигателями, что означает использование более крупных и тяжелых компонентов.

Более крупные и тяжелые компоненты трудно вращать на высоких скоростях, а это означает, что дизельные двигатели обычно работают с гораздо более низким и более узким диапазоном оборотов, чем их бензиновые аналоги. Эта более низкая частота вращения затрудняет всасывание достаточного количества воздуха в камеры сгорания дизельным двигателем.

Дизель также горит при более низкой температуре, чем бензин, а это означает, что он создает больше выхлопных газов.

Бензин

Бензин гораздо более горюч, чем дизельное топливо — он легче воспламеняется и горит намного сильнее, поэтому давление в камерах сгорания не должно быть таким высоким.Это означает, что компоненты могут быть меньше, и что двигатель может работать с гораздо более высоким и более широким диапазоном оборотов.

Поскольку бензиновые двигатели работают на более высоких оборотах, а бензин горит при более высокой температуре, чем дизельные, бензиновые двигатели имеют тенденцию работать более горячими, чем дизельные.

Как это влияет на турбонаддув

Для дизелей

Неотъемлемым недостатком дизельного двигателя является то, что он изо всех сил пытается втянуть достаточно воздуха в камеру сгорания, и турбонаддув действительно может помочь дизельному двигателю справиться с этим.

В коммерческих дизельных двигателях цель состоит в том, чтобы увеличить поток воздуха к двигателю, а не увеличивать давление сгорания (поскольку давления сгорания уже высоки). Это означает, что традиционно для коммерческих дизельных двигателей общий «наддув», обеспечиваемый турбонаддувом, довольно низок — где-то между 5-8 фунтами на квадратный дюйм. *

На практике это означает, что дизельные турбокомпрессоры, как правило, больше, чем их бензиновые аналоги, с большой секцией турбины, которая способна обрабатывать как большой объем выхлопных газов, так и должны обеспечивать достаточный приток воздуха, чтобы цилиндры оставались заполненными.

* Примечание. Развитие технологий означает, что турбокомпрессоры для некоторых современных легковых дизельных двигателей (и некоторых из них используются на небольших коммерческих автомобилях) работают при более высоком давлении наддува. Следите за будущими публикациями в блоге о современных достижениях в области турбонаддува дизельных двигателей.

Для бензина

В бензиновых двигателях добавление турбонаддува связано с увеличением мощности двигателя, поэтому целью является повышение давления внутри камеры сгорания. Это означает, что бензиновые турбокомпрессоры, как правило, меньше по размеру и предназначены для работы на гораздо более высоких оборотах, обеспечивая более высокий наддув без значительного увеличения воздушного потока.

Кроме того, поскольку бензиновые двигатели должны работать с гораздо более широким диапазоном оборотов, важно, чтобы бензиновые турбокомпрессоры набирали скорость («раскручивались») быстрее, чем их дизельные аналоги.

Последний момент, когда дело доходит до бензиновых двигателей, заключается в том, что повышенные обороты как двигателя, так и турбонагнетателя создают много тепла, которое необходимо надлежащим образом регулировать — и многие турбины используют противодавление этих горячих газов для повышения эффективности и операция.

Чем мы можем помочь

В компании AET с 1974 года мы работаем над турбокомпрессорами для всего спектра бензиновых и дизельных двигателей, поэтому вы можете быть уверены, что у нас есть навыки и знания, необходимые для оказания помощи — независимо от того, требуется ли вам ремонт, замена или совет.

Для получения дополнительной информации о любой из наших услуг позвоните дружелюбному, опытному члену команды сегодня по телефону 01924 588 266.

Основы турбонаддува

Если когда-либо на небесах был заключен механический брак, то это дизельный двигатель и турбокомпрессор. На ферме этот союз присутствует во всем, от пикапа до комбайна.

Двигатель может дышать двумя способами.

  1. Двигатель может потреблять воздух естественным образом за счет разницы в давлении в отверстии цилиндра.атмосфера. Это описание двигателя без наддува.
  2. Двигатель может нагнетать воздух в цилиндры с помощью турбонагнетателя или нагнетателя (принудительная индукция).

Два метода принудительной индукции различаются по способу питания. Нагнетатель приводится в действие коленчатым валом двигателя и потребляет мощность. С другой стороны, турбокомпрессор для работы использует выхлопные газы, выходящие из цилиндра, и не требует мощности от двигателя.

Турбокомпрессор выполняет две задачи.Он заполняет отверстие цилиндра большим количеством воздуха и вызывает турбулентность в цилиндре. Этот последний эффект значительно улучшает сгорание. Таким образом, турбокомпрессор делает дизельное топливо более мощным, позволяет ему работать чище и дает возможность использовать меньше топлива.

Объемный КПД


Стандарт, используемый для измерения наполнения цилиндра, называется объемной эффективностью (VE), и ее читают в процентах.

Безнаддувный двигатель испытывает около 80% VE. Другими словами, он использует 80% своей емкости по отношению к объему цилиндра.

Используя принудительную индукцию за счет турбонагнетателя, VE двигателя может улучшиться до 100% и выше в зависимости от количества создаваемого воздушного потока и создаваемого давления.

Кстати, это давление во впускном коллекторе читается как наддув. Датчик на приборной панели показывает это как давление на квадратный дюйм, но на самом деле это величина давления в атмосфере.

Если атмосферное давление составляет 14,7 фунтов на квадратный дюйм, а турбокомпрессор производит 14,7 фунтов на квадратный дюйм (по показаниям манометра), тогда в цилиндре фактически отображается 29.4 фунта на квадратный дюйм. Таким образом, эффективный размер двигателя можно считать удвоенным на каждые 14,7 фунта на квадратный дюйм наддува.

Теоретически 12-литровый двигатель (1 литр составляет примерно 61 кубический дюйм) при повышении давления примерно на 15 фунтов на квадратный дюйм эквивалентен 24-литровому двигателю, который дышит естественно.

Что замечательно в турбонаддуве, так это то, что он дает пассивный прирост мощности. Другими словами, выгода есть только тогда, когда она вам нужна, например, когда двигатель вынужден усердно работать.Когда нагрузка мала, двигатель работает в соответствии со своими механическими размерами. Когда требуется больше мощности, турбонаддув помогает двигателю реагировать так, как будто он имеет больший рабочий объем.

Интеркулер


Во многих приложениях с турбонаддувом также используется теплообменник, который идентифицируется как промежуточный охладитель или охладитель наддувочного воздуха (CAC). Целью CAC является охлаждение нагнетаемого воздуха, что, в свою очередь, увеличивает плотность воздуха, направляемого в цилиндры.

CAC также помогает уменьшить тепло, вызванное действием турбонаддува.Более горячий воздух нежелателен для работы двигателя, поскольку он содержит меньше молекул кислорода, чем более холодный воздух. На каждые 10 ° F. изменение температуры наддувочного воздуха, мощность изменяется на 1%.

Турбокомпрессор включает турбинное колесо с приводом от выхлопных газов. Это колесо заключено в спираль, которая представляет собой корпус в форме улитки. Это колесо также соединено валом с другой спиральной камерой, которая содержит колесо центробежного компрессора, которое направляет наддувочный воздух во впускной коллектор. Сторона турбины турбонагнетателя считается горячей; сторона компрессора считается холодной.

Вал, соединяющий колеса, движется в корпусе подшипника, в который под давлением подается моторное масло. Это масло течет через корпус, стекая обратно в двигатель (обычно обратно в масляный поддон или крышку привода ГРМ). Подшипники вала — плавающие. В некоторых турбокомпрессорах (особенно в более ранних моделях) могли использоваться полуплавающие или запрессованные шариковые или роликовые подшипники.

В условиях высокого наддува вал (и, следовательно, колесо турбины и компрессора) может вращаться со скоростью до 150 000 об / мин.Из-за тепла выхлопных газов турбины многие модели также пропускают охлаждающую жидкость двигателя через корпус подшипника, чтобы продлить срок службы и уменьшить закоксовывание масла.

В турбонагнетателе используются уплотнения, чтобы масло не попало в выхлопную и впускную трубы. Они также содержат отработанные газы и давление наддува в улитке.

Турбокомпрессоры различаются по способу управления давлением наддува. Эти органы управления могут быть либо перепускным клапаном, либо состоять из подвижных колец с лопатками на стороне турбины.Перепускная заслонка позволяет выхлопным газам обходить турбинное колесо и корпус и, таким образом, ограничивать его скорость.

Функция нагрузки, а не частоты вращения двигателя


Энергия, которая вращает турбинное колесо турбонагнетателя, поступает от горячих выхлопных газов, выходящих из цилиндра двигателя. Турбокомпрессор пассивен, поскольку он в гораздо меньшей степени реагирует на частоту вращения коленчатого вала двигателя, чем на температуру выхлопных газов. Вот почему вы услышите турбо раскрутку, когда двигатель нагружен, даже если скорость двигателя может быть незначительной или не увеличиваться.

По мере увеличения нагрузки на двигатель увеличивается температура выхлопных газов и их скорость. Когда выхлопные газы выходят из порта в головке цилиндров, инертный газ испытывает изэнтропическое расширение. Это означает без изменения температуры.

Горячие и расширяющиеся газы нагнетаются в корпус турбины и воздействуют на турбинное колесо так же, как поток реки имел бы воздействие на старую мельницу для измельчения зерна. Затем крыльчатка компрессора под давлением подает воздух во впускной коллектор.Результатом является увеличение VE, мощности и снижение выбросов.

Советы по обслуживанию Turbo


Турбокомпрессор похож на коленчатый вал в двигателях, предназначенных для принудительной индукции, в том смысле, что турбонагнетатель считается основным компонентом, предназначенным для продления срока службы двигателя при надлежащем обслуживании. Это не означает, что турбины не выходят из строя. Когда это происходит, в 90% случаев неисправность может быть связана либо с попаданием постороннего предмета в турбокомпрессор, либо с плохим обслуживанием.

Посторонние предметы могут повредить — если не разрушить — турбокомпрессор. Лучший способ предотвратить такую ​​катастрофу — это аккуратно заменить воздушные фильтры в соответствии с рекомендациями производителя двигателя.

Замена фильтров также дает преимущество предотвращения чрезмерного падения давления воздуха и разрежения на масляном уплотнении компрессора турбокомпрессора. Если падение давления продолжается с течением времени, это может вызвать проблемы с масляным уплотнением.

Другой общий совет по турбонаддуву — дать двигателю поработать на холостом ходу в течение минуты или около того после того, как он сильно поработал.Это позволяет турбокомпрессору замедлиться при охлаждении. Это старая проверенная процедура, которой сегодня часто пренебрегают, но она приносит свои плоды в течение срока службы оборудования.

Поиск и устранение неисправностей


Наиболее частыми симптомами, связанными с недостаточной производительностью турбокомпрессора, являются недостаточная мощность двигателя, чрезмерный дым от выхлопных газов из-за чрезмерного расхода масла и (если применимо) попадание охлаждающей жидкости из корпуса подшипника с водяным охлаждением.

Имея дело с недостаточной мощностью двигателя, сначала определите, правильно ли работает двигатель, прежде чем обвинять турбонагнетатель в возникновении проблемы.Если двигатель работает нормально, велика вероятность того, что причина потери мощности или чрезмерного дыма в выхлопных газах кроется в системе турбонагнетателя.

Перед тем, как определить причины плохой работы турбокомпрессора, всегда проводите физический осмотр компонента. Проверьте все впускные патрубки на предмет плотной посадки турбонагнетателя и двигателя. Ослабленные хомуты или поврежденные шланги позволят ускорить выход.

Во время осмотра обратите внимание на явные признаки утечки выхлопных газов перед корпусом турбины обратно в двигатель.

Утечки выхлопных газов ограничивают производительность турбонагнетателя, поскольку не весь выхлопной газ поступает в турбину турбокомпрессора. Это, в свою очередь, сильно влияет на его способность сжимать воздух для горения.

При осмотре системы обязательно проверьте целостность промежуточного охладителя (CAC) турбонагнетателя. Возможна трещина в баке или небольшое отверстие под штифт в трубе (особенно это проблема вездеходов). Возможно, потребуется снять CAC и проверить его под давлением, как если бы вы делали радиатор.

Если масляное уплотнение турбокомпрессора действительно выходит из строя, это приведет к попаданию смазки в CAC. Смойте эту смазку, поскольку она не только вызывает чрезмерный дым от выхлопных газов, но и ограничивает теплопроводность устройства.

Застрял перепускной клапан


Если в исследуемом турбокомпрессоре используется перепускной клапан, убедитесь, что он не заблокирован в открытом положении. Застрявший перепускной клапан может лишить двигатель мощности или привести к медленному нарастанию наддува.

Во время обследования обязательно проверьте целостность линии, идущей к диафрагме турбины, которая определяет наддув.Если эта линия треснула или протекает, это приведет к чрезмерному ускорению двигателя.

Если вы проверяете турбо-двигатель с регулируемыми лопатками, обратите внимание на скопление углерода в этих лопатках. Накопление углерода приводит к заеданию лопаток и, в свою очередь, к выходу из строя соленоида, управляющего лопатками.

Проверить маслопроводы


Если в исследуемом турбокомпрессоре вышел из строя подшипник или уплотнение, обязательно проверьте целостность линий подачи и слива масла. Если сливная линия забита шламом, это приведет к скоплению масла в корпусе вала и его прохождению через уплотнение.

При проверке турбонагнетателя посмотрите на вход компрессора, чтобы убедиться, что крыльчатка не повреждена. Также обратите внимание на чрезмерную масляную пленку и плавность хода вала. Имейте в виду, что если у исследуемой турбины есть плавающий подшипник, то его вал будет немного перемещаться вверх и вниз. Однако, если это движение приводит к удару ребер о корпус, это верный признак чрезмерного износа вала.

Если и когда придет время, когда турбонагнетателю потребуется профессиональное обслуживание, важно убедиться, что работа выполняется правильно.Анализ отказов — это первый шаг к определению причины поломки.

При найме на работу настаивайте на том, чтобы в сервисной мастерской всегда использовались оригинальные уплотнения и подшипники, и чтобы сборка была сбалансирована после ремонта. Для балансировки требуется специальное оборудование, которого у дешевого восстановителя не будет или которое будет утверждать, что это задача, в которой нет необходимости.

ОЧИСТКА ТУРБОКОМПЕНСАТОРА ПРИ ПОЛНОЙ МОЩНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ

Использование тяжелого топлива в дизельных двигателях приведет к засорению лопаток турбокомпрессора на стороне турбины, если не будут приняты меры по исправлению положения, и примерно с 1956 года было принято чистить турбокомпрессор, когда двигатель работает на 20% мощности.Текущая практика заключается в смешивании воды с газовым потоком в течение нескольких минут, и это был очень удовлетворительный метод очистки. Однако было бы выгодно, если бы очистку можно было проводить без снижения мощности, и авторы (соответственно, Brown Boveri и ISF Flensburg) предоставляют отчет об испытаниях, проведенных во Фленсбурге с целью разработки методов очистки турбокомпрессора при более высокие мощности и возможны при полной нагрузке. Работа представляет собой промежуточный отчет о проделанной работе.Испытания проводились на модифицированном двигателе KHD типа RBV 6M 545 (845 кВт при 385 об / мин), оснащенном турбокомпрессором Brown Boveri VTR 250 и работающим на специальном мазуте. Турбонагнетатель очищали при нагрузке 25%, 50%, 75% и 100% после загрязнения в каждом случае; в качестве очищающей среды использовалась вода в одних испытаниях и гранулы ореховой скорлупы в других. Загрязнение турбокомпрессора перед каждым испытанием на очистку проводилось в течение 24 часов (с некоторыми расширениями), но пока не установлено, сопоставимо ли это с длительным загрязнением, которое могло бы произойти при нормальной эксплуатации.Процедуры очистки при более высоких нагрузках на двигатель еще не полностью удовлетворительны, но результаты показывают, что можно будет промывать турбокомпрессор, когда двигатель работает при 100% нагрузке и 12,4 кг / см кв. Мэп. Приказ BSRA № 54 597.

Информация для СМИ

Предмет / указатель

Информация для подачи

  • Регистрационный номер: 00329866
  • Тип записи: Публикация
  • Агентство-источник: Британская ассоциация корабельных исследований
  • Файлы: TRIS
  • Дата создания: 12 марта 1981 г., 00:00

Основы и информация о турбокомпрессоре | Как работает турбокомпрессор, типы турбонагнетателей и многое другое

Как работает турбокомпрессор

Турбокомпрессор — это устройство с принудительной индукцией, которое утилизирует отработанное тепло двигателя для повышения производительности и эффективности двигателя внутреннего сгорания.Это достигается за счет использования энергии выхлопных газов двигателя для сжатия поступающего воздушного заряда. Турбокомпрессор втягивает окружающий воздух и сжимает его, что в конечном итоге увеличивает давление во впускном коллекторе. Результатом является более высокая плотность воздуха в цилиндрах, что увеличивает потенциал производительности.

В состав простого турбокомпрессора входят:

• Корпус компрессора
• Колесо компрессора (компрессор)
• Корпус турбины
• Колесо турбины (турбина)
• Общий вал, соединяющий колеса турбины и компрессора.

Компрессор и турбины турбонагнетателя вращаются синхронно, то есть оба колеса вращаются с одинаковой угловой скоростью. Следовательно, при любой силе, действующей на турбину, на компрессор действует одинаковая сила. Это основа для рекуперации отработанного тепла выхлопных газов двигателя. Поскольку высокотемпературные газы с высокой скоростью выбрасываются из камеры сгорания, они перемещаются из выпускного коллектора через корпус турбины. Часть энергии, содержащейся в этих газах, затем передается турбине и, следовательно, компрессору турбины.Корпуса турбины и компрессора изолированы друг от друга, поэтому смешивание воздуха и выхлопных газов не происходит.

Геометрия турбины оптимизирована для улавливания энергии из выхлопного потока, а компрессор оптимизирован для повышения давления входящего воздушного заряда. Другими словами, геометрические параметры компрессора и турбины (форма, размер, конструкция ребер) обычно предназначены для разных целей и, следовательно, различаются по внешнему виду. Термодинамический процесс, с помощью которого отходящая энергия преобразуется в полезную механическую энергию, приводит к разнице температур между входом и выходом корпуса турбины.Во время работы турбонагнетателя температура выхлопных газов на входе в корпус турбины всегда будет выше, чем на выходе из корпуса турбины. Чем больше разница температур, тем больше энергии извлекается процессом.

Турбокомпрессор увеличивает производительность, нагнетая воздух в камеру сгорания каждого цилиндра, увеличивая объемный КПД. Это противоположно процессу без наддува, когда воздух всасывается за счет вакуума, создаваемого при опускании поршня на такте впуска.Более высокий объемный КПД процесса принудительной индукции приводит к более плотному заряду воздуха и, следовательно, большему количеству молекул воздуха, присутствующих в камере сгорания перед тактом сжатия. Следовательно, большее количество присутствующих молекул кислорода позволяет впрыскивать большее количество топлива, что приводит к более высокой выходной мощности.

Давление, создаваемое турбонагнетателем, обычно называется наддувом — чтобы сделать больше наддува, нужно создать большее давление во впускном коллекторе (давление во впускном коллекторе примерно равно давлению воздуха в камере сгорания в конце такта впуска. ).Поскольку сжатие воздуха пропорционально увеличивает его температуру, промежуточное охлаждение является обычным делом для двигателей с турбонаддувом для дальнейшего повышения эффективности и потенциала производительности. КПД турбокомпрессора непостоянен; КПД может значительно варьироваться в зависимости от условий эксплуатации, таких как скорость и нагрузка.

«Большой» турбонаддув обычно обеспечивает максимальную мощность и более высокий потенциал воздушного потока, в то время как «маленький» турбонагнетатель демонстрирует характеристики быстрой намотки за счет более низкого общего воздушного потока при более высоких оборотах двигателя.В приложениях с одним турбонаддувом выбор турбонагнетателя является балансирующим действием для удовлетворения требований к воздушному потоку и минимизации турбонаддува.

Работа типового турбокомпрессора

Передаточное отношение турбокомпрессора

Отношение A / R турбокомпрессора имеет множество названий, включая «соотношение сторон», «отношение площади к радиусу», «соотношение воздуха» и «соотношение площадей». Все эти термины являются синонимами друг друга и относятся к отношению площади входа турбины / компрессора к расстоянию между центром тяжести входа и центром колеса турбины / компрессора.

График соотношения A / R турбокомпрессора

Отношения A / R

обычно обсуждаются применительно к корпусам турбины, поскольку соотношение A / R корпуса турбины значительно влияет на производительность турбокомпрессора, тогда как производительность компрессора менее чувствительна к изменениям соотношений A / R в корпусе компрессора. В результате корпуса турбины обычно характеризуются соотношением A / R, в то время как сторона компрессора турбины отличается диаметрами эксдуктора / индуктора и регулировкой.

В целом, отношения A / R корпуса турбины имеют следующие характеристики:

Большое соотношение A / R — Чем больше соотношение A / R, тем медленнее турбонагнетатели (больше задержка, медленнее отклик).Однако большое отношение A / R дает больший потенциал производительности и эффективности на высшем уровне в дополнение к более низкому противодавлению и более высокой пропускной способности.

Малое соотношение A / R — Чем меньше соотношение A / R, тем быстрее турбонагнетатель будет раскручиваться (меньше задержек, лучше отклик). Это происходит за счет пропускной способности и более низкой производительности в целом. Корпус турбины с малым отношением A / R будет страдать от более высоких насосных потерь, повышенного противодавления, и турбокомпрессор может засоряться на верхнем конце.Скорость потока выхлопных газов в корпус турбины выше.

Контроль наддува с помощью Wastegate

На стандартном турбокомпрессоре (без VGT) максимальное давление наддува регулируется устройством, называемым вестгейтом. Перепускная заслонка — это, по сути, клапан, который может быть встроен в корпус турбины изнутри или снаружи. Когда достигается заданное давление наддува, перепускная заслонка открывается и позволяет выхлопным газам обходить турбину. Фактически, перепускная заслонка регулирует давление на выходе турбокомпрессора, измеряя количество выхлопного потока через турбину.Выхлопные газы, проходящие в обход корпуса турбины, выводятся непосредственно в выхлопную систему на выходе из турбины.

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией

Турбонагнетатель с изменяемой геометрией имеет ряд рабочих лопаток в корпусе турбины, которые изменяют его геометрию, увеличивая или уменьшая соотношение A / R по мере необходимости для обеспечения оптимальной производительности и эффективности при любой комбинации скорости, нагрузки и давления. Лопатки, которые приводятся в действие электронным, гидравлическим или вакуумным способом, открываются и закрываются по команде PCM для создания или поддержания давления наддува по мере необходимости.Это эффективно позволяет одному турбонагнетателю одновременно отображать характеристики как малого, так и большого турбонагнетателя.

Когда лопатки находятся в закрытом положении, эффективный размер корпуса турбины уменьшается, а соотношение A / R уменьшается. В этом положении турбонагнетатель может быстро вращаться, поскольку выхлопные газы больше концентрируются на турбинном колесе, что фактически компенсирует низкий поток выхлопных газов.

По мере того, как лопатки постепенно открываются, эффективный размер корпуса турбины увеличивается, а отношение A / R увеличивается.В этом положении турбонагнетатель может управлять более высокими расходами выхлопных газов, демонстрируя хорошие общие рабочие характеристики без удушья из-за высокого противодавления. VGT turbo также использует систему регулируемых лопастей вместо вестгейта — вместо использования клапана для обхода выхлопного потока лопатки открываются, снижая скорость потока и концентрацию выхлопного потока на турбинном колесе.

Помимо обеспечения оптимального отношения A / R на основе текущих условий эксплуатации (нагрузка, скорость, потребность и т. Д.), Турбокомпрессор VGT может использоваться в качестве выхлопного тормоза, закрывая лопатки во время ускорения, эффективно увеличивая противодавление таким же образом, как и типичный выхлопной тормоз.OEM «выхлопные тормоза» чаще всего являются просто выбираемым режимом, в котором график лопастей VGT изменяется для обеспечения торможения.

Работа типового турбокомпрессора с изменяемой геометрией

Aftermarket против турбонагнетателей OEM

Конструкция турбомашин, включая турбокомпрессоры, — это очень сложная область, в которой необходимо учитывать ряд переменных. Не существует идеального турбонагнетателя — выбор турбонагнетателя для конкретного применения — это процесс, требующий отказа от определенных характеристик ради получения других.Производительность турбокомпрессора зависит от его геометрии, при этом особое внимание уделяется характеристикам потока в корпусах и КПД компрессора и турбинных колес. Геометрия колес компрессора и турбины обычно является собственностью конкретной марки и / или продукта. Именно здесь турбокомпрессор на вторичном рынке можно рассматривать как модернизацию агрегата OEM. Модернизированный турбокомпрессор обычно обеспечивает ряд преимуществ в производительности, включая больший воздушный поток и максимальный потенциал давления.

Еще одна важная тема в турбокомпрессорах — конструкция подшипников. Во многих турбокомпрессорах OE используются опорные подшипники, которые экономически эффективны и для всех целей и задач адекватно выполняют свои задачи. Опорный подшипник — это, по сути, втулка, которая находится между валом турбонагнетателя и обоймой подшипника. Втулка или втулка обычно имеют отверстия, через которые может поступать масло под высоким давлением. Затем вал турбонагнетателя подвешивается на тонкой масляной пленке между валом и втулкой опорного подшипника.Хотя они подходят для стандартных приложений, долговечность становится причиной для беспокойства из-за более высокого давления наддува, реализуемого в приложениях с высокими эксплуатационными характеристиками.

Турбонагнетатели с шарикоподшипниками

оснащены шарикоподшипниками, которые удерживают вал внутри корпуса турбокомпрессора. Хотя смазка по-прежнему важна, им не обязательно нужен поток масла под высоким давлением для обеспечения правильной работы. В шарикоподшипниках вал турбонагнетателя поддерживается картриджем подшипника, а не тонким слоем масла. Турбонагнетатели с шарикоподшипниками работают с меньшим трением, чем турбины с опорными подшипниками, что снижает задержку турбокомпрессора, увеличивает срок службы и, как правило, более совместимы с приложениями с высоким наддувом.Имейте в виду, что турбокомпрессор может разогнаться до скорости более 100 000 об / мин за считанные секунды.

Возможно, вам придется подумать о модернизации системы турбонагнетателя, если …

• Двигатель испытывает высокие температуры выхлопных газов (EGT).
• Двигатель выделяет чрезмерный черный дым под нагрузкой, сигнализируя о высокой топливно-воздушной смеси. s)
• Двигатель страдает от чрезмерной задержки турбонаддува / медленной катушки

Повышение производительности в результате модернизации и замены турбокомпрессора трудно оценить, потому что каждое приложение будет значительно отличаться.Если в вашем двигателе не хватает воздуха (чрезмерный дым в верхней части) или вы устали мириться с турбонаддувом, новый турбокомпрессор может иметь огромное значение. Турбокомпрессоры обычно рекламируются по максимальному диапазону мощности, который они могут поддерживать, а не по количеству добавленной мощности. Если вы выберете подходящий турбокомпрессор для своего применения, вы можете ожидать уменьшения турбо-лага, увеличения л.с. / крутящего момента и более низкой температуры выхлопных газов.

Двойной турбонаддув — системы с последовательным, комбинированным и параллельным турбонаддувом

В то время как система с одним турбонагнетателем может поддерживать значительную мощность, система с двумя турбонагнетателями демонстрирует высокий потенциал воздушного потока большого турбонагнетателя, сохраняя при этом характеристики быстрой намотки двигателя гораздо меньшего турбонагнетателя.Двойные турбины, хотя и более дорогие и сложные, не имеют себе равных по общей производительности. Есть два метода установки сдвоенных турбонагнетателей: последовательно или параллельно.

Системы последовательного / комбинированного турбонаддува

В системе с последовательным или комбинированным турбонаддувом используются два турбокомпрессора, обладающие существенно разными характеристиками. Составные турбо-системы обычно полагаются на один маленький и один большой турбокомпрессор, чтобы получить характеристики обоих — быстрая намотка с большим потоком воздуха для поддержки огромного количества лошадиных сил.Меньший турбонаддув обычно называется турбонаддувом «высокого давления», в то время как более крупный турбо обычно считается турбонаддувом «низкого давления». В этом устройстве турбонагнетатель низкого давления втягивает окружающий воздух через воздушный фильтр и подает его в турбонагнетатель высокого давления. Со стороны выпуска выхлопные газы выходят из двигателя в турбонагнетатель низкого давления, а затем в турбонагнетатель высокого давления. Воздух сначала сжимается в турбокомпрессоре низкого давления, а затем еще больше сжимается в турбокомпрессоре высокого давления.Преимущество заключается в том, что турбонагнетатель высокого давления быстро раскручивает, в то время как турбонагнетатель низкого давления перемещает больший объем воздуха.

Параллельные турбо-системы

В параллельной системе двойного турбонаддува каждый турбонагнетатель получает 1/2 доступного потока выхлопных газов. В V-образном двигателе один турбонагнетатель обычно устанавливается на выходе каждого выпускного коллектора. На рядном двигателе параллельные турбины могут быть установлены бок о бок на выходе из выпускного коллектора с помощью разъемного Y-образного фитинга.Теория параллельного использования нескольких турбонагнетателей заключается в том, что каждый турбонагнетатель может быть меньше по размеру, чем в одной турбонагнетательной системе, что способствует сокращению времени катушки. На практике параллельная турбо-система обычно не может превзойти сложную турбо-систему с точки зрения максимального воздушного потока, и поэтому они в значительной степени (но не обязательно полностью) непрактичны для дизельных двигателей. Воздушная сторона параллельной турбо-системы встречается с промежуточным охладителем или впускным коллектором, то есть они питают оба ряда цилиндров совместно, а не по отдельности.

Турбокомпрессор — обзор | Темы ScienceDirect

1 ВВЕДЕНИЕ

Турбокомпрессоры обычно оснащаются опорными подшипниками для поддержки турбин и узла ротора. Однако шарикоподшипники стали популярными в качестве замены опорных подшипников в турбонагнетателях. Ван (1) в своем обзоре технологии керамических подшипников указывает, что гибридные керамические подшипники могут обеспечить лучшую реакцию на ускорение, более низкие требования к крутящему моменту, более низкие вибрации и меньшее повышение температуры, чем опорные подшипники.Гибридные керамические шарикоподшипники содержат стальные внутреннее и внешнее кольца, керамические шарики и обычно обработанный сепаратор. Керамические шарики, по сравнению со стальными ответными частями, легче, гладче, жестче, тверже, устойчивы к коррозии и электрически. Эти фундаментальные характеристики позволяют значительно повысить производительность системы подшипникового ротора. Керамические шарики особенно хорошо подходят для использования в суровых, высоких температурах и / или коррозионных средах. Поэтому гибридные керамические подшипники идеально подходят для турбонагнетателей.Miyashita et al. (2), Keller et al. (3) и Tanimoto et al. (4) использовали шарикоподшипники в небольших автомобильных турбокомпрессорах. Тем не менее, проблемы все еще остаются для высокоскоростных турбонагнетателей с высокой выходной мощностью, для которых требуются подшипники с большим внутренним диаметром, работающие с номинальным диаметром более 2 миллионов. По мере увеличения размера подшипника динамика роторной системы подшипников становится критической для комплексного проектирования и удовлетворительной работы турбокомпрессора.

Исследователи попытались аналитически проанализировать динамику роторной системы турбокомпрессора.San Andrés et al. (5,6,7) представили комплексные модели для прогнозирования динамики турбокомпрессора. Включение полной модели подшипника с жидкостной пленкой позволило понять влияние динамики подшипника на динамику турбокомпрессора. Bou-Said et al. (8) также исследовали динамику ротора турбокомпрессора с линейными и нелинейными аэродинамическими моделями подшипников. Петтинато и др. (9) продемонстрировали преимущества таких динамических моделей ротора турбокомпрессора, используя их для улучшения конструкции подшипников, используемых в турбокомпрессоре.Бонелло (10) реализовал нелинейную модель для исследования динамики турбокомпрессора на полностью плавающих и полуплавающих кольцевых подшипниках. Однако большая часть работы над динамическими моделями ротора турбокомпрессора была сосредоточена на турбокомпрессорах с опорными подшипниками. Поэтому эти модели не могут предсказать динамику ротора турбокомпрессоров, в которых используются подшипники качения. Тем не менее, исследователи попытались разработать аналитические модели для изучения динамики простых роторных систем с подшипниками качения.Гупта (11-13) был одним из первых, кто представил трехмерную динамическую модель подшипника. Разработанная модель была способна анализировать движение всех компонентов подшипника. Meyer et al. (14) представили влияние дефектов на подшипник и продемонстрировали характер колебаний, связанных с дефектами. Saheta et al. (15) и Ghaisas et al. (16) представили полностью динамическую модель дискретных элементов с шестью степенями свободы. В их моделях компоненты подшипников рассматриваются как части сфер и цилиндров, что значительно сокращает вычислительные затраты, связанные с динамическим моделированием подшипников.Sopanen et al. (17, 18) разработали модель подшипника, учитывающую влияние включений. Однако в их анализе динамика клетки и центробежные нагрузки не учитывались. Аштекар и др. (19, 20) разработали модель подшипника с шестью степенями свободы, которая учитывала эффекты дефектов поверхности подшипника. В целом предыдущие исследователи сосредоточились на динамике подшипников и проигнорировали сложное взаимодействие роликовых подшипников с системой вал / ротор. Однако для полного понимания и изучения высокоскоростных турбонагнетателей с высокой выходной мощностью критически важно объединить влияние подшипников и динамики вала / ротора.В высокоскоростных приложениях ротор претерпевает различные формы колебаний, что приводит к сложному движению несущей системы ротора. Lim et al. (21) и Hendrikx et al. (22) разработали модель подшипника, учитывающую эффекты гибкости ротора; однако они пренебрегли влиянием сепаратора подшипника на динамику системы. Тивари (23, 24) рассмотрел влияние дисбаланса и предварительной нагрузки подшипников на динамику ротора, однако была рассмотрена упрощенная модель идеального подшипника и предполагалось, что ротор является жестким.Пренгер (25) представил модель подшипника, способную моделировать конические роликовые подшипники и радиально-упорные подшипники. Модель Пренгера включала эффект гибких валов; однако рассматривались только простые модели вала, и эта модель не могла работать с высокоскоростными приложениями. Программное обеспечение BEAST, разработанное Stacke et al (26), как известно, учитывает гибкость ротора; однако ни модель, ни результаты не являются общедоступными.

В этом исследовании была разработана модель, представляющая систему подшипников ротора турбокомпрессора.Модель сочетает в себе модель подшипника с дискретным элементом и модель гибкого ротора для имитации динамики системы подшипника ротора.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *