Где находится турбина в машине?

ЧТО ТАКОЕ ТУРБИНА И КАК РАБОТАЕТ ТУРБО МОТОР Часть 1.

Основы турбо-наддува. Часть 1.

Основные принципы работы турбо двигателя.

Как известно, мощность двигателя пропорциональна количеству топливо-воздушной смеси попадающей в цилиндры. При прочих равных, двигатель большего объема пропустит через себя больше воздуха и, соответственно, выдаст больше мощности, чем двигатель меньшего объема. Если нам требуется что бы маленький двигатель выдавал мощности как большой или мы просто хотим что бы большой выдавал еще больше мощности, нашей основной задачей станет поместить больше воздуха в цилиндры этого двигателя. Естественно, мы можем доработать головку блока и установить спортивные распредвалы, уеличив продувку и количество воздуха в цилиндрах на высоких оборотах. Мы даже можем оставить количество воздуха прежним, но поднять степень сжатия нашего мотора и перейти на более высокий октан топлива, тем самым подняв КПД системы. Все эти способы действенны и работают в случае когда требуемое увеличение мощности составляет 10-20%. Но когда нам нужно кардинально изменить мощность мотора — самым эффективным методом будет использование турбокомпрессора.

Каким же образом турбокомпрессор позволит нам получить больше воздуха в цилиндрах нашего мотора? Давайте взгянем на приведенную ниже диаграмму:

Рассмотрим основные этапы прохождения воздуха в двигателе с турбокомпрессором:

— воздух проходит через воздушный фильтр (не показан на схеме) и попадает на вход турбокомпрессора (1)
— внутри турбокомпрессора вошедший воздух сжимается и при этом увеличивается количество кислорода в единице объема воздуха. Побочным эффектом любого процесса сжатия воздуха является его нагрев, что несколько снижает его плотность.
— Из турбокомпрессора воздух поступает в интеркулер (3) где охлаждается и в основной мере восстанавливает свою температуру, что кроме увеличения плотности воздуха ведет еще и к меньшей склонности к детонации нашей будущей топливо-воздушной смеси.
— После прохождения интеркулера воздух проходит через дросеель, попадает во впускной коллектор (4) и дальше на такте впуска — в цилиндры нашего двигателя.
Объем цилиндра является фиксированной величиной, обусловленной его диаметром и ходом поршня, но так как теперь он заполняется сжатым турбокомпрессором воздухом, количество кислорода зашедшее в цилиндр становится значительно больше чем в случае с атмосферным мотором. Большее количество кислорода позволяет сжечь большее количество топлива за такт, а сгорание большего количества топлива ведет к увеличению мощности выдаваемой двигателем.
— После того как топливо-воздушная смесь сгорела в цилиндре, она на такте выпуска уходит в выпускной коллекторе (5) где этот поток горячего (500С-1100С) газа попадает в турбину (6)
— Проходя через турбину поток выхлопных газов вращает вал турбины на другой стороне которого находится компрессор и тем самым совершает работу по сжатию очередной порции воздуха. При этом происходит падение давления и температуры выхлопного газа, поскольку часть его энергии ушла на обеспечение работу компрессора через вал турбины.

Ниже приведена схема внутреннего устройства турбокомпрессора:

В зависимоти от конкретного мотора и его компоновки под капотом, турбокомпрессор может иметь дополнительные встроенные элементы, такие как Wastegate и Blow-Off. Рассмотрим их подробнее:

Blow-off
Блоуофф (перепускной клапан) это устройство установленное в воздушной системе между выходом из компрессора и дроссельной заслонкой с целью недопустить выход компрессора на режим surge. В моменты когда дроссель резко закрывается, скорость потока и расход воздуха в системе резко падает, при этом турбина еще некоторое время продолжает вращаться по инерции со скоростью не соответствующей новому упавшему расходу воздуха. Это вызывает циклические скачки давления за компрессором и слышимый характерный звук прорывающегося через компрессор воздуха. Surge со временем приводит к выходу из строя опорных подшипников турбины, в виду значительной наргрузки на них в этих переходных режимах. БлоуОфф использует комбинацию давлений в коллекторе и установленной в нем пружины что бы определить момент закрытия дросселя. В случае резкого закрытия дросселя блоуофф сбрасывает в атмосферу, возникающий в воздушном тракте избыток давления и тем самым спасает турбокомпрессор от повреждения.

Wastegate:
Представляет собой механический клапан устанавленный на турбинной части или на выпускном коллекторе и обеспечивающий контроль за создаваемым турбокомпрессором давлением. Некоторые дизельние моторы используют турбины без вейстгейтов. Тем не менее подавляющее большинство бензиновых моторов обязательно требуют его наличия. Основной задачей вейстгейта является обеспечивать выхлопным газам возможность выхода из системы в обход турбины. Пуская часть газов в обход турбины, мы контролируем количество энергии газов которое уходит через вал на компрессор и тем самым управляем давлением наддува, создаваемое компрессором. Как правило вейстгейт использует давление наддува и давление встроенной пружины что бы контролировать обходной поток выхлопных газов.
Встроенный вейстгейт состоит из заслонки встроенной в турбинный хаузинг (улитку), пневматического актуатора и тяги от актуатора к заслонке.
Внешний гейт представляет собой клапан устанавливаемый на выпускной коллектор до турбины. Преимуществом внешнего гейта является то, что сбрасываемый им обходной поток может быть возвращен в выхлопную систему далеко от выхода из турбины или вообще сброшен в атмосферу на спортивных автомобилях. Все это ведет к улучшению прохождения газов через турбину в виду отсутствия разнонаправленных потоков в компактном объеме турбинного хаузинга.

Водяное и маслянное обеспечение:
Шарикоподшипниковые турбины Garrett требуют значительно меньше масла чем втулочные аналоги. Поэтому установка маслянного рестриктора на входе в турбину крайне рекомендована если давление масла в вашей системе привышает 4 атм. Слив масла должен быть заведен в поддон выше уровня масла. Поскольку слив масла из турбины происходит естественным путем под действием гравитации, крайне важно что бы центральный картридж турбины был ориентирован сливом масла вниз.
Частой причиной выхода из строя турбин является закоксовка маслом в центральном картридже. Быстрая остановка мотора после больших продолжительных нагрузок ведет к теплообмену между турбиной и нагретым выпускным коллектором, что в отсутствии притока свежего масла и поступления холодного воздуха в компрессор ведет к общему перегреву картриджа и закоксовке имеющегося в нем масла.
Для минимизации этого эффекта турбины снабдили водяным охлаждением. Водные шланги обеспечивают эффект сифона снижая температуру в центральном картридже даже после остановки двигателя, когда нет принудительной циркуляции воды. Желательно так же обеспечить минимум неравномерности по вертикали линии подачи воды, а так же несколько развернуть центральный картридж вокруг оси турбины на угол до 25 градусов.

Правильный подбор турбины является ключевым моментом в постройке турбо-мотора и основан на многих вводных данных. Самым основным фактом выбора является требуемая от мотора мощность. Важно также выбирать эту цифру максимально реалистично для вашего мотора. Поскольку мощность мотора зависит от количества топливо-воздушной смеси которая через него проходит за единицу времени, опредлив целевую мощность мы приступим к выбору турбины способной обеспечить необходимый для этой мощности поток воздуха.

Другим крайне важным фактором выбора турбины является скорость ее выхода на наддув и минимальные обороты двигателя на которых это происходит. Меньшая турбина или меньший горячий хаузинг позволяют улучшить эти показатели, но максимальная мощность при этом будет снижена. Тем не менее за счет большего рабочего диапазона работы двигателя и быстрого выход турбины на наддув при открытии дросселя в целом результат может быть значительно лучше, чем при использовании большей турбины с большой пиковой мощностью, но в узком верхнем диапазоне работы мотора.

Втулочные и шарикоподшипниковые турбины.
Втулочные турбины были самыми распространенными в течении долгого времени, тем не менее новые и более эффективные шарикоподшипниковые турбины используются все чаще. Шарикоподшипниковые турбины появились как результат работы Garrett Motorsport во многих гоночных сериях.
Отзывчивость турбины на дроссель очень зависит от конструкции центрального картриджа. Шарикоподшипниковые турбины Garrett обеспечивают на 15% более быстрый выход на наддув относительно их втулочных аналогов, снижая эффект турбо-ямы и приближая ощущение от турбо-мотора к атмосферному большеобъемнику.
Шарикоподшипниковые турбины так же требуют значительно меньшего потока масла через картридж для смазки пошипников. Это снижает вероятность утечек масла через сальники. Так же такие турбины менее требовательны к качеству масла и менее склонны к закоксовке после глушения двигателя.

Как выглядит и где находится автомобильная турбина

Опубликовано Master в 13 марта, 2019

Двигатель является одним из наиболее важных компонентов автомобиля, а для его эффективной работы и максимальной производительности устанавливается турбина. Как выглядит и где находится автомобильная турбина? Для раскрытия данной темы понадобятся следующие тезисы:

Для чего нужна автомобильная турбина

Автомобильная турбина вместе с компрессором является одним из компонентов, необходимых для активации так называемого турбонагнетателя (турбонаддува). Это устройство служит для увеличения объема воздуха внутри двигателя, повышения его производительности и мощности при движении автомобиля. В частности, турбина представляет собой горячую сторону турбокомпрессора и активируется благодаря горячим выхлопным газам автомобиля. Её коллега, компрессор, напротив, представляет собой холодную сторону, выполняющую поглощение воздуха, который потом сжимается.

Турбина используется для сбора кинетической энергии и энтальпии (термодинамического потенциала), создаваемых газами, а затем для её преобразования в механическую энергию, которая используется для приведения в действие рабочего колеса компрессора. Последний сжимает воздух и поставляет его во впускной коллектор, таким образом, обеспечивая цилиндры двигателя возрастанием объема воздуха и, следовательно, большей мощностью для автомобиля.

Внешний вид автомобильной турбины

Часто автомобильные турбины называют «улитками». И в самом деле, внешний вид турбины напоминает моллюска. Но, в отличие от медлительной улитки, турбина способна внутри себя отработать мощную энергию для высокой производительности авто. Если рассматривать современную турбину с компрессором, но данный агрегат состоит из двух «улиток», одна проводит отработанные газы, а вторая прокачивает воздух в цилиндры. Но в комплексе система называется «турбонаддув», и состоит из множества деталей.

Автомобильная турбина в разрезе

Основным компонентом турбины с нагнетателем, который выполняет главную функцию, является крыльчатка с лопатками. Она вращается на высокой скорости до 200 000 оборотов в минуту, и действует как компрессор, закачивая поток воздуха в камеру турбины. Далее воздух сжимается, и уменьшается его объем. Но по законам физики, сжатый воздух способен нагреваться. И тут инженеры продумали отличное решение – использовали принцип промежуточного охлаждения воздуха.

Так появилась деталь под названием «интеркулер». Он стал теплообменником, охлаждающим воздух благодаря хладагенту. Интеркулер также увеличивает мощность мотора до 20%, и предотвращает детонацию выхлопного газа.

Если ли разница между турбиной в дизельном и бензиновом двигателе? Её практически нет. Главное отличие – это степень наддува. В дизельных двигателях необходимо большое давление, и по этой причине в них более мощные нагнетатели воздуха. Бензиновые двигатели оснащены нагнетателями меньшей мощности, поскольку высокое давление в камере сгорания способно привести к детонации.

Где расположена турбина в авто

Где находится турбина в машине? Всё очень просто – «улитку» легко распознать и найти встроенной в сам двигатель. Как правило, двигатели современных автомобилей оснащены турбонаддувом. Все дизельные и спортивные автомобили обязательно со встроенными турбинами, ибо без них невозможно развить необходимую мощность для пробега.

Читайте также  Почему свистят тормоза на машине?

Турбина в двигателе автомобиля (“улитка”)

Если в заводской модели авто есть турбокомпрессор, владельцу не нужно будет беспокоиться о каких-либо дополнительных деталях, потому что двигатель транспортного средства уже разработан для обработки мощности, генерируемой турбиной. В случае отсутствии турбины в машине, лучше обратиться к специалисту, который поможет выбрать подходящую модель турбины под двигатель и модель авто.

Как работает турбина авто — ее устройство и эксплуатация

На сегодняшний день современный автопром активно внедрил технологию использования турбинных двигателей, и теперь без них представить современный автомобиль уже немыслимо.

Но не все имеют полное представление о том как работает турбина у авто, преимуществах турбины, рациональности установки и использования.

Итак, рассмотрим принцип действия турбины:

Двигатель состоит из цилиндров, в которых сгорает топливо того или иного вида. Мощность прямо пропорционально зависит от количества цилиндров.

Турбина предназначена для ускорения подачи топлива в камеру сгорания, чем больше будет его сгорать, тем больше потребуется воздуха. Этого можно достичь с помощью такой конструкции как у турбин – улиткооборазной.

Максимальные обороты агрегата составляют 240000 оборотов в минуту, а двигатель, к примеру, развивает только 10000. Чем больше нагнетается воздуха, тем больше сгорает горючей смеси и увеличивается мощность, что приводит к увеличению скорости.

Как правильно эксплуатировать изделие:

• Монтаж катализатора осуществляется очень тщательно, во избежание появления трещин от механического воздействия;

• Необходимо систематическая замена фильтрующих элементов, с целью недопущения прямого попадания пыли, песка, грязи;

• Не рекомендуется длительное время ездить на повышенных оборотах, с целью недопущения перегрева и выхода со строя;

• Не допускать агрессивное использование турбины на дорогах городского значения, уберегая себя и других участников от дорожно-транспортных происшествий.

Новинкой стало использование двух турбин на одном двигателе, а моторы стали битурбированными. Сила «железного коня» увеличится вдвое, но есть и неприятный исход, так как при остановке нагнетателя, коленвал до полной остановки вращается без смазочной жидкости, что может привести в ускоренному износу.

Катализаторы устанавливаются абсолютно на все транспортные средства, и без того достаточно мощны. Владелец машины может в любой момент демонтировать ускоритель на любом сервисном центре.

Положительная сторона турбин:

• Быстрота ускорения и набора скорости, приёмистость;

• Уникальность звучания катализатора;

• Возможность самовыражения в кругу знакомых.

Отрицательная сторона:

• Повышенное потребление топлива;

• При отсутствии опыта шансы совершить аварию увеличиваются в несколько раз;

• За лихачество на дорогах существенные штрафные санкции.

Турбинный механизм состоит из: крыльчатки-турбины, вала, непосредственно корпуса. Инженеры часто употребляют такое слово как турболаг – это период (яма) между моментом нажатия на акселератор и нагнетанием воздуха турбиной.

С данной проблемой на сегодняшний день успешно борются путём монтажа в ускоритель двух клапанов: для нагнетания воздуха и для выпуска отработанных газов.

Ограниченный ресурс службы был продлён с помощью замены материала для изготовления шариков подшипника на керамику, способную выдерживать перепады температурных режимов, огромную частоту вращения, общая масса изделия снижена на 20 %.

С целью достижения максимального использования нагнетающегося воздуха, специалистами разработано устройство под названием интеркулер, задача которого состоит в том, чтобы охлаждать нагнетаемый воздух, тем самым повышая эффективность работы компрессора.

Автопрому известны компрессоры трёх видов: центробежный, роторный, двухвинтовой, которые отличаются системой подачи воздуха в мотор. Кулачковый вал применяется роторным и двухвинтовым компрессоры, а центробежный – крыльчатку.

Роторный компрессор имеет огромные габариты, и как правило размещён над двигателем, выступая за капот. Фанаты дрэгстеров и роддеров приобретают такие установки.

Двухвинтовой нагнетатель более практичен и компактен, но ввиду своей конструкции цена выше, чем у «братьев».
Центробежный катализатор эффективен и востребован, по сравнению с родственниками. Лёгок, компактен, практичен в установке в передней части мотора, заставляющий прохожих оборачиваться слыша такой прекрасный свист.

Признаки поломки агрегата:

Наличие белого дыма в выхлопной трубе автомобиля, резкое падение мощности, существенное потребление моторного масла двигателем – это первые симптомы, свидетельствующие о необходимости поездки на сертифицированный сервис технического обслуживания для устранения поломки и предотвращения появления новых.

Могут подлежать замене или профилактике: подшипники и уплотнительные кольца, пропускающие потоки масла, преобразующиеся в белый дым. Осуществлять демонтаж следует очень аккуратно и только всю турбину в сборе.

Подводя итог, следует отметить, что устанавливать или нет турбину решать конечно только собственнику транспорта, но учитывать указанные в статье рекомендации необходимо каждому, с целью недопущения возникновения ошибок и аварийности на дорогах.

Что такое турбонаддув

Такая вот небольшая с виду «улитка» — один из самых действенных способов увеличить мощность двигателя.

Несомненно, каждый из нас хоть раз в жизни замечал на обычном с виду автомобиле шильдик «turbo». Производители, как нарочно, делают эти шильдики небольшого размера и размещают в неприметных местах так, что непосвящённый прохожий не заметит и пройдёт мимо. А понимающий человек непременно остановится и заинтересуется автомобилем. Ниже приводится рассказ о причинах такого поведения.

Автомобильные конструкторы (с момента появления на свете этой профессии) постоянно озабочены проблемой повышения мощности моторов. Законы физики гласят, что мощность двигателя напрямую зависит от количества сжигаемого топлива за один рабочий цикл. Чем больше топлива мы сжигаем, тем больше мощность. И, скажем, захотелось нам увеличить «поголовье лошадей» под капотом — как это сделать? нас и поджидают проблемы.

Дело в том, что для горения топлива необходим кислород. Так что в цилиндрах сгорает не топливо, а топливно-воздушная смесь. Мешать топливо с воздухом нужно не на глазок, а в определённом соотношении. К примеру, для бензиновых двигателей на одну часть топлива полагается частей воздуха — в зависимости от режима работы, состава горючего и прочих факторов.

Как мы видим, воздуха требуется весьма много. Если мы увеличим подачу топлива (это не проблема), нам также придётся значительно увеличить и подачу воздуха. Обычные двигатели засасывают его самостоятельно разницы давлений в цилиндре и в атмосфере. Зависимость получается прямая — чем больше объём цилиндра, тем больше кислорода в него попадёт на каждом цикле. Так и поступали американцы, выпуская огромные двигатели с умопомрачительным расходом горючего. А есть ли способ загнать в тот же объём больше воздуха?

Есть, и впервые придумал его господин Готтлиб Вильгельм Даймлер (Gottlieb Wilhelm Daimler). Знакомая фамилия? Ещё бы, именно она используется в названии DaimlerChrysler. Так вот, этот немец весьма неплохо соображал в моторах и ещё в 1885 году придумал, как загнать в них больше воздуха. Он догадался закачивать воздух в цилиндры с помощью нагнетателя, представлявшего собой вентилятор (компрессор), который получал вращение непосредственно от вала двигателя и загонял в цилиндры сжатый воздух.

Швейцарский инженер-изобретатель Альфред Бюхи (Alfred J. Büchi) пошёл ещё дальше. Он заведовал разработкой дизельных двигателей в компании Sulzer Brothers, и ему категорически не нравилось, что моторы были большими и тяжёлыми, а мощности развивали мало. Отнимать энергию у «движка», чтобы вращать приводной компрессор, ему также не хотелось. Поэтому в 1905 году господин Бюхи запатентовал первое в мире устройство нагнетания, которое использовало в качестве движителя энергию выхлопных газов. Проще говоря, он придумал турбонаддув.

Идея умного швейцарца проста, как всё гениальное. Как ветра вращают крылья мельницы, также и отработавшие газы крутят колесо с лопатками. Разница только в том, что колесо это очень маленькое, а лопаток очень много. Колесо с лопатками называется ротором турбины и посажено на один вал с колесом компрессора. Так что условно турбонагнетатель можно разделить на две части — ротор и компрессор. Ротор получает вращение от выхлопных газов, а соединённый с ним компрессор, работая в качестве «вентилятора», нагнетает дополнительный воздух в цилиндры. Вся эта мудрёная конструкция и называется турбокомпрессор (от латинских слов turbo — вихрь и compressio — сжатие) или турбонагнетатель.

В турбомоторе воздух, который попадает в цилиндры, часто приходится дополнительно охлаждать — тогда его давление можно будет сделать выше, загнав в цилиндр больше кислорода. Ведь сжать холодный воздух (уже в цилиндре ДВС) легче, чем горячий.

Воздух, проходящий через турбину, нагревается от сжатия, а также от деталей турбонаддува, разогретого выхлопными газами. Подаваемый в двигатель воздух охлаждают при помощи так называемого интеркулера (промежуточный охладитель). Это радиатор, установленный на пути воздуха от компрессора к цилиндрам мотора. Проходя через него, он отдаёт своё тепло атмосфере. А холодный воздух более плотный — значит, его можно загнать в цилиндр ещё больше.

Чем больше выхлопных газов попадает в турбину, тем быстрее она вращается и тем больше дополнительного воздуха поступает в цилиндры, тем выше мощность. Эффективность этого решения по сравнению, например, с приводным нагнетателем в том, что на «самообслуживание» наддува тратится совсем немного энергии двигателя — всего 1,5%. Дело в том, что ротор турбины получает энергию от выхлопных газов не за счёт их замедления, а за счёт их охлаждения — после турбины выхлопные газы идут быстро, но более холодные. Кроме того, затрачиваемая на сжатие воздуха даровая энергия повышает КПД двигателя. Да и возможность снять с меньшего рабочего объёма большую мощность означает меньшие потери на трение, меньший вес двигателя (и машины в целом). Всё это делает автомобили с турбонаддувом более экономичными в сравнении с их атмосферными собратьями равной мощности. Казалось бы, вот оно, счастье. Ан нет, не всё так просто. Проблемы только начались.

, скорость вращения турбины может достигать 200 тысяч оборотов в минуту, , температура раскалённых газов достигает, только попробуйте представить, 1000°C! Что всё это означает? То, что сделать турбонаддув, который сможет выдержать такие неслабые нагрузки длительное время, весьма дорого и непросто.

По этим причинам турбонаддув получил широкое распространение только во время Второй мировой войны, да и то только в авиации. В годах американская компания Caterpillar сумела приспособить его к своим тракторам, а умельцы из Cummins сконструировали первые турбодизели для своих грузовиков. На серийных легковых машинах турбомоторы появились и того позже. Случилось это в 1962 году, когда почти одновременно увидели свет Oldsmobile Jetfire и Chevrolet Corvair Monza.

Но сложность и дороговизна конструкции — не единственные недостатки. Дело в том, что эффективность работы турбины сильно зависит от оборотов двигателя. На малых оборотах выхлопных газов немного, ротор раскрутился слабо, и компрессор почти не задувает в цилиндры дополнительный воздух. Поэтому бывает, что до трёх тысяч оборотов в минуту мотор совсем не тянет, и только потом, тысяч после четырёх-пяти, «выстреливает». Эта ложка дёгтя называется турбоямой. Причём чем больше турбина, тем она дольше будет раскручиваться. Поэтому моторы с очень высокой удельной мощностью и турбинами высокого давления, как правило, страдают турбоямой в первую очередь. А вот у турбин, создающих низкое давление, никаких провалов тяги почти нет, но и мощность они поднимают не очень сильно.

Читайте также  Заставили машину во дворе что делать?

Почти избавиться от турбоямы помогает схема с последовательным наддувом, когда на малых оборотах двигателя работает небольшой малоинерционный турбокомпрессор, увеличивая тягу на «низах», а второй, побольше, включается на высоких оборотах с ростом давления на выпуске. В прошлом веке последовательный наддув использовался на суперкаре Porsche 959, а сегодня по такой схеме устроены, например, турбодизели фирм BMW и Land Rover. В бензиновых двигателях Volkswagen роль маленького «заводилы» играет приводной нагнетатель.

На рядных двигателях зачастую используется одиночный турбокомпрессор (пара «улиток») с двойным рабочим аппаратом. Каждая из «улиток» наполняется выхлопными газами от разных групп цилиндров. Но при этом обе подают газы на одну турбину, эффективно раскручивая её и на малых, и на больших оборотах

Но чаще по-прежнему встречается пара одинаковых турбокомпрессоров, параллельно обслуживающих отдельные группы цилиндров. Типичная схема для турбомоторов, где у каждого блока свой нагнетатель. Хотя двигатель V8 фирмы M GmbH, дебютировавший на автомобилях BMW X5 M и X6 M, оснащён перекрёстным выпускным коллектором, который позволяет компрессору получать выхлопные газы из цилиндров разных блоков, работающих в противофазе.

Заставить турбокомпрессор работать эффективнее во всём диапазоне оборотов, можно ещё изменяя геометрию рабочей части. В зависимости от оборотов внутри «улитки» поворачиваются специальные лопатки и варьируется форма сопла. В результате получается «супертурбина», хорошо работающая во всём диапазоне оборотов. Идеи эти витали в воздухе не один десяток лет, но реализовать их удалось относительно недавно. Причём сначала турбины с изменяемой геометрией появились на дизельных двигателях, благо, температура газов там значительно меньше. А из бензиновых автомобилей первый примерил такую турбину Porsche 911 Turbo.

Конструкцию турбомоторов довели до ума уже давно, а в последнее время их популярность резко возросла. Причём турбокомпрессоры оказалось перспективным не только в смысле форсирования моторов, но и с точки зрения повышения экономичности и чистоты выхлопа. Особенно актуально это для дизельных двигателей. Редкий дизель сегодня не несёт приставки «турбо». Ну а установка турбины на бензиновые моторы позволяет превратить обычный с виду автомобиль в настоящую «зажигалку». Ту самую, с маленьким, едва заметным шильдиком «turbo».

Как заменить турбину на двигателе?

Наличие турбины в автомобиле обеспечивает увеличение мощности двигателя благодаря поступлению в цилиндры того же воздушного потока с его предварительным сжатием. Перед тем, как снять турбину и заменить ее, рекомендуется ознакомиться с причинами выхода из строя агрегата.

Неисправности турбины и их признаки

Ресурс эксплуатации турбокомпрессора в среднем составляет около десяти лет. Но несмотря на это, при неправильной эксплуатации агрегат может выйти из строя значительно раньше.

Признаки поломки

Симптомы, по которым можно определить необходимость замены турбины:

  1. Снизилась тяга автомобиля. Мощность упала, для набора нужных оборотов двигателя водителю надо интенсивнее жать на газ.
  2. Появление черного, белого либо синего дыма из выхлопной трубы. Синий дым из глушителя свидетельствует о сгорании моторной жидкости в цилиндрах силового агрегата, масло попадает туда из турбокомпрессора. Черный дым говорит об утечке воздуха, что может сообщить о нарушении герметичности системы. Дым белого цвета свидетельствует о засорении сливного маслоотвода нагнетателя.
  3. Появление скрежета, нехарактерного шума либо свиста при функционировании мотора. Наличие свиста сообщает об утечке воздуха со стыка выхода компрессорного устройства и двигателя. Появление скрежета свидетельствует о трении составных элементов системы турбонаддува.
  4. Повысился расход моторной жидкости либо появилась ее утечка.
  5. Давление смазочного вещества либо воздуха снизилось или периодически падает.
  6. Проверка составных деталей турбированной системы требуется при регулярном отключении либо выходе из строя турбины.

FORGISTO подробно рассказал о признаках поломки турбокомпрессора на примере автомобиля Митсубиси Паджеро.

Основные причины

Если появились признаки неисправности турбокомпрессора, использовать автомобиль до выяснения и ликвидации причины нельзя. Иначе турбина может полностью выйти из строя.

Основания неисправностей следующие:

  • механические повреждения в результате удара;
  • загрязненная моторная жидкость;
  • недостаток смазки;
  • перегрев.

О причинах поломки турбины рассказал Роман Лысенко.

Как снять турбину?

Чтобы поменять турбину своими руками, предварительно ее надо демонтировать. Процедуру снятия можно выполнить в гаражных условиях.

Что понадобится?

Перед тем, как снять турбину, для выполнения задачи подготовьте:

  • набор отверток — с крестовым и плоским наконечником, желательно разной длины;
  • набор гаечных ключей;
  • ключи трещотка на 1/2 и 1/4, желательно с удлинителями;
  • жидкость WD-40.

Алгоритм действий

Если автомобилю больше пяти лет, за день до процедуры демонтажа все крепежные гайки и болты рекомендуется обработать средством WD-40.

Речь идет об элементах крепления турбины к коллектору. Это позволит облегчить процедуру демонтажа.

Процесс снятия выполняется так:

  1. Отключается электросеть машины. Для этого в моторной отсеке от АКБ отсоединяются клеммы.
  2. Для выполнения работ надо обеспечить свободный доступ к агрегату. Турбина располагается между двумя коллекторами — выпускным и впускным. Если машина заднеприводная, то агрегат установлен справа от мотора. Если автомобиль оборудован передним приводом, то искать турбину надо слева от силового агрегата.
  3. Производится демонтаж всех компонентов и узлов, которые могут мешать снятию турбины. Здесь надо ориентироваться на конструктивные особенности ДВС. Демонтажу могут мешать генераторное устройство, батарея либо резервуар системы обмыва лобового стекла. Производится снятие креплений и демонтаж этих элементов.
  4. Турбины современных автомобилей оборудуются множеством контроллеров. Речь идет о датчике контроля температура газов, контроллере давления, исправности агрегата и т. д. Перед демонтажем агрегата надо произвести отключение этих устройств от бортовой сети, сняв разъемы. Если этого не сделать, можно повредить проводку.
  5. Выполняется отсоединение патрубков охладительной системы, а также магистралей системы смазки картриджа турбины. При отключении рекомендуется промаркировать шланги, чтобы не перепутать их при дальнейшем монтаже. Надо произвести демонтаж или отключить магистраль слива моторной жидкости из полости картриджа в картер силового агрегата.
  6. Следующим этапом будет демонтаж турбокомпрессорного агрегата. Он может фиксироваться на аппайпе, даунпайпе либо блоке силового агрегата. Сначала выполняется демонтаж участка магистрали, которая идет на выхлопную трубу. При выполнении задачи нельзя потерять уплотнительные элементы и гайки.
  7. Затем выполняется отсоединение верхней магистрали, она демонтируется немного проще. По этому шлангу сжатый воздушный поток подается на силовой агрегат, поэтому температуры в этой магистрали ниже. В результате состояние болтовых соединений лучше.
  8. Если турбина фиксируется на блоке, то надо открутить и это крепление. После этого агрегат отсоединяется от коллекторного узла и демонтируется.

Канал Ремонт своими руками Audi Q7, A6, VW рассказал о демонтаже турбины на примере автомобилей Ауди и Фольксваген.

Как проверить снятую турбину?

Особенности диагностики снятой турбины:

  1. Наличие трещин в коллекторе горячей крыльчатки можно определить после разбора агрегата.
  2. На ощупь можно определить выработку подшипниковых элементов скольжения, а также втулок вала. Для этого агрегат надо пошевелить в разные стороны, но данный метод диагностики неточен, поскольку люфт может иметься на новом устройстве. Точно определить этот нюанс сможет только опытный специалист, рядовому автомобилисту это сделать проблематично.
  3. Обращается внимание на продольные и осевые люфты. В идеале люфт должен быть не более 1-2 мм. Если он больше, агрегат подлежит ремонту.
  4. Вращение элементов турбины должно быть плавным, заедания не допускаются.
  5. Если демонтированный агрегат сухой, то люфт будет большим. Когда устройство наполнится моторной жидкостью, смазка создаст давление, поэтому зазор должен быть практически незаметен. Если агрегат в смазочной жидкости, то турбина подлежит замене.
  6. Выполняется диагностика внутренних поверхностей турбины. Если на стенках имеются повреждения, это говорит о том, что поверхности царапаются крыльчаткой.
  7. Наиболее точный результат позволит дать диагностика геометрии агрегата с помощью специального стенда.

VLADIMIR PROKUDIN подробно рассказал о диагностике турбокомпрессора в гаражных условиях без геометрии.

Чистка турбины

Восстановить рабочее состояние агрегата можно путем его очистки, для этого его предварительно надо разобрать. Выполняется эта процедура в гаражных условиях.

Что понадобится?

Чтобы разобрать агрегат и выполнить его очистку, подготовьте:

  • гаечный ключ на 10;
  • ключ звездочку на 20;
  • молоток;
  • отвертку с плоским наконечником;
  • средство WF-40;
  • наждачную бумагу.

Алгоритм действий

Процедура очистки выполняется так:

  1. Отверстия для моторной жидкости надо предварительно закрыть. Это обеспечит качественную герметизацию агрегата и позволит не допустить попадания в него сторонних предметов.
  2. Выкручиваются шесть винтов по кругу агрегата. Три элемента крепления предназначены для фиксации скобы актуатора. После выкручивания актуатор отключается от турбины, для этого выполняется демонтаж стопорного кольца, используется отвертка. Действие выполняется аккуратно, чтобы не повредить кольцо.
  3. С помощью наждачной бумаги производится зачистка стыковой части картриджа с горячей улиткой. Выполняется очистка канавки, после чего в нее заливается средство WD-40. Лучше оставить агрегат в таком состоянии на ночь, это позволит качественно окиснуть всем загрязнениям.
  4. Затем осторожно надо постучать молотком по горячей крыльчатке. Обстукивание производится по кругу и без фанатизма, чтобы не допустить повреждения агрегата. Для большего удобства холодную крыльчатку можно зажать в тиски. Обстучав агрегат несколько минут, горячая крыльчатка может отсоединиться от картриджа, но важно, чтобы она отходила равномерно. Если в итоге так называемая улитка будет перекошена, это приведет к ее повреждению.
  5. Картридж с холодной крыльчаткой разбирать не нужно, разбору подлежит только горячая составляющая. Производится демонтаж направляющих роликов, извлечение кольца, которое связывает лопатки. После этого выкручиваются три винта ключом-звездочкой. Выполнив эту задачу, между корпусом агрегата и крыльчаткой можно увидеть три шайбы их потерять нельзя.
  6. Производится вычищение продуктов нагара из корпуса крыльчатки, а также геометрии. Для удаления загрязнений устройство можно поместить в емкость с дизельным топливом. Допускается использование специальных насадок на дрель либо наждачной бумаги. Суть в том, чтобы произвести разбор и очистку каждой лопатки отдельно. Если эти элементы цепляются за корпус крыльчатки, их надо немного подточить.
  7. После выполнения очистки процедура сборки выполняется в обратной последовательности. При затягивании винтов ключом-звездочкой нельзя переусердствовать, иначе элементы крепления можно сорвать.

Как поставить своими руками?

В целом процедура монтажа выполняется в обратном порядке, но при выполнении задачи есть нюансы:

  1. Выполняя установку, надо учесть, какие детали от старого агрегата будут монтированы обратно, а какие подлежат замене. Речь идет о болтах, уплотнительных элементах, шпильках и гайках. Если подводящие патрубки изношены, их надо заменить.
  2. При монтаже агрегата на дизельный двигатель герметики обычно не применяются. Но если автовладелец решил их использовать, это надо делать аккуратно. Важно не допустить попадания герметика внутрь трубопровода.
  3. При монтаже надо обратить внимание на отверстия масляной магистрали, слива, а также системы охлаждения. Особенно, если эти магистрали соединяются не патрубками.
  4. Производится монтаж всех устройств, демонтированных при снятии турбины. Речь идет о генераторной установке, АКБ, а также резервуаре системы обмыва лобового стекла. При установке генератора важно правильно натянуть приводной ремешок, чтобы не допустить его ослабления или перетяжки. Ошибки могут привести к некорректной работе электрооборудования и быстрому износу ремня.
  5. В конце выполняется подключение контроллеров и производится пробный пуск силового агрегата. Мотор должен какое-то время поработать на холостом ходу. Затем обороты увеличиваются приблизительно до 3500 в минуту и проверяется работы ДВС.
Читайте также  Что означает fwd на машине?

Сколько стоит турбина?

Наименование Цена, руб
Новая турбина для автомобилей Тойота Карина, Королла От 8500 до 12 тысяч рублей в среднем
Турбина для автомобилей Митсубиси Около 8 тысяч рублей
Турбина для автомобилей Ниссан В районе 11 тысяч рублей
Для автомобилей Камаз и других большегрузов Около 16-20 тысяч рублей
Цены актуальны для трех регионов: Москва, Челябинск, Краснодар.

Видео «Замена картриджа турбины»

Канал Секретный гараж рассказал об особенностях и показал процедуру выполнения ремонта и замены картриджа турбокомпрессора в гаражных условиях.

Как снять турбину: инструкция по демонтажу

Установка турбонаддува — один из действенных способов увеличить мощность автомобиля. Да и работает турбодвигатель куда тише. Несмотря на то, что турбину нельзя назвать «расходником» и ее ресурс рассчитан на продолжительную работу, вечных механизмов не бывает. И иногда возникают ситуации, когда агрегат нужно демонтировать. В статье расскажем, для чего это может понадобиться и как правильно снять турбину.

Зачем может понадобиться снятие турбины?

Действительно, автомобиль с установленной турбиной становится мощнее. Дело в том, что чем больше топлива за единицу времени сжигает мотор, тем он мощнее. И для сгорания большого количества горючего нужен воздух. В принципе непосредственно с забором воздуха двигатель может справиться сам. Но турбина позволяет значительно увеличить объем этих воздушных масс и повысить давление. Таким образом, подача воздушно-топливной смеси возрастает, но при этом рабочий объем цилиндров двигателя сохраняется. В среднем турбонаддув делает силовой агрегат мощнее на 50%.

У турбины есть и другие плюсы: снижается токсичность отработавших, то есть выхлопных, газов, и повышается крутящий момент — следовательно, водителю не нужно слишком часто переключать передачи на механической коробке.

Принцип работы этого механизма относительно прост. Поток выхлопных газов попадает на механическую крыльчатку турбины и приводит ее в движение, а заодно и лопасти компрессора, который и нагнетает в цилиндры мотора воздух. Таким образом, туда попадает больший объем смеси воздуха с топливом. Она быстро сгорает, и образуется газ, находящийся под значительным давлением. Это приводит к возникновению большой силы, давящей на поршень двигателя. Другими словами, турбокомпрессор в автомобиле подает тепловоздушную смесь в двигатель внутреннего сгорания, используя энергию выхлопных газов.

При соблюдении правил эксплуатации и должном уходе турбина может прослужить несколько лет. Рекомендуется менять турбокомпрессор примерно через каждые 200 000 км пробега, но все, конечно, зависит от состояния агрегата. Если после 200 000 км турбина в хорошем состоянии, замена не требуется. А вот обслуживать турбину и всю воздушную систему нужно через каждые 70 000–90 000 км пробега. Чаще всего «вмешиваться» в работу турбонаддува приходится, если он загрязняется, покрывается ржавчиной или ломается.

Основными причинами неисправности турбин являются:

  • загрязнение воздушного фильтра;
  • несвоевременная замена моторного масла или его низкое качество, использование неподходящего топлива;
  • наличие примесей в моторном масле, смешивание масла с топливом;
  • низкий уровень охлаждающей жидкости;
  • недостаточное количество смазки для турбокомпрессора;
  • некорректная настройка подачи топлива;
  • не настроенная система зажигания;
  • утечка выхлопных газов между коллектором и турбокомпрессором;
  • потеря герметичности во впускном коллекторе;
  • засорение отвода воздуха из компрессора;
  • заклинивание системы изменения геометрии турбины;
  • попадание инородного предмета во впускной коллектор;
  • слишком большой люфт электронного актуатора;
  • неисправность клапана управления турбиной;
  • недостаточная компрессия в двигателе и так далее.

Как мы уже сказали, чтобы заменить, очистить или отремонтировать турбонаддув, его необходимо демонтировать. Снять турбину с дизеля или с бензинового двигателя не так просто, как может показаться на первый взгляд, ведь демонтаж турбины требует наличия определенных знаний, опыта, а еще — осторожности.

Как снять турбину с двигателя: пошаговая инструкция

Двигатель автомобиля имеет сложное техническое устройство. Если автовладелец решился самостоятельно снять турбину с двигателя, он должен отдавать себе отчет в том, что есть риск не справиться с проблемой или вовсе сделать еще хуже. Непрофессиональное вмешательство порой приводит к необратимым последствиям.

Просто открыть капот и снять турбину своими руками не получится. К демонтажу нужно основательно подготовиться — получить недостающие знания, посоветоваться со специалистами, приобрести инструменты и следовать некоторым правилам. Во-первых, приступать к работе можно лишь после того, как двигатель остыл. Во-вторых, не стоит снимать турбину, не убедившись, что причины неполадок кроются именно в поломке этого механизма. Например, изменение тяги в двигателе нередко происходит из-за неисправностей датчиков или из-за попадания воздуха в обход системы пуска. В-третьих, автовладелец при снятии турбокомпрессора должен исключить вероятность попадания мусора и грязи в корпус самой турбины, а также в патрубки и в открытые каналы двигателя. Также лучше иметь при себе запасные уплотнители и крепежи, если окажется, что какие-либо детали износились. Ну и конечно, отсоединяя турбину, важно четко соблюдать последовательность действий.

А проходит демонтаж турбин в несколько этапов.

  1. Подготовка автомобиля. Она проводится за день до извлечения турбины. Крепления турбокомпрессора смазываются керосином или специальным средством WD-40. Это позволит быстро и безопасно открутить гайки и болты. Также заблаговременно следует отключить бортовой компьютер и всю электронику, в том числе контроллер электронной системы управления двигателем, чтобы предотвратить короткое замыкание или повреждение проводки. Для этого достаточно отсоединить отрицательную клемму от аккумулятора.
  2. Открытие доступа . Турбина находится справа или слева от двигателя между впускным и выпускным коллекторами. Если доступ к узлу открыт, демонтаж потребует меньше времени и сил. Однако компрессор может быть закрыт другими комплектующими, например генератором, аккумуляторной батареей или резервуаром для стеклоомывающей жидкости. Все эти элементы нужно убрать. Некоторые автопроизводители устанавливают крыльчатку выше, из-за чего открыть доступ гораздо сложнее. Так, чтобы снять турбину у «Ниссан Патфайндер», придется отсоединить кузов от рамы. Сделать это, не имея квалификации автослесаря, практически невозможно.
  3. Отключение системы охлаждения и системы смазки турбины. Прежде чем отключить их, нужно промаркировать шланги, которые отвечают за поступление и отвод масла от турбины. Это нужно, чтобы потом можно было без проблем присоединить все обратно. Отработанное масло с двигателя необходимо слить и, используя спецсредства, убрать с мотора остатки технической жидкости. Также демонтируется масляный и воздушный фильтры, воздушные патрубки, а затем — маслопровод турбины. Под трубку слива моторной жидкости следует заранее поставить лоток. Если трубки закоксованы, их также нужно промыть.
  4. Снятие турбокомпрессора . На этом этапе демонтируется участок, соединяющий турбину с выхлопной трубой. При этом важно сохранить все уплотнительные элементы и крепления, которые не требуют замены, и запомнить их расположение.
  5. Отсоединение турбины от трубы подачи воздуха. Далее отсоединяется участок, на котором турбина крепится к двигателю, — верхний патрубок. Снимается он гораздо проще, поскольку контактирует с куда менее горячим воздухом, а болтовые соединения здесь в более хорошем состоянии. Все болты и гайки нужно открутить и сохранить.
  6. Отключение турбины от коллекторного узла. Турбина отсоединена, ее можно извлекать из автомобиля — демонтаж турбины с двигателя завершен.

После того как турбина извлечена, механизм необходимо очистить и осмотреть — его корпус может быть поврежден. Все детали турбины следует промыть и обезжирить, а корпус, клапан и прочие внешние элементы — подвергнуть пескоструйной очистке.

Альтернатива самостоятельному демонтажу

Безусловно, снятие турбины — трудоемкий процесс. Как следует из описанного выше, чтобы демонтировать механизм, водителю придется не просто открутить болты и отсоединить шланги. Необходимо также знать, как произвести очистку геометрии, как снять горячую часть турбины и многое другое. К тому же у человека без квалификации это займет немало времени.

Важно понимать, что грубого демонтажа деталей и замены картриджа будет недостаточно. Ведь турбину после снятия необходимо настроить, иначе такой «ремонт» окажется попросту бессмысленным, поскольку механизм может довольно быстро сломаться снова.

Мало кто захочет тратить уйму времени на столь непростую работу, рискуя при этом в итоге оказаться без исправного автомобиля. Водитель может быть уверенным в том, что турбина будет грамотно демонтирована, а проблема устранена, если сразу обратится к профессионалам.

Чаще всего водители демонтируют турбокомпрессор сами, желая сэкономить. Однако не стоит забывать, что действия неподготовленного автовладельца могут осложнить ситуацию — в результате понадобится еще более дорогостоящий ремонт, чем требовался изначально. Между тем стоимость снятия турбины в специализированной компании составляет в среднем 3000–5000 рублей.

Квалифицированные работники автомастерских строго соблюдают порядок снятия турбины. Специалисты знают, как действовать, чтобы не повредить элементы механизма при демонтаже, как почистить комплектующие, какие детали и дополнительные работы понадобятся. В специализированном центре произведут полную диагностику автомобиля, выявят и устранят проблему, отремонтируют и установят турбину или заменят ее на новую при необходимости.

Когда дело доходит до таких важных и при этом «капризных» элементов автомобиля, как турбонаддув, скупой рискует заплатить не дважды, а трижды или того больше. Даже четко следуя инструкции по снятию турбины, автовладелец не получает никаких гарантий. Чтобы не ремонтировать до бесконечности свое авто, тратя время и деньги, водитель может обратиться в специализированную компанию. Квалифицированные специалисты автомастерских обладают большим опытом в решении подобных задач, им по силам демонтаж турбины и ремонт любой сложности. К тому же, если выяснится, что проблема вовсе не в турбине, профессиональный подход автомехаников к диагностике позволит избежать лишних затрат.

Пармон Анна Сергеевна Ответственный редактор

О том, что тур­би­на сло­ма­лась, мо­гут сви­де­тельст­во­вать по­сто­рон­ние зву­ки при за­ве­ден­ном дви­га­те­ле, из­ме­не­ние цве­та вы­хлоп­ных га­зов на си­ний или бе­лый, уве­ли­че­ние рас­хо­да топ­ли­ва или по­ни­же­ние мощ­нос­ти ав­то. В та­ких слу­ча­ях луч­ше не мед­лить и как мож­но ско­рее вос­поль­зо­вать­ся услу­га­ми про­фес­си­о­на­лов.

Самостоятельный ремонт турбины: что делать, если турбокомпрессор сломался?

Замена турбины: от чего зависит стоимость работ и на какие цены ориентироваться?

Ремонт турбин в Москве: сколько стоит ремонт турбокомпрессора и куда можно обратиться за услугой?

© 2021 АО «Аргументы и Факты» Генеральный директор Руслан Новиков. Главный редактор еженедельника «Аргументы и Факты» Игорь Черняк. Директор по развитию цифрового направления и новым медиа АиФ.ru Денис Халаимов. Шеф-редактор сайта АиФ.ru Владимир Шушкин.