О турбонаддуве

О турбонаддуве

Большинство современных двигателей внутреннего сгорания оснащено турбокомпрессорами (турбинами, газотурбонагнетателями) – агрегатами, предназначенными для увеличения подачи воздуха или топливо-воздушной смеси в цилиндры.

Большинство современных двигателей внутреннего сгорания оснащено турбокомпрессорами (турбинами, газотурбонагнетателями) – агрегатами, предназначенными для увеличения подачи воздуха или топливо-воздушной смеси в цилиндры.

Турбонаддув, использующий энергию выпускных газов, стал главным средством повышения мощности, снижения удельного расхода топлива и улучшения экологичности двигателей.

Применение регулируемых турбин переменной геометрии позволяет дополнительно получить высокий тяговый момент на низких оборотах и улучшить экологические характеристики двигателя.

Турбокомпрессор представляет собой высокотехнологичный механизм, ремонт которого требует специального оборудования (в частности, балансировочного) и квалифицированного персонала.

Необходимо учитывать, что зачастую проблемы возникают не из-за неисправности турбины, а вследствие дефектов трассы воздухоподачи двигателя. В ООО “Турбоком” эту проблему решают на основании диагностики системы наддува непосредственно на автомобиле заказчика.

Турбины судовых дизелей и турбокомпрессоры автомобильных и автотракторных двигателей относятся к высокотехнологичным агрегатам, работающим при высоких скоростях вращения в условиях инерционных, термических и вибрационных нагрузок. Ресурс современных турбокомпрессоров (газотурбонагнетателей) сопоставим с ресурсом двигателей, поэтому качество подшипниковых узлов, системы уплотнений, балансировки роторов должно быть гарантировано.

Это возможно только при использовании специализированного станочного и балансировочного оборудования, а также участии квалифицированных профильных специалистов (инженеров и механиков) в процессе диагностики технического состояния турбокомпрессора, проведения ремонта и контроля качества.

Всем перечисленным располагает Производственный центр ООО ”Турбоком”, созданный на базе Отдела агрегатов наддува двигателей Дизельного института в 1990 году.

За прошедшие годы ”Турбоком” отремонтировал и модернизировал сотни судовых турбин, турбокомпрессоров газоперекачивающих станций, карьерных самосвалов и тепловозов, а также турбокомпрессоров для большинства марок грузовых и легковых автомобилей с турбонаддувом.

В настоящий момент работа большей части дизельных двигателей внутреннего сгорания осуществляется при помощи системы турбонаддува, основной составляющей которой является турбокомпрессор (или, иначе, газотурбонагнетатель). Главная задача данной системы – максимальное увеличение подачи воздуха (или топливно-воздушной смеси) в цилиндры двигателя и, соответственно, увеличение мощности либо оптимизация работы последнего.

Методика турбонаддува представляет собой один из способов агрегатного наддува, который осуществляется при помощи энергии, получаемой от отработавших свое газов. Центральным компонентом системы является турбокомпрессор или, в некоторых случаях, т.н. турбонагнетатель с механизированным приводом.

Работа турбонаддува основана на использовании отработанных выхлопных газов, которые, попадая на крыльчатку турбины, раскручивают ее, а заодно и расположенные на одном с ней ряду (валу) лопасти компрессора, задача которого, в свою очередь, – обеспечить достаточный приток воздуха в цилиндры двигателя. Чем больше воздуха попадет в цилиндры, тем мощнее будет «железный конь». Использование системы турбонаддува позволяет:

  • увеличить мощность;
  • уменьшить расход топлива;
  • улучшить показатели экологичности транспортного средства.

Турбонаддув является одним из самых эффективных технических решений. К примеру, работа данного вида наддува требует мизерной доли энергии двигателя – порядка полутора процентов. Это становится возможным за счет того, что турбинный ротор получает энергию от газов за счет их охлаждения, поскольку после прохождения турбины газы продолжают двигаться с прежней скоростью, но уже в более холодном состоянии. Стоит отметить и тот факт, что на сжатие воздушных потоков идет «лишняя» энергия, и это значительно повышает коэффициент полезного действия самого двигателя. Таким образом, при помощи турбонаддува мы получаем отличные показатели мощности при отсутствии необходимости увеличивать рабочие объемы мотора. Все вышеперечисленные факторы делают автомобили, работающие на турбонаддуве, более экономичными по сравнению с их атмосферными «товарищами».

Турбонаддув – достаточно сложная технология. Сложность связана с запредельными требованиями к данной системе, ведь турбина может вращаться со скоростью 200 тысяч оборотов в минуту, а температура раскаленного газа – доходить до тысячи градусов по Цельсию! Разумеется, изготовление агрегата с такими рабочими параметрами – дело непростое и весьма затратное.

Вопросы конструкции турбонаддува, монтажа и принципа работы агрегата разные компании решают по-разному. К примеру, современные турбодизели компаний Land Rover и BMW работают по принципу последовательного наддува, схема работы которого такова: тягу на низах увеличивает компактный малоинерционный компрессор, а его более крупный «напарник» приступает к работе только на высоких оборотах. Немецкий монстр автопрома Volkswagen в качестве «заводилы» использует специальный приводной нагнетатель. На рядных двигателях можно встретить одиночный компрессор с двумя «улитками», каждая из которых получает отработанные газы от разных групп цилиндров. Обе «улитки» при этом одновременно передают потоки газа одной турбине, что позволяет ей качественно раскручиваться и на низких, и на высоких оборотах. В ряде современных транспортных средств используются т.н. регулируемые турбины переменной геометрии, позволяющие оптимизировать тяговый момент.

Следствием непростого характера турбонаддува, сложности изготовления подобных систем и их разнообразия становится то, что не всякий мастер в состоянии справиться с аппаратной составляющей или даже корректно диагностировать состояние рабочих групп, принимающих участие в турбинном наддуве. По-настоящему качественно эту работу способны выполнить только профильные специалисты, на протяжении многих лет работающие с различными системами турбонаддува и умеющие точно интерпретировать данные, получаемые при визуальном и автоматизированном диагностировании.

Мастера ООО «Турбоком» являются именно такими специалистами, способными провести точную диагностику и максимально качественный ремонт, который позволит сэкономить деньги, время и нервы, а также сохранить мощь машины. В производственном центре «Турбоком» проводится ремонт и балансировка:

  • всех типов турбокомпрессоров;
  • подшипниковых узлов;
  • роторов;
  • систем уплотнения;
  • интеркулеров;
  • регулировочных и перепускных клапанов;
  • выпускных коллекторов;
  • герметичных патрубков, а также других элементов системы.