Правильно эксплуатируем турбированный двигатель
С каждым годом увеличивается количество автомобилей. Автолюбители и профессионалы все больше доверяют турбированым двигателям. По статистике 25% владельцев автомобилей не представляют своего «железного коня» без турбины, 50% спокойно относятся к своему транспортному средству, 20% с опаской относятся к таким автомобилям, 5% вообще не знают, что это такое.
Для увеличения мощности двигателя часто используют турбины. Использование турбины позволяет с двигателя 2 литра “снимать” до 700 “лошадок”. Но обладатели турбированных автомобилей порой сталкиваются с неприятностями, возникшими вследствие неправильной эксплуатации турбомашины.
Этот монстр - турбина Т4. Очень много различных серий этих турбин увидело свет. Они предназначены для снятия многих лошадиных сил. И в основном используются с двигателями V6 и V8. Некоторые моторы серии D и B также наддуваются этими турбинами, но это очень серьезно построенные моторы. И применяются они в основном для драгрейсинга.
Турбированные двигатели обладают большим преимуществом: литровая мощность и крутящий момент у них, как правило, выше. Следовательно, динамические характеристики такого автомобиля значительно лучше, чем у атмосферных аналогов. Турбина двигателя внутреннего сгорания состоит из корпуса и двух колес с лопастями, соединенных между собой валом. Выхлопные газы, выходя из двигателя, раскручивают турбинное колесо, а оно в свою очередь раскручивает компрессорное колесо. Именно компрессорное колесо и создает избыточное давление, которое улучшает наполнение цилиндров топливно-воздушной смесью и, соответственно, увеличивает мощность двигателя. Чудес не бывает, поэтому за увеличение мощности приходится расплачиваться увеличенным расходом топлива.
Правильный подбор масла под определенный тип двигателя позволит увеличить моторесурс двигателя в 2 раза, а правильная эксплуатация автомобиля и его периодическое техническое обслуживание – еще в 2 раза.
Турбины устанавливают как на бензиновые, так и на дизельные двигатели. Некоторые производители используют турбины низкого наддува. Давление, которое создает такая турбина, невысокое, ее основная цель заключается в создании турбулентных потоков воздуха, которые способствуют более качественному смешиванию бензина с топливом. Турбины высокого давления гораздо эффективнее. У моторов с турбиной высокого давления литровая мощность может быть в полтора раза выше, чем у атмосферного аналога. Но ее конструкция немного сложнее. Для того чтобы излишнее давление на высоких оборотах не повредило двигателю, инженеры придумали специальный клапан для устранения избыточного давления. Для многих турбомоторов обязательным атрибутом является интеркулер. Его задача – охлаждать воздух, нагретый турбиной. В холодном воздухе содержится больше кислорода при равном объеме. Современные системы впрыска позволяют практически полностью избавиться от такого явления, как «турбояма» (провал мощности при резком нажатии газа), характерного для двигателей более старой конструкции. В процессе эволюции турбин фактически все недостатки турбомоторов были исключены. Многие как за счет использование двух турбин для низких и высоких оборотов, так и за счет применения турбин с переменной производительностью – такие турбины имеют возможность менять наклон нагнетающих (компрессионных) лопастей. В итоге получили моторы высокой литровой мощности при компактных размерах самих агрегатов.
Очень легкая турбина для работы с проектами. Благодаря разнообразным комбинациям и стилям можно подобрать турбину практически под любую задачу. Кроме того, они применяются в большом количестве автомобилей, и их достаточно легко найти. Т-3 используют: Ford, Volvo, Saab, Buick GM, Nissan и другие
Но особенности эксплуатации все-таки остались. Периодичность ТО у машин с турбиной, как правило, меньше, чем у атмосферников. Требования к маслу для турбодвигателей более жесткие; это, естественно, сказывается на цене. Турбина – достаточно сложный агрегат, и неправильное пользование ее может дорого обойтись. Первое правило, которое необходимо соблюдать владельцам турбомашин: после пуска двигателя дать ему хотя бы минуту поработать на холостых оборотах. Второе, самое главное: после эксплуатации на высоких оборотах нельзя сразу глушить двигатель. Нужно опять-таки дать силовому агрегату несколько минут поработать на холостых оборотах. Основными причинами неполадок турбин является износ рабочих поверхностей, который при малых значениях о себе может и не давать знать достаточно продолжительное время. Выход турбины из строя обусловлен многими факторами, зависящими как от особенностей конструкции, так и от эксплуатации.
Лопасти турбины под воздействием выхлопных газов вращаются с огромной скоростью – более ста тысяч оборотов в минуту. Ось, которая приводится в движение ведущей крыльчаткой, крепится с помощью подшипников скольжения к корпусу турбины. Для смазки подшипников используется моторное масло, которое подается под давлением. Как только двигатель перестает работать, давление масла резко падает, а обе крыльчатки, ведущая и нагнетающая, продолжают по инерции вращаться. Подшипники вала, на который насажены обе крыльчатки, оказываются без смазки. Вследствие таких перегрузок турбина начинает «кушать» масло. Через увеличившийся зазор смазка просачивается под нагнетающей крыльчаткой и попадает во впускной коллектор, а потом сгорает в цилиндрах. При сильном увеличении зазора турбина начинает выть.
Очень часто к нам обращаются клиенты с вопросом: почему турбина не качает воздух или качает, но мало, порядка 0.2-0.3 бар? Турбина сама ничего не качает!!! Турбокомпрессор изобретен таким образом, что он использует кинетическую энергию выхлопных газов, т.е. работает по принципу водяной мельницы: с одной стороны – вода, с другой – жернова, нет воды – жернова не вращаются. По аналогии вода – выхлопные газы, т.е. нет выхлопных газов – турбина не качает, она паразитная и ничего сама не делает. Если турбокомпрессор отсоединить от выпускного коллектора, то ротор турбокомпрессора вращаться не будет – проще простого.
К тому же турбина не может долго держать высокие обороты без поступления соответствующего количества отработанных газов. Поэтому износ от масленого “голодания” в подшипнике качения сопровождается и другими побочными факторами. Например, после продолжительной работы двигателя с приличной отдачей мощности корпус турбины сильно разогревается от большого количества проходящих через нее раскаленных отработанных газов. Чаще всего турбина охлаждается протоком того же моторного масла. Если прекратить поступление этого потока, при остановке двигателя, обязательно происходит пригорание остатков смазки к деталям турбины, что приведет со временем к накоплению нагара и неизбежному износу деталей. В этом случае справедливо принять решение к применению более качественного масла, будет больше шансов выжить.
Хорошим решением для сохранения работоспособности турбины будет применение так называемого турбо-таймера. Устройство обеспечивает автоматическую задержку выключения двигателя после выключения зажигания на время, достаточное для того, чтобы детали турбонаддува успели остыть. Многие модели турбо-таймеров имеют даже индикацию температуры турбины и времени, необходимого на остывание турбины. Турбо-таймер можно использовать как отдельно, так и совместно с автосигнализацией. Недостатком использования служит то, что при возможности перегрева турбины таймер может ее отключить в самый неподходящий момент. И приходится контролировать помимо скорости еще и работу турбины.
Компания БМВ в очередной раз сыграла доминирующую роль в конкурсе “Двигатель Года 2008”. Из двенадцати номинаций баварцы получили шесть. Председателями конкурса являются 65 международных автомобильных журналистов из 32 стран мира. Второй раз подряд главную премию “Двигатель Года” взял 3,0-литровый мотор BMW с твин-турбо
И последнее, воздушный фильтр всегда должен быть чистым, поэтому проверять его состояние следует при каждом ТО. С чистым фильтром и двигателю «дышится» легче, и турбина охлаждается лучше. В случае эксплуатации по пыльным дорогам фильтр стоит менять чаще, чем рекомендует производитель.
Турбина в разрезе: 1. Улитка компрессора; 2. Колесо компрессора; 3. Система подшипников скольжения; 4. Улитка турбины; 5. Колесо турбины | 
