Эксплуатация турбокомпрессора

Самые распространенные ошибки
Особое внимание к системам смазки и впуска выявляет 2 главные причины поломки турбокомпрессора. Чтобы их избежать, нужно убедиться, что:
- Воздушный и масляной фильтры регулярно проверяются в соответствии с рекомендациями производителя.
- То же самое выполняется и с интервалами обслуживания двигателя.
- Двигатель и оборудование используется так, что это не вредит сроку службы турбины.

Вы можете добиться максимального срока службы турбины, если будете следовать нескольким правилам:

1. Запуск турбины
Когда запускаете двигатель, используйте минимальный газ и держите двигатель на холостых оборотах минимум 1 минуту.

Полное рабочее давление создается за секунды, но оно только позволяет разогнать движущиеся части турбины при условии хорошей смазки. Газовать на двигателе, который лишь несколько секунд назад завелся — значит заставлять турбину вращаться на высоких скоростях в условиях ограниченной смазки. Это может привести к преждевременной поломке турбокомпрессора.

2. После ремонта
После ремонта турбины или двигателя убедитесь, что турбина смазана, добавлением чистого моторного масла до заполнения через входной масляный патрубок. После этого проверните коленвал, не заводя двигатель, чтобы масло начало циркулировать по системе под давлением. Заводя двигатель, дайте ему поработать на холостом ходу несколько минут, чтобы убедиться, что система смазки и подшипники турбины работают удовлетворительно.

3. Низкая температура и редкий запуск турбины
Если двигатель не эксплуатировался некоторое время, или если температура воздуха очень низка, проверните двигатель перед запуском, а затем запустите на холостых оборотах. Это позволяет маслу циркулировать и заполнить систему прежде, чем возникнут большие нагрузки.

4. Выключения
Дайте остыть турбокомпрессору перед выключением зажигания. При нагруженном двигателе турбокомпрессор работает на очень высоких оборотах и при высокой температуре. Быстрое выключение зажигания или «горячее выключение» создает быстрые переходные процессы и перепады температур в турбине и уменьшает жизнь турбокомпрессора.

5. Холостые обороты
Желательно не оставлять двигатель долго работающим на холостых оборотах (более 20-30 минут). При холостых оборотах турбина генерирует низкое давление и возможны протекания паров масла через соединения турбины.

Это не приносит никакого реального вреда для турбины, только придает синий дым к выхлопу двигателя.

Механические нагнетатели — термины

Aftercooler (интеркулер) — промежуточное охлаждение наддувочного воздуха. Применение промежуточного охлаждения в наддувочных системах позволяет не только увеличить мощность мотора, но и понизить температурные нагрузки на двигатель и температуру выхлопных газов, тем самым уменьшить содержание оксидов азота и расход топлива. Применение интеркулера позволяет избежать появления детонации в двигателях с искровым зажиганием. Для охлаждения наддувочного воздуха может применяться охлаждающая жидкость или окружающий воздух. Интеркулер, использующий для охлаждения жидкость, может располагаться в любом месте. Недостаток охлаждающего радиатора, использующего окружающий воздух, — увеличенные габариты радиатора. Важной характеристикой промежуточного охладителя является коэффициент рассеивания теплоты. Данный коэффициент определяет зависимость между эффективностью охлаждения наддувочного воздуха и разностью между температурами наддувочного и охлаждающего воздуха:

Ф=(t1E-t1A)/(t1E-t2E),

где Ф — коэффициент рассеивания теплоты

t1E — температура наддувочного воздуха на входе

t1A — температура наддувочного воздуха на входе

t2E — температура охлаждающего воздуха на входе

Примерное значение Ф для легковых автомобилей 0,4 — 0,7

Air by-pass valve (воздушный клапан обхода) — перепускной воздушный клапан, с помощью которого поддерживается постоянное давление наддува в системах, работающих в широком диапазоне частот вращения. Обычно такой клапан направляет избыточное количество воздуха или отработавших газов (газотурбинные нагнетатели) в обход нагнетателя.

Air fuel ratio (воздушно-топливное отношение) — соотношение количества воздуха к количеству топлива в воздушно-топливной смеси. Топливо, используемое в двигателях с искровым зажиганием, является более летучим, чем, например, дизельное топливо. Кроме того, смешивание бензина с воздухом до попадания в камеру сгорания занимает больше времени, чем в дизеле. Бензиновые двигатели работают на более гомогенных смесях, которые, кроме того, очень близки к стехиометрическим. В двигателях с искровым зажиганием момент появления искры определяет начало процесса сгорания. Идеальное воздушно-топливное отношение определяется параметрами — 14:7:1.

Ambient temperature (окружающая температура) — текущая температура окружающего воздуха.

Atmospheric pressure (атмосферное давление) — давление воздуха в атмосфере. Единицы измерения: 1мм.вод.ст. (водного столба) = 1кп/м2 = 0,0980665 гПа = 0,1 гПа

Barometric pressure (барометрическое давление) — термин для атмосферного давления. Единицы измерения: 1 мм.рт.ст (ртутного столба) = 1,33322 Па.

Boost (давление наддува) — коэффициент давления наддува соответствует увеличению плотности нагнетаемого воздуха по сравнению с атмосферным давлением (в двигателях без наддува воздух поступает под атмосферным давлением). Одним из главных факторов при выборе наддува является вид используемой системы наддува, определяющий возможную степень повышения давления. Эффективность повышения давления максимальна тогда, когда температура сжатого воздуха не возрастает или возвращается к своему первоначальному значению за счет применения интеркулера (промежуточного охлаждения воздуха).

ВTM — Boost Timing Master (регулировка давления наддува) — регулировка системы зажигания в соответствии с давлением наддува для предотвращения появления детонации.

Choke line (снижение эффективности наддува) — данный термин определяет снижение эффективности наддува механического нагнетателя за счет применения неправильных настроек или несоответствующего нагнетателя параметрам двигателя. Например, снижение эффективности наддува может быть вызвано применением неправильного размера шкивов, что может привести к неэффективной работе нагнетателя, либо применение маломощного нагнетателя на двигателях большого объема и т.д.

Compression ratio (степень сжатия) — принцип работы всех поршневых двигателей состоит в сжатии топливовоздушной смеси в цилиндре перед ее воспламенением или во впрыске топлива в горячий сжатый воздух для его воспламенения.

Compressor housing (корпус нагнетателя) — корпус нагнетателя, где непосредственно расположен воздушный компрессор.

Compressor maps (диаграммы компрессора) — графические диаграммы технических показателей работы компрессора.

Density (плотность) — масса, отнесенная к единице объема. Единицы измерения плотности: кг/м3,кг/дм3,кг/л,г/см3.

Detonation, knock (детонация) — нарушение процесса сгорания. Детонация происходит тогда, когда скорость распространения пламени приближается к скорости звука, в основном, ближе к концу процесса сгорания. Когда остаточные газы уже сильно сжаты и имеют высокую температуру. Детонацию характеризует очень высокое максимальное давление. Детонация — нарушение процесса сгорания. приводящее к повреждениям поршней, головки блока цилиндров и т.д. Для того, что бы избежать детонации, момент зажигания устанавливают более поздним, однако. в принципе, это ухудшает показатели среднего эффективного давления и сопровождается ростом температуры отработавших газов. в большинстве случаев, регулировка нагрузки в большей части рабочего диапазона осуществляется посредством изменения расхода воздуха.

EFI, Electronic Fuel Injection (электронная система впрыска) — электронная система впрыска топлива. Современные технологии позволяют осуществлять управление функциями впрыска топлива и зажигания посредством единого электронного устройства. Многие из входных сигналов пригодны для регулирования как впрыска, так и зажигания. Использование единого электронного блока управления повышает надежность системы и позволяет отказаться от использования механического и пневматического регулирования системы зажигания. Микропроцессор (чип) электронного блока управления преобразует поступающую информацию в так называемые параметрические поверхности (трехмерные графические характеристики), которые учитывают действия водителя и нагрузку на двигатель.

Efficiency islands (момент эффективности) — области эффективной работы компрессора на графической диаграмме.

Fuel rich/lean (топливо-воздушное отношение) — отношение количества воздуха к количеству топлива. Данный параметр регулируется с помощью кислородного датчика — лямбда-зонда.

FMU, Fuel Management Unit (регулятор давления топлива) — топливный регулятор давления, используется для настройки давления топлива в системе. Часто используется для достижения необходимого топливного давления при применении нагнетателей.

Impeller (ротор) — ротор механического нагнетателя.

Inducer (воздушный канал) — впускной воздушный канал механического нагнетателя.

Intercooler (промежуточный охладитель) — радиатор промежуточного охлаждения наддувного воздуха.

MAF, Mass Air Flow Sensor (датчик расхода воздуха) — специальный датчик, измеряющий массовый расход воздуха. Существуют два вида таких датчиков — проволочный и пленочный. Принцип действия датчиков основан на изменении сопротивления измерительного элемента (платиновой проволоки или пленочного резистора) при охлаждении его потоком воздуха, проходящего через сечение расходомера. Для увеличения чувствительности расходомера температура его измерительного элемента поддерживается в пределах 70 — 150 градусах Цельсия выше температуры проходящего воздуха.

MAP, maniford absolute pressure (давление впускного коллектора) — абсолютное давление во впускном коллекторе. Соответственно, чем больше давление наддува, тем выше давление в коллекторе.

Naturally aspirated (естественный впуск) — двигатель с естественным впуском воздуха. Без применения турбокомпрессоров и механических нагнетателей.

PCV, Positive Crankcase Ventilation (вентиляция картера) — данный термин обозначает систему вентиляции картера.

Pressure boost (давление наддува) — данный термин означает различие между барометрическим давлением и давлением в коллекторе на наддувных двигателях.

Pressure absolute (абсолютное давление) — единица измерения 1 бар = 10 в пятой степени Па = 10Н/см2.

Pressure ratio (соотношение давления) — соотношение давления в коллекторе и барометрического давления. Соотношение давления = фактическое давление коллектора + атмосферное давление, деленное на абсолютное давление. Данный путь применим для вычислений в том случае, когда неизвестны параметры входного канала компрессора.

Pressure regulator (регулятор давления) — данный термин используется для топливных, воздушный или газовых регуляторов давления. При помощи этих регуляторов. настраивается и поддерживается в системах необходимый показатель давления.

PSI, Pound Per Square Inch (фунт-сил/кв.дюйм) — единица измерения давления, применяемая в США, 1PSI = 0,0689 бар.

SAE J1723 — стандарт по которому определяется эффективность работы механических нагнетателей.

Speed line (линия скорости) — один из показателей работы механического нагнетателя на графических диаграммах.

Stoichiometric (стехиометрия) — идеальное соотношение воздушно-топливной смеси. Например, для полного сгорания 1 кг. бензина требуется 14,5 кг. воздуха. Соотношение количества воздуха и топлива оказывает существенное влияние на рабочие характеристики двигателя.

Supercharger (досл.: супернагрузка) — в отношении механических нагнетателей — означает непосредственно нагнетатель, либо наддув воздуха перед непосредственным впуском в двигатель.

Surge (выброс, воздушная волна) — термин, обозначающий состояние недостаточного давления воздуха в системах механического наддува. Данное явление может происходить во время, когда дроссельная заслонка закрыта, а скорость ротора компрессора все еще велика. Это состояние является прямым следствием неправильного выбора давления наддува. Как правило, датчики массового расхода воздуха дают сбой в работе при возникновении этого явления.

Surge line (линия воздушной волны) — см. surge.

TPS, Trottle Position Sensor (датчик положения дроссельной заслонки) — датчики положения дроссельной заслонки можно разделить на два вида — датчики концевого типа и потенциометрические датчики. Датчики концевого типа регистрируют режимы «холостого хода» и «полной нагрузки». Потенциометрические датчики, кроме этих двух параметров, регистрируют точный угол положения дроссельной заслонки и скорость ее открытия и закрытия.

Valve overlap (перекрытие клапанов) — термин, обозначающий время, когда впускной и выпускной клапаны открыты.

Volute (спираль) — форма корпуса компрессора, где размещается ротор, выпускной и впускной каналы.

Vortex (досл. водоворот) — свободный поток воздуха внутри компрессора.

Далее | 1 | | 2 |

Все о турбо. Турбокомпрессор. Применение наддува. Интеркуллеры. Наддув двигателя

источник: Racing Club Новосибирск