Que é un turbocompresor de motor

Ata hai unhas décadas os motores turbo percibíronse como un elemento de coches fantásticos do futuro ou fermosos xogos de ordenador. E incluso despois da implementación da enxeñosa idea dun xeito sinxelo de aumentar a potencia do motor, esta oportunidade permaneceu durante moito tempo como prerrogativa dos dispositivos de gasolina. Hoxe en día, case todos os coches que saen da cadea de montaxe están equipados cun sistema turbo, independentemente do combustible que funcione.

A altas velocidades ou subidas fortes, o motor normal do coche está sobrecargado. Para facilitar o seu traballo, inventouse un sistema que podería aumentar a potencia do motor sen interferir na estrutura interna.

Xunto con influír no potencial do motor, o principio de "turbo" contribúe a unha purificación significativa dos gases de escape, a través da súa reutilización e reciclaxe. E isto é importante para mellorar a ecoloxía, que cumpre os requisitos de moitas organizacións internacionais que loitan pola preservación do medio ambiente.

A turboalimentación ten algunhas desvantaxes asociadas á ignición prematura da mestura combustible. Pero este efecto secundario, o motivo do rápido desgaste dos pistóns nos cilindros, é manexado con éxito polo aceite seleccionado correctamente, que é necesario para lubricar as pezas cando o motor turbo está funcionando.  

Que é unha turbina ou turbocompresor nun coche?

A eficiencia dun coche equipado cun "turbo" aumenta nun 30 - 50%, ou incluso nun 100%, das súas capacidades estándar. E isto a pesar de que o dispositivo en si é relativamente barato, ten unha masa e un volume insignificantes e funciona de forma fiable segundo un principio enxeñosamente sinxelo.

O dispositivo crea unha maior presión no motor de combustión interna debido á inxección artificial dunha dose adicional de aire, que forma un maior volume de mestura combustible-gas e, cando arde, a potencia do motor aumenta nun 40-60%.

Un mecanismo equipado con turbo faise moito máis eficiente sen cambiar o seu deseño. Despois de instalar un dispositivo sen pretensións, un motor de 4 cilindros de baixa potencia pode dar a coñecer o potencial de traballo de 8 cilindros.

Para dicilo con máis facilidade, unha turbina é unha parte discreta pero altamente eficiente dun motor de coche que axuda a aumentar o rendemento do "corazón" do coche sen un consumo innecesario de combustible ao reciclar a enerxía dos gases de escape.

En que motores están instalados os turbocompresores

O equipamento actual das máquinas con mecanismos de turbina é moito máis rápido que a súa introdución inicial nos motores de gasolina. Para determinar o modo de funcionamento óptimo, os dispositivos empregáronse inicialmente en coches de carreiras, grazas aos cales comezaron a aplicarse:

· Control electrónico;

· Refrixeración líquida das paredes do dispositivo;

· Tipos de aceite máis avanzados;

· Materiais resistentes á calor para o corpo.

Desenvolvementos máis sofisticados permitiron usar o sistema "turbo" en case calquera motor, xa sexa gas, gasolina ou diésel. Ademais, o ciclo de traballo do cigüeñal (en dous ou catro tempos) e o método de arrefriamento: usar aire ou líquido, non xogan un papel.

Ademais de camións e coches cunha potencia do motor superior a 80 kW, o sistema atopou aplicación en locomotoras diésel, equipos de construción de estradas e motores mariños cun volume de traballo aumentado de 150 kW.

O principio de funcionamento dunha turbina de automóbil

A esencia do turbocompresor é aumentar o rendemento dun motor de baixa potencia cun número mínimo de cilindros e unha pequena cantidade de combustible reciclando os gases de escape. Os resultados poden ser sorprendentes: por exemplo, o motor de tres cilindros de litro é capaz de fornecer 90 cabalos de potencia sen combustible adicional e cun indicador de alta compatibilidade co medio ambiente.

O sistema funciona de xeito moi sinxelo: o combustible gastado (gases) non escapa inmediatamente á atmosfera, senón que entra no rotor dunha turbina unida ao tubo de escape, que, á súa vez, está no mesmo eixo co soplador de aire. O gas quente fai xirar as aspas do sistema turbo e poñen en movemento o eixe, o que contribúe ao fluxo de aire á voluta fría. O aire comprimido pola roda, que entra na unidade, actúa sobre o par motor e baixo presión, aumentando o volume de gas-combustible líquido, contribúe a un aumento da potencia da unidade.

Resulta que para o funcionamento efectivo do motor non se precisa máis gasolina, senón unha cantidade suficiente de aire compactado (que é totalmente gratuíto) que, cando se mestura con combustible, aumenta a súa eficiencia (eficiencia).

Deseño de turbocompresor

O conversor de enerxía é un mecanismo composto por dous compoñentes: unha turbina e un compresor, que xogan un papel igualmente importante no aumento da potencia do motor de calquera máquina. Ambos dispositivos están situados nun eixo ríxido (eixe), que xunto coas pas (rodas) forman dous rotores idénticos: unha turbina e un compresor, colocados en carcasas similares aos caracois.

Estrutura esquemática:

· Voluta de turbina quente (corpo). Asume os gases de escape que accionan o rotor. Para a fabricación úsase ferro fundido esferoidal, que soporta un forte quecemento.

· Impulsor (roda) da turbina, fixado rixidamente nun eixe común. Normalmente nivelado para evitar a corrosión.

· Carcasa central do cartucho con rodamentos entre as rodas do rotor.

· Voluta do compresor en frío (corpo). Despois de desenrolar o eixe, o combustible gastado (gases) atrae un volume adicional de aire. A miúdo está feito de aluminio.

· O impulsor (roda) do compresor, que comprime o aire e subministrao ao sistema de admisión a alta presión.

· Canles de subministración e drenaxe de aceite para arrefriamento parcial de pezas, prevención de LSPI (ignición previa a baixa velocidade), redución do consumo de combustible.

O deseño axuda a utilizar a enerxía cinética dos gases de escape para aumentar a potencia do motor sen un consumo adicional de combustible.

Funcións de turbina (turbocompresor)

O funcionamento do sistema turbo baséase nun aumento do par, o que axuda a aumentar a eficiencia do motor da máquina. Ademais, o uso do dispositivo non se limita só a turismos e vehículos utilitarios. Actualmente, os turbocompresores con tamaños de rodas de 220 mm a 500 mm úsanse en moitas máquinas industriais, buques e locomotoras diésel. Isto débese a algúns dos beneficios que obtén a técnica:

· O dispositivo turbo, sempre que se use correctamente, axudará a maximizar o uso da potencia do motor nun modo estable;

· O traballo produtivo do motor pagará a pena dentro de seis meses;

· A instalación dunha unidade especial aforrará cartos na compra dun motor de grandes dimensións que "come" máis combustible;

· O consumo de combustible faise máis racional cun volume constante do motor;

· A eficiencia do motor case se duplica.

 E o que é importante: os gases de escape despois do uso secundario son moito máis limpos, o que significa que non ten un efecto tan prexudicial para o medio ambiente.

Tipos e características do turbocompresor

A unidade instalada en estruturas de gasolina - separada - está equipada con dous caracois, o que axuda a preservar a enerxía cinética dos gases de escape e impide que volvan a entrar no motor. O deseño de gasolina require unha cámara de refrixeración que reduza a temperatura da mestura inxectada (ata 1050 graos) para evitar unha ignición prematura aguda.

Para os motores diésel normalmente non se require refrixeración, o control da temperatura e da presión do aire é proporcionado por dispositivos de boquillas que cambian a xeometría debido ás pas móbiles que poden cambiar o ángulo de inclinación. A válvula de derivación con accionamento neumático ou eléctrico en motores diésel de media potencia (50-130 CV) axusta a configuración do turbocompresor. E mecanismos máis potentes (de 130 a 350 CV) están equipados cun dispositivo que regula a inxección de combustible suave (en dúas etapas) en estrito acordo co volume de aire que entra nos cilindros.

Todos os turbocompresores clasifícanse segundo moitas características básicas:

· Polo valor de aumentar a eficiencia;

· Temperatura máxima de funcionamento dos gases de escape;

· Par do rotor da turbina;

· A diferenza de presión do aire forzado na entrada e saída do sistema;

· No principio do dispositivo interno (cambio na xeometría da boquilla ou deseño dobre);

· Por tipo de traballo: axial (alimentación ao longo do eixe cara ao centro e saída da periferia) ou radial (acción en orde inversa);

· Por grupos, divididos en motores diésel, gasolina, gasolina, así como a potencia das unidades;

· Nun sistema de sobrealimentación dunha ou dúas etapas.

Dependendo das calidades listadas, os turbocompresores poden ter unha diferenza significativa de tamaño, equipamentos adicionais e instalarse de diferentes xeitos.

Que é o turbo lag (turbo pit)?

O funcionamento efectivo do turbocompresor comeza a unha velocidade media do vehículo, xa que a velocidades baixas a unidade non recibe suficiente gas de escape para proporcionar un alto par do rotor.

Cando o coche arranca bruscamente de parada, obsérvase exactamente o mesmo fenómeno: o coche non pode acelerar instantaneamente, xa que o motor inicialmente carece da presión de aire necesaria. Debería levar algún tempo crear rpm medias-altas, normalmente uns segundos. É neste momento cando se produce o atraso de inicio, o chamado turbo pit ou turbo lag.

Para solucionar este problema, non hai unha, senón dúas ou tres turbinas instaladas en modelos de vehículos modernos, que funcionan en diferentes modos. As fosas turbo tamén se tratan con éxito mediante láminas móbiles que cambian a xeometría da boquilla. Axustar o ángulo de inclinación das pas das rodas pode crear a presión necesaria no motor.

Que diferenza hai entre un turbocompresor e un turbocompresor (turbocompresor)?

A función da turbina é xerar un par para o rotor, que ten un eixo común coa roda do compresor. E este último, á súa vez, crea unha maior presión de aire necesaria para a combustión produtiva da mestura de combustible. A pesar da similitude dos deseños, ambos mecanismos presentan algunhas diferenzas significativas:

· A instalación dun turbocompresor require condicións e habilidades especiais, polo que se instala na fábrica ou nun servizo especializado. Calquera controlador pode instalar o compresor por si mesmo.

· O custo do sistema turbo é moito maior.

· O mantemento do compresor é máis sinxelo e barato.

· As turbinas úsanse a miúdo en motores máis potentes, mentres que un compresor con pequena cilindrada é suficiente.

· O sistema turbo require constantemente aceite para arrefriar pezas sobrecalentadas. O compresor non precisa aceite.

· O turbocompresor contribúe a un consumo económico de combustible, mentres que o compresor, pola contra, aumenta o seu consumo.

· O turbo funciona con mecánica pura, mentres que o compresor necesita enerxía.

· Cando o compresor está en funcionamento, non hai ningún fenómeno de "turbo lag", o atraso de funcionamento da unidade (unidade) só se observa no turbo.

· A turboalimentación é activada polos gases de escape e o compresor pola rotación do cigüeñal.

Non se pode dicir que sistema é mellor ou peor, depende de que tipo de condución estea acostumado o condutor: para un agresivo, fará un dispositivo máis potente; para un silencioso: basta cun compresor convencional, aínda que agora practicamente non se producen de forma separada.

Duración do turbocompresor

Os primeiros dispositivos de aumento de potencia destacaron por fallos frecuentes e non tiñan a reputación máis fiable. Agora a situación mellorou moito, grazas aos modernos desenvolvementos de deseño innovadores, ao uso de materiais resistentes á calor para o corpo, á aparición de novos tipos de aceite, que require unha selección especialmente coidada.

Actualmente, a vida operativa dunha unidade adicional pode continuar ata que o motor esgote os seus recursos. O principal é pasar as inspeccións técnicas a tempo, o que axudará a identificar os mínimos mal funcionamentos na fase inicial. Isto aforrará significativamente tempo para a resolución de problemas menores e diñeiro para as reparacións.

O bo funcionamento do sistema e a prolongación da súa vida afectan positivamente polo cambio sistemático e oportuno do filtro de aire e do aceite do motor.

Operación e mantemento de turbinas de automoción

Por si soa, a unidade de potencia non precisa un mantemento separado, pero a súa capacidade de servizo depende directamente do estado actual do motor. A aparición dos primeiros problemas está indicada por:

· A aparición de ruído alleo;

· Consumo notable de aceite do motor;

• fume azulado ou incluso negro que sae da boquilla;

· Unha forte diminución da potencia do motor.

Moitas veces, os efectos secundarios están directamente relacionados co uso de aceite de baixa calidade ou a súa falta constante. Para non preocuparse polo fracaso prematuro do "órgano principal" e do seu "estimulador", debe seguir o consello do experto:

· Limpar o silenciador, filtrar e comprobar a tempo o estado do catalizador;

· Manteña constantemente o nivel de aceite requirido;

· Comprobe regularmente o estado das conexións seladas;

· Quenta o motor antes de iniciar a operación;

· Despois dunha condución agresiva durante 3-4 minutos, use a velocidade de ralentí para arrefriar a turbina;

· Cumprir as recomendacións do fabricante para o uso dun filtro axeitado e de graxa de aceite;

· Mantéñase regularmente e controle o estado do sistema de combustible.

Non obstante, se xorde a cuestión das reparacións graves, só debería levarse a cabo nun taller especializado. O servizo debe ter as condicións ideais para manter a limpeza, xa que a entrada de po no sistema é inaceptable. Ademais, será necesario un equipo específico para a reparación.

Como aumentar a vida dun turbocompresor?

Tres puntos principais garanten un funcionamento preciso e a longo prazo da turbina:

1. Cambio oportuno do filtro de aire e mantemento da cantidade de aceite necesaria no motor. Ademais, debe empregar só os materiais recomendados polo fabricante. Podes mercar produtos orixinais a concesionarios / representantes autorizados da empresa para evitar a compra de falsificacións.

2. Unha parada brusca despois dun accionamento de alta velocidade fai que o sistema funcione sen lubricación, xa que a roda da turbina segue xirando por inercia e o aceite do motor apagado xa non flúe. Isto non dura moito, aproximadamente medio minuto, pero esta práctica constante leva a un rápido desgaste do complexo de rodamentos de bolas. Por iso, hai que reducir gradualmente a velocidade ou deixar que o motor funcione un pouco ralentí.

3. Non presione o gas de súpeto. É mellor aumentar a velocidade gradualmente para que o aceite do motor teña tempo de lubricar ben o mecanismo xiratorio.

As regras son moi sinxelas, pero seguilas xunto coas recomendacións do fabricante prolongará significativamente a vida útil do coche. Como demostran as estatísticas, só o 30% dos controladores seguen consellos útiles, polo que hai bastantes queixas pola ineficacia do dispositivo.

Que se pode avar nun turbocompresor de coche?

As avarías máis comúns están asociadas a aceite de motor de mala calidade e a un filtro de aire tapado.

No primeiro caso, recoméndase substituír oportunamente a parte contaminada e non limpala. Este "aforro" pode provocar a entrada de restos no medio do sistema, o que afectará negativamente á calidade da lubricación do rodamento.

O aceite de produción dubidosa ten o mesmo efecto. Unha lubricación deficiente leva ao desgaste rápido das pezas internas e pode sufrir non só a unidade adicional, senón todo o motor.

Se se detectan os primeiros signos dun mal funcionamento: a aparición dunha fuga de lubricante, vibracións non desexadas, sons sospeitosamente fortes, deberá contactar inmediatamente co servizo para un diagnóstico completo do motor.

É posible arranxar unha turbina nun coche

A compra de cada cousa nova, e máis aínda relacionada cos mecanismos, vai acompañada da emisión dunha tarxeta de garantía, na que o fabricante declara un período determinado do servizo sen problemas do dispositivo. Pero os condutores en comentarios adoitan compartir as súas decepcións relacionadas coa discrepancia entre o período de garantía declarado. O máis probable é que a culpa non sexa do fabricante, senón do propio propietario, que simplemente non respectou as regras de funcionamento recomendadas.

Se antes a avaría da turbina significaba o custo dun novo dispositivo, entón a unidade está suxeita a restauración parcial. O principal é recorrer a tempo aos profesionais co equipo axeitado e compoñentes orixinais certificados. En ningún caso debes facer a reparación por ti mesmo, se non, non terás que cambiar un par de pezas, senón todo o motor, e isto xa custará moito máis.

Preguntas e respostas:

Cal é a diferenza entre unha turbina e un turbocompresor? Estes mecanismos teñen un tipo de accionamento diferente. A turbina faise xira polo fluxo de gases de escape. O compresor está conectado directamente ao eixe do motor.

Cal é o principio de funcionamento dun turbocompresor? A propulsión do turbocompresor actívase inmediatamente cando se arranca o motor, polo que a forza de impulso depende directamente da velocidade do motor. O impulsor é capaz de superar unha gran resistencia.

Cal é a diferenza entre un turbocompresor e un turbocompresor? Un turbocompresor non é máis que unha turbina convencional alimentada pola forza do fluxo de escape. Un turbocompresor é un turbocompresor. Aínda que é máis fácil de instalar, custa máis.

Para que serve un turbocompresor? Este mecanismo, como unha turbina clásica, utiliza a enerxía do propio motor (só neste caso, a enerxía cinética do eixe, e non os gases de escape) para aumentar o fluxo de aire fresco entrante.