Сейчас мы будем говорить про определение турбонадува бензинового авто двигателя и как с ним правильно обращаться. Термин турбина, часто применяют в повседневной речи автолюбителей, чтобы обозначить турбонаддув. Как правило, он не соответствует действительности. Турбина, это основная часть турбонаддува, состоящая из корпуса вала с крыльчатками. Имеет два опорных и один упорный подшипники скольжения, так же есть система уплотнений и две улитки, в которых вращаются крыльчатки. На конструкцию навешен пневмопривод, который заставляет двигаться байпасный перепускной клапан. Его назначение - регулировать обороты турбины и производительность самого компрессора.
Пневмопривод - открывающий клапан, начинает срабатывать в определенный момент, когда на выходе давление воздуха, превышает оптимальную часть выхлопных газов и напрямую выходит в выхлопную систему турбины, обороты становятся ниже.
Турбина, это крыльчатка, которая насажена на вал и приводящая в движение компрессор. Её изготавливают из жаростойкого сплава. Сам компрессор - алюминиевый вал из обычной среднелегированной стали. Детали ремонту не подлежат, при выходе из строя их заменяют новыми. Изношенный вал можно перешлифовать и изготовить новые подшипники, которые подгоняют под размер. Корпус турбонаддува, имеет вид сплошной чугунной отливки, и вал вращается в ней на подшипниках. Изнашивается постель под подшипники и гнездо для уплотнения кольца, отремонтировать их можно - расточив всё под новый размер. Улитка турбины - чугунная деталь, выполнена в сложной форме и образует своеобразный газовый поток, который вращает турбину. А улитка компрессора из алюминиевой отливки, механически обработана под компрессор, он вращается и засасывает воздух через специальное, центральное отверстие. Там он сжимается, а дальше по кольцевому каналу подает воздух в двигатель.
Конструкция проста, но даже в условиях современной автомастерской может возникнуть много трудностей, учитывая всю сложность в выполнении точности деталей. Работа турбины начинается в тот момент, когда включается двигатель и заканчивается после его остановки.
При малых оборотах бензинового двигателя, скорость и давление выхлопных газов недостаточна и компрессор работает на холостом ходу. Обороты двигателя растут при нажатии на газ, а на панели авто загорается лампочка turbo (если такая предусмотрена).
Турбина набирает обороты- 110, 115 тысяч об. мин, в этот момент компрессор не просто начинает месить воздух - сжимает его и посылает в двигатель. Срабатывает сервисная система карбюратора, и двигатель получает в цилиндры довольно большой весовой заряд смеси топлива. Его мощность возрастает на 50 -70%, увеличивается расход топлива.
Турбонаддув работает в сложных условиях. Высокая окружная скорость, высокая температура, около 300 м. сек. Скорость вращения подшипников близка к предельно допустимым нормам, чтобы их снизить, приходится принимать разные меры. Масляный насос начинает работать сразу после запуска двигателя, по системе каналов масло поступает под давлением на подшипники турбонаддува, вал вращается. На масляном клине упорный подшипник тоже получает свою порцию масла. При увеличении оборотов двигателя большее, количество масла начинает поступать на вал турбины. Её подшипники, изготавливают из специальных материалов, с подобранными для них оптимальными зазорами. При меньших зазорах, есть опасность подклинивания подшипников в случае теплового расширения. При больших зазорах - опасность срыва масляного клина и его работы в условии полужидкостного трения.
Может возникнуть перекос вала, изнашивается уплотнительное кольцо. Коэффициент их трения, равен 0,001 – 0,005. При не очень благоприятных условиях работы, таких как высокая вязкость масла, маленький зазор, коэффициент трения может достигать 0,1 - 0,2, что приводит к понижению оборотов турбонаддува и снижению его эффективности, увеличение нагарообразования, из - за повышения теплоотвода. Надежно работают подшипники скольжения, при температуре не более 150 гр. Если температура значительно выше, может произойти разрыв масляного слоя вызванного разжижением масла.
Масла с минеральным составом быстро окисляются при высоких температурах и теряют смазочные свойства. При использовании полужидкостной смазки нарушается непрерывность масляного слоя. Поверхности вала и подшипников начинают соприкасаться своими микронеровностями. При системе смазки граничного типа, поверхность вала и подшипников полностью соприкасаются, или только в участках с большой протяжённостью, а разделительный масляный слой здесь полностью отсутствует. При вращении двигателя масляный насос, может создать давление, и исправный турбонаддув будет работать в штатном режиме. При остановке двигателя, прекратит работу и масляный насос, давление упадёт до нуля, а вал с крыльчатками остановиться быстро не сможет. Но масляный клин уже отсутствует, начинается перегрев подшипников, они плавятся и заедают. Допустимый износ подшипников 0,03 - 0,06 мм. Он зависит от модели турбонаддува. Чтобы не возникло таких проблем, нужно своевременно менять масло и сам масляный фильтр. Использовать масло для двигателей, оборудованных турбонаддувом.
Если вам необходимо остановиться, не глушите двигатель быстро, пусть поработает немного. Вал турбины снижает обороты, и детали плавно остынут. Резкая остановка бензинового двигателя, приводит к прекращению прокачки масла, раскаленная крыльчатка разогревается до температуры горения. Спасение – масло, разработанное для таких двигателей и рассчитанное на высокие температуры. Но всё имеет свои пределы.
