Как работает турбина на ауди а4
Audi A4 1.8T › Бортжурнал › A4 B8 FL, актуатор турбины, развеем миф, снимаем розовые очки и шапшу с ушей!
Всем привет ! Ну наконец-то!Свершилось!
Короче…
Если ты обладатель AUDI A4 B8 рейсталинг, то не пропусти этот пост!
А если на твоей приборке еще нет значения 94000км, то тем более секи сюда)))
Значит тема такая:
1) Мнение официалов : электронный актутор турбины меняется всборе с турбиной!
2) Мнение турбинистов : турбина меняется всборе с электронным актуатором и впускным коллетором!
3) Мнение аудиоводов дорейстайла : глюки датчиков н75, н249 и тд!
4) Мнение…ммммм…мое мнение : ИДИТИ ВЫ НА%УЙ!
Дорейстайлы без обид)))
В общем последнее время меня мучала ошибка EPC с цифрами
15202 P00AF — актуатор турбины ( заклинивает)
Кто только что не гворил по этому поводу …
Но все самые основные аргументы "умников" я описал под цифрами 1, 2, ))) в самом начале! На самом деле мне кажется, что в данном вопросе я первопроходец, тк не знаю, кто еще за 2 года владения авто накатал бы на нем 94000км, но ближе к сути)))
То, что Вы видели выше — это тест датчика V465 на моделях audi a4 b8 2013г. рейсталинг.
Значение показаний движения этого датчика измеряется в вольтах и ниже на картинке показано какое оно было, при записи этого видео :
По итогу не дотягивает до нужных 4.49 В.
Ну что ж, вот результат, который Вам объявил бы любой официальный диллер(ниже) :
Достаем электронный актуатор, вот он :
Далее читаем : MAHLE Австрия производство 02.01.2013г
Каталожный номер электронного актуатора: 06L145725R
Продули, смазали, собрали !
Дальше начианется самое интересное : так как его надо менять всборе с турбиной, то ни одна программа официального диллера не даст Вам провести адаптацию этого датчика, но мы сделали все вручную
Заходим через VSDC, выбираем тест датчика V465, он показывает нам цифры, которые были в самом начале, текущее положение 3.77В.
Крутим тягу и изменяем значение…
Проверить правильность можно только по компу, никакого "на глаз".
Выставили 4.4В — есть контакт!
Фото к сожалению нет…(((
Запускаем тест V465 опять : все ништяк, диапазон нужный, рабочий…
Подключаем комп, поехали снимать логи …
Турбина дует 650кч/ч, давление 1.3 Бара, в пике 1.4 было. Крутящий 350Нм
Датчик работает, ошибки нет!
З.Ы. Парни с аудиклуба красавцы : расписали мне все грамотно и доступно, бабок много не взяли! Находятся в Одинцово! Занимаются только сложной диагностикой, чипом, настройками и всей херомантией, которой нашпигованы наши ВАГи!
Как проверить турбину без помощи специалистов?
Чтобы определить работоспособность турбины, во-первых, необходимо произвести полную её диагностику. При этом необязательно снимать турбокомпрессор с двигателя. Диагностика и визуальный осмотр расскажут про степень износа турбины. Можно будет сделать вывод о том, связана ли поломка вашего автомобиля с турбиной, или же другими агрегатами двигателя.
Говоря про ремонт турбины, можно с уверенностью сказать о его необходимости при появлении следующих симптомов:
- Мотор автомобиля теряет свою полную мощность, ощутимо проседает тяга, страдает динамика
- Выхлопные газы представляют собой синие и чёрные исходящие смеси
- Заметно возрастает показатель токсичных выбросов в бензиновых двигателях
- Резко повышается потребление масла
- Турбокомпрессор слишком громко работает и издаёт неприятные звуки
- Масло вытекает из корпуса турбокомпрессора
Определить потенциальную поломку турбины можно тут .
Простая проверка турбины на автомобиле
Вы являетесь владельцем турбированного авто? Но нет технических знаний, чтобы проверить турбину правильно без обращения в специализированный сервисный центр? Поверьте, таковых автовладельцев большое количество. Представляем вашему вниманию инструкцию по проверке (диагностике) турбины на все случаи жизни.
Чек-Лист по проверке турбины
- Вам предстоит демонтировать патрубки и внешне их осмотреть. Речь идёт о том патрубке, что соединяет вашу турбину с впускным коллектором мотора или же интеркулером. Важный показатель качества – сухость внутри, или совсем незначительные следы от масла. Может случиться такая ситуация, когда двигатель автомобиля расходует чрезмерно масло. Возникает много вопросов. Чем вызван масложор? Виноват двигатель, или всё же турбина, или они вместе? С чего следует начинать ремонт?
- Также потребуется визуально осмотреть турбинное колесо. А точнее – его лопасти. Важно, чтобы на них не было никаких повреждений и деформаций поверхности. Они должны быть ровными с правильно заводским видом. Внимательно проверьте, имеется ли там маленький зазор. В случае обнаружения любых внутренних и внешних повреждений лопастей, необходимо незамедлительно обратиться в сервис по ремонту турбин.
- Постарайтесь без особых усилий подвигать вал сначала в направлении движения по оси. Необходимо почувствовать минимальный люфт или его отсутствие (0-0.05 мм). Не забудьте придать валу ход в радиальном направлении. Допустимое значение люфта движения – от 0 мм до 1.0 мм. Лопатки вала не должны касаться за улитку, если отвести его в одно из крайних положений и прокрутить. В обоих случаях, когда есть шарканье, задевание и больший люфт, то турбину необходимо ремонтировать либо менять.
- Проверьте состояние следующих узлов и деталей: корпус подшипников, ротор, колесо компрессора, маслоотражатель, фланцы, корпуса турбины и компрессора на предмет наличия любых повреждений, трещин и проблем. Если будет обнаружен хотя бы одна трещина, то турбина подлежит замене либо ремонту.
- Когда в автомобиле пропала требуемая мощность и тяга, то следует осмотреть впускной и выпускной коллектор. Скорее всего, это та ситуация, когда отсутствует герметичность. Более того, если когда-либо была произведена некорректная регулировка топливной системы в дизельном двигателе – то мощность также может теряться. В бензиновых моторах проблема может крыться в некорректной настройке автоматической системы подачи топлива и настройке модуля зажигания. Когда любой элемент системы регулирования уровня наддува имеет мельчайшую неисправность – жите повышения затрачиваемого топлива, падение тяги, ухудшение динамики. Это всё есть следствие.
Качественная диагностика турбины с использованием современного оборудования может быть произведена в мастерской по ремонту и реализации турбин ТУРБОХЭЛП.
Турбонаддув Ауди А4 1994-2000
4.0 Турбонаддув
Турбонаддув Турбонаддув служит для улучшения наполнения цилиндров. Другими словами: турбонаддув помогает двигателю наполнять камеру сгорания на такте всасывания свежим газом (топливно-воздушной смесью). Это наполнение достигается безнаддувным двигателем за счет всасывания поршнями, движущимися .
4.1 Турбокомпрессор
Турбокомпрессор В основном турбокомпрессор состоит из двух расположенных на одном валу лопастных колес. Посредством одного из них выводятся отработанные газы двигателя, в зависимости от частоты вращения двигателя это приводит в более или менее быстрое вращение вал. Связанное с ним второе лопаст.
4.2 Клапан выключения тяги
Клапан выключения тяги Клапан выключения тяги встроен в соединительный шланг (обводной канал) между всасывающей стороной и стороной нагнетания турбонаддува. Смысл клапана отключения тяги в следующем: Скоростное давление, создаваемое турбонаддувом, должно снижаться при закрытой дроссельной зас.
4.4 Помощь при неисправностях
Помощь при неисправностях Турбокомпрессор Турбина турбокомпрессора (2) приводится в действие давлением вытекающих отработанных газов. Лопастное колесо (1) на стороне всасывания приводится в движение проходящим валом с большой частотой вращения, за счет чего всасываемый воздух может уплотнят.
4.5 Неисправен турбокомпрессор?
Неисправен турбокомпрессор? Прокладка шлангов и расположение турбокомпрессор – выхлоп 1 – угольный фильтр; 2 – вентиляционная трубка топливного бака; 3 – возвратный клапан угольного фильтра; 4 – турбокомпрессор; 5 – регулятор давления топлива; 6 – впускной коллектор; 7 – вентиляция картер.
4.6 Радиатор наддувочного воздуха
Радиатор наддувочного воздуха Свежий воздух, всасываемый через воздушный фильтр, ускоряется в компрессоре и уплотняется. Не только само уплотнение, но и расположенный в потоке отработанных газов (и, следовательно, горячий) турбокомпрессор обеспечивают последующее нагревание всасываемого воздуха.
В чем главная проблема мотора 1.8Т Audi и Volkswagen и как с ней бороться
Как долго еще турбированный бензиновый двигатель объемом 1,8 литра будет будоражить умы белорусских автовладельцев, сказать трудно. А вот что сделало его популярным, причем не только у нас, ни для кого не секрет, хотя особенности этого мотора не должны были бы способствовать повышенному интересу.
Даже после двух десятилетий, прошедших со времени разработки, двигатель 1.8Т не перестал казаться непростым по конструкции, несмотря на то что давно находится в тени пришедших ему на смену еще более продвинутых технически моторов FSI и TSI. А когда он дебютировал, найти ему равные по сложности силовые агрегаты, которыми оснащались автомобили, предназначенные для общего пользования, и вовсе была еще та задача.
Однако предвидимые сложности эксплуатации не помешали 1.8Т получить широкое распространение. Ларчик открывался просто. Двигатель в различных исполнениях устанавливался на модели Audi, Volkswagen, Skoda и SEAT, среди которых были такие всенародные любимчики, как А4, А6, Golf, Passat, Octavia. Отчего же не обрести популярность?
Впрочем, не газораспределение оказалось самой главной проблемой 1.8Т. Ахиллесовой пятой этого мотора стала система турбонаддува, которая наряду с изощренным газораспределением тоже являлась одной из "изюминок" 1.8Т. Чтобы узнать, почему "прославились" турбокомпрессоры 1.8Т, по каким причинам они попадают в ремонт чаще, чем хотелось бы владельцам автомобилей с этими моторами, каких правил следует придерживаться, чтобы турбина не вышла из строя преждевременно, мы побеседовали с директором компании "Турбохэлп" Алексеем Оргишем:
- Система подачи масла - вот слабое место, которое непосредственно влияет на турбину в двигателе 1.8Т. Если говорить конкретнее, то речь идет о трубке подачи масла в турбину. Она тонкая, длинная, огибает весь мотор и при этом проходит рядом с выхлопным коллектором. Коллектор при работе двигателя раскаляется. От такого соседства трубка сильно нагревается, вследствие чего масло в ней коксуется.
По мере того как из-за отложений кокса уменьшается проходное сечение трубки, уменьшается и поступление масла в турбину. В результате начинается масляное голодание.
Турбокомпрессоры, ставившиеся на 1.8Т, как и турбины других бензиновых двигателей с наддувом, имеют водяное охлаждение, что можно увидеть по наличию на корпусе отверстий, одни из которых предназначены для подачи и слива масла, другие - для жидкости из системы охлаждения двигателя. Несмотря на это, масло помимо смазывающей функции участвует в охлаждении турбины наравне с антифризом. Следствием непоступления масла становится перегрев турбины.
Отсутствие смазки и перегрев приводят к выходу турбины из строя. Причем к очень быстрому - мы не раз становились этому свидетелями, и вот почему. Многие белорусские владельцы, как известно, когда покупают какой-нибудь узел в запчастях, часто в целях экономии денег предпочитают ставить его сами.
Помимо того что конструкторы крайне неудачно скомпоновали масляную трубку на двигателе вдоль выхлопного коллектора, удивляет еще ее стоимость. Трубка недешевая - в зависимости от того, где покупать, за нее могут попросить от 70 до 120 у.е. Когда турбину покупают у нас, мы предупреждаем, что одновременно с ней нужно поменять трубку.
Но поскольку самостоятельный ремонт затевают ради экономии, то экономят и на трубке. Кто-то пытается старую трубку промывать, продувать, прожигать, прочищать каким-то "ершиком". Все это бесполезная трата сил и времени. Во-первых, из-за того, что отверстие в трубке маленькое, а трубка длинная и имеет изгибы, очистить ее от грязи практически невозможно. Даже если владельцу кажется, что он справился с задачей, это ему только кажется. На стенках трубки останутся частички кокса, которые будут собирать на себя всякий шлам, циркулирующий с маслом. В итоге трубка зарастет грязью намного быстрее, чем могла бы, будь она новой.
А кто-то с трубкой вообще ничего не делает - просто оставляет старую, как она есть. Вот в таких случаях все происходит вообще очень быстро. Если разобрать картридж, можно понять, по какому сценарию развивались события.
На валу ротора видим два ярко выраженных участка. Синий - свидетельство перегрева со стороны колеса турбины, желтый - следы наволакивания материала подшипниковой втулки, появившиеся по причине заклинивания вала во втулке. Это все произошло из-за отсутствия поступления масла в картридж. Но куда же подевалось колесо, ведь оно выполнено заодно с валом?
А с ним произошло то, во что многие наши клиенты не верят, пока не увидят это своими глазами. Колесо срезало. Дело в том, что колесо соединено с валом с помощью сварки трением. Такая технология. При работе двигателя вал турбины вращается с очень большой скоростью. Турбины для бензиновых двигателей вообще более быстрые, чем для дизелей. Если вал резко заклинил, сила инерции колеса обрезает вал по месту сварки.
Поэтому место среза выглядит очень аккуратно.
Нередко происходит и такая вещь - откручивается гайка крепления колеса компрессора. Просто так она открутиться не может, потому что на ней не стандартная, а обратная резьба. Почему же это произошло? Опять-таки из-за силы инерции. Когда ротор резко остановился, крыльчатка компрессора превращается в тот самый гаечный ключ, который отворачивает гайку, потому что сила инерции, действующая на крыльчатку, направлена именно в ту сторону, которая необходима для отворачивания гайки с обратной резьбой. Дальше гайка повреждает колесо компрессора.
Внутри коробок, в которых новые турбокомпрессоры идут в запчасти, можно найти рекомендации по установке. В них записано, что при установке новой турбины одновременно должна быть заменена и масляная трубка. Белорусские владельцы, правда, намного чаще покупают не новые, а восстановленные турбины. Письменные инструкции к ним также прилагаются, но их в упор не видят, а наши устные рекомендации зачастую в одно ухо влетают, из другого - вылетают. Бывает, дня после покупки не проходит, как покупатель возвращается с уже заклинившей турбиной. Поэтому повторюсь: замена трубки - обязательное условие успешного ремонта.
Еще о двигателе нужно сказать, что примерно до 2000 года он оснащался ненадежным масляным насосом. Если насос вышел из строя, турбина прикажет долго жить одной из первых, потому что ее подшипниковый узел смазывается под давлением. Позже стали ставить более надежный насос, но надо понимать, что вещь эта в любом случае не вечная, поэтому, если турбина вышла из строя, насос надо проверить, чтобы убедиться, не он ли является причиной.
Ну и про катализатор, конечно, надо упомянуть. Он, впрочем, в большинстве 1.8Т уже выбит, но кое-где еще остался. Свою функцию он давно не выполняет, поэтому, если его выбить, для экологии это будет даже лучше, чем ездить с забитым нагаром и оказывающим сопротивление выхлопным газам "кирпичом". И для турбины это хорошо, потому что иначе увеличивается давление выхлопных газов на турбинное колесо, у ротора образуется продольный люфт, нарушаются уплотнения и балансировка. Больше турбина не жилец.
Комплектовался 1.8Т только турбинами марки ККК. Было несколько модификаций двигателя - соответственно существует и несколько исполнений турбин. Но различия между ними непринципиальные. Какие бывают нюансы с турбинами?
У очень многих появляются трещины на чугунной "улитке" турбинного колеса. Думаю, это опять-таки связано с забитым катализатором. Из-за того что он препятствует газам свободно выходить, они задерживаются в турбине, что ведет к ее перегреву. Вероятнее всего, трещины - следствие воздействия высоких температур. В принципе ничего страшного в этом нет до тех пор, пока трещина не станет сквозной, но, к счастью, это происходит нечасто.
И еще на этих турбинах случается, что отваливается тарелка перепускного клапана. И снова под подозрением чрезмерно высокие температуры из-за затрудненного выхода выхлопных газов. Сначала отваливается заклепка, после чего тарелка улетает в выхлопную трубу. На месте клапана появляется дырка, через нее стравливается все давление, в результате до ротора ничего не доходит. Итог - нет наддува.
Это то, в чем заключается своеобразие эксплуатации турбин на моторах 1.8Т. Остальные неисправности, которые с ними случаются, типичны для всех турбин и не зависят от их марки или двигателя, на котором они работают. Какой-то посторонний предмет может прилететь со стороны воздушного фильтра и повредить лопасти колеса компрессора. Что-то может попасть со стороны двигателя - тогда страдают лопатки колеса турбины. Несвоевременная замена масла и масляного фильтра, применение масла, не отвечающего предъявляемым требованиям, ведут к износу, появлению выработки, дисбаланса, разбиванию уплотнений. Это нами обсуждалось не раз, поэтому не думаю, что нужно повторяться.
Система турбонаддува — принцип работы турбины
Турбонаддув – способ увеличения мощности двигателя автомобиля за счет увеличения подачи воздуха в цилиндры, не изменяя при этом его (двигателя) объема.
Основной элемент системы – турбокомпрессор, состоящий из турбины и компрессора (нагнетателя). Причем турбина начинает работать как только происходит запуск двигателя, а компрессор только с определенного числа оборотов.
Роль обогащения топливо-воздушной смеси кислородом отведена компрессору (нагнетателю). Происходит этот процесс за счет использования энергии отработавших газов. Колеса («крыльчатки») турбины и компрессора закреплены на одном валу.
Выхлопные газы через выпускной коллектор попадают в корпус турбины, раскручивая ее колесо, которое в свою очередь раскручивает колесо компрессора, вследствие чего осуществляется всасывание воздуха из атмосферы в компрессор, и уже в нем его сжатие и нагнетение во впускное отверстие.
Так как сжатие воздуха сопровождается его нагревом, что приводит к уменьшению плотности, а как следствие к снижению и эффективности наддува в системах турбоннадува применяется интеркулер – своеобразный «промежуточный радиатор» (между компрессором и цилиндрами) для охлаждения воздуха, подаваемого в цилиндры.
Интеркулеры бывают двух видов: воздухо-воздушный и водо-воздушный.
В автомобилях преимущественно используются воздухо-воздушные интеркулеры, располагающиеся, как правило, либо фронтально (перепендикулярно продольной оси автомобиля) – обычно пространство перед/под радиатором двигателя, либо горизонтально над двигателем.
Твин-турбо (би-турбо) – система «сдвоенного» наддува, в которой применяется два турбокомпрессора, то есть две турбины и два компрессора.
Параллельная система «сдвоенного турбонаддува» (Parallel twin-turbo). Представляет собой конфигурацию турбонаддува, в которой два идентичных турбокомпрессора в равной степени разделяют между собой работу по нагнетанию воздуха в цилиндры.
Каждый из них действует на свой ряд цилиндров и функционирует за счет половины отработавших газов двигателя.
Секвентальная система «сдвоенного турбонаддува» (Sequential twin-turbo). В такой конфигурации также два турбокомпрессора – один меньшего размера, другой большего.
Работают они последовательно: на низких оборотах двигателя, когда энергии выхлопных газов не хватает для раскрутки колеса большой турбины, работает маленький, на высоких подключается большой.
Турбина с изменяемой геометрией
В настоящее время наряду с системами «сдвоенного турбонаддува» все большее распространение получают системы наддува с изменяемой геометрией, то есть с изменением сечения на входе колеса турбины. Происходит это за счет поворота небольших лопастей вокруг «крыльчатки».
Движение воздуха при закрытых лопастях.
Движение воздуха при открытых лопастях.
Уменьшение сечения на низких оборотах (при недостаточном для раскрутки колеса турбины количестве выхлопных газов) способствует увеличению мощности потока отработавших газов.
Когда же двигатель работает на высоких оборотах, и мощность потока газов возрастает, сечение увеличивается так, чтобы обеспечить достаточный двигателю «наддув», избежав при этом перегрузки турбокомпрессора.
По сравнению с «традиционными» турбокомпрессорами, имеющими в своей конструкции перепускной клапан, регулирующий обороты турбины, а следовательно и производительность компрессора, турбокомпрессоры с изменяемой геометрией более экономичны (естественно, относительно расхода топлива) и экологичны при более высокой мощности.
Разработка подобных систем наддува, помимо снижения затрат на топливо и выброса вредных веществ в атмосферу, направлена еще и на повышение производительности двигателей – исключения такого явления, как турбо-яма (турбо-лаг), когда на низких оборотах двигателя давления выхлопных газов недостаточно для раскрутки турбины, и только на высоких оборотах двигатель раскрывает свою истинную сущность, обозначенную «шильдиком» «turbo».
«На пальцах». чтобы понять, что такое турбо-яма нужно сесть за руль автомобиля, оснащенным простым турбо-двигателем, проехать какое-то растояние на низкой скорости, а потом «утопить» педаль акселератора (газа) в пол. после небольшой паузы автомобиль довольно резким рывком устремится вперед!
Системы турбонаддува Ауди и Фольксваген
Кстати, в нашем сервисе вы можете приобрести оригинальные турбокомпрессоры Audi и Volkswagen для любой модели.
Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией VTG (Variable Geometry Turbine)
Первым VNT (Variable Nozzle Turbine) турбокомпрессором с изменяемой геометрией в 1995 году стал турбокомпрессор для Фольксвагена Multivane с 1,9 литровым двигателем TDI. Принцип действия VNT турбокомпрессора заключается в оптимизации потока выхлопных газов, направляемых на крыльчатку турбины. На низких оборотах двигателя и малом количестве выхлопных газов VNT турбокомпрессор направляет весь поток выхлопных газов на колесо турбины, тем самым увеличивая ее мощность и давление наддува (на рисунке слева). При высоких оборотах и высоком уровне газового потока турбокомпрессор VNT располагает подвижные лопатки в открытом положении, увеличивая площадь сечения и отводя часть выхлопных газов от крыльчатки, защищая себя от превышения оборотов и поддерживая давление наддува на необходимом двигателю уровне, исключая перенаддув (на рисунке справа).
Двигатель с системой VNT, имеет лучший отклик, производит большую мощность и крутящий момент, потребляет меньше топлива и обеспечивает снижение вредных выбросов по сравнению с двигателем, связанным с турбокомпрессором традиционным байпасом. Благодаря короткому времени отклика и плавному ускорению улучшается управляемость машиной и срок ее службы. По сравнению с турбокомпрессором, оборудованным байпасом, турбокомпрессор VNT, более эффективный в более широком диапазоне величин потока, имеет следующие 3 основных преимущества:
- Более высокая мощность: при определенной скорости двигателя и для заданного давления наддува модели VNT обеспечивают большую разность давлений и снижают температуру газов на выходе из двигателя
- Больший крутящий момент: при низких оборотах двигателя модели VNT обеспечивают повышенное давление наддува
- Экономия топлива и снижение выброса вредных веществ в атмосферу: контролируемые непосредственно системой управления двигателем, турбокомпрессоры VNT оптимизируют сгорание
Основной проблемой VNT турбокомпрессора является недостаточная устойчивость конструкции к высоким температурам. По этой причине основным местом применения технологии VNT стали дизельные двигатели. Первой «ласточкой» в применении турбины с изменяемой геометрией на бензиновых двигателях стала компания Porsche с ее новой моделью 911 Turbo.
Параллельный турбонаддув Biturbo
При параллельном наддуве, вместо одной большой, используют две одинаковых маленьких турбины, которые работают независимо друг от друга. Чем меньше турбина, тем быстрее она раскручивается, тем более «отзывчивым» получается двигатель. Две турбины ставят на V-образные двигатели, по одной на каждую «половинку».
Фирменный двигатель Ауди Фольксваген 1,4 TSI Twincharger
Очень необычную вариацию на тему последовательного турбонаддува предложили инженеры фирмы «Фольксваген». В двигателях семейства TSI приводной нагнетатель и турбокомпрессор работают совместно. Пока обороты невелики, воздух подает нагнетатель, а турбина раскручивается вхолостую, без нагрузки. По мере роста оборотов агрегат потребляет все больше мощности на привод, а это расточительно. Поэтому после 2400 об/мин открывается перепускная заслонка, подающая воздух в обход нагнетателя. Электромагнитная муфта в его приводе отключает устройство. Одновременно закрывается перепускной клапан турбокомпрессора, и турбокомпрессор, успевший набрать скорость на холостом ходу, включается в работу. Результат: с 1,4-литрового мотора снимают 170 л.с., а момент больше 200 Н.м двигатель выдает уже при 1250 об/мин.
В ближайшие годы системы турбонаддува наверняка усовершенствуют. Механические нагнетатели, родившиеся почти 100 лет назад, не сдают позиций. Ведь современные технологии позволяют делать «классические» компрессоры с точностью часовых механизмов. Резервы турбонаддува и подавно не исчерпаны. Так что «надувательство» будет продолжаться, пока жив сам двигатель внутреннего сгорания.
Про турбину
Газовая турбина - двигатель внешнего сгорания. В автомобилях камерой внешнего сгорания для турбины служат цилиндры двигателя. Из них газ попадает на лопатки турбины и расширяясь преобразует свою потенциальную энергию в кинетическую энергию вращения ротора турбины.
Воздушный компрессор - объемная гидравлическая машина, служит для сжатия воздуха. Может иметь привод от разных двигателей - ДВС, электрического, турбины.
Турбокомпрессор - это компрессор приводимый в действие турбиной.
В нашем случае в автомобилях используется именно турбокомпрессор (дает утилизацию энергии выхлопа - экономия).
з.ы. В институте изучал судовые энергетические установки, определения даю на память, но они близки к истине.
Из мануала по А4:
Все дизельные двигатели, так же как и некоторые бензиновые двигатели, автомобиля AUDI A4 оборудованы турбокомпрессором. На вале турбокомпрессора в двух отдельных корпусах расположены два рабочих колеса. Привод турбинных колёс осуществляется от отработавших газов. Они обеспечивают вращение вала турбокомпрессора и тем самым обоих турбинных колёс со скоростью 300 000 об/мин. Смазка турбокомпрессора осуществляется от системы смазки двигателя.
У бензинового двигателя турбокомпрессор дополнительно охлаждается жидкостью.
Вследствие хорошего заполнения цилиндров нагнетаемым воздухом мощность двигателя возрастает до 100 %.
Турбокомпрессор предназначен для увеличения мощности двигателя (до 100 %) путем повышения давления воздуха во впускном трубопроводе. Воздух не просто поступает в цилиндры, а подаётся в них под давлением. Наряду с мощностью наддув создаёт увеличение крутящего момента двигателя. Рост мощности, среди прочего, зависит от давления нагнетаемого воздуха, которое как правило, составляет 0.4-0.8 атм. Давление нагнетаемого воздуха постоянно контролируется и регулируется блоком управления двигателем. Это исключает возможность превышения давления свыше установленного значения. В соответствии с увеличением подачи воздуха, ТНВД увеличивает подачу топлива.
Турбина компрессора приводится во вращение отработавшими газами. Газы, проходя через специальный кожух (кожух компрессора), подаются к турбине компрессора. Турбина вращается на вале, на другом конце которого находится компрессорное колесо в отдельном кожухе. Именно он подаёт воздух под давлением в трубопровод.
Турбокомпрессор с переменной геометрией турбины (VTG) имеет направляющие лопатки, положение которых регулируется блоком управления двигателем посредством электромагнитного клапана и вакуумного привода. Это обеспечивает оптимальное давление наддува во всем диапазоне оборотов, что приводит к более высокому крутящему моменту и, тем самым, к более высокой мощности, в частности, при низких числах оборотов.
Между турбокомпрессором и впускным каналом двигателя расположен охладитель воздуха (интеркулер), который охлаждает предварительно сжатый турбокомпрессором воздух. Это повышает мощность двигателя т.к. холодный воздух благодаря его более высокой плотности имеет более высокое содержание кислорода.
Давление воздуха в трубопроводе ограничивается специальным датчиком. При достижении предельного давления датчик открывает заслонку, ограничивая тем самым подачу отработавших газов к турбине.
Вал компрессора смазывается двигательным маслом, которое подаётся по специально предназначенному шлангу. Вал постоянно «плавает» в масле. От компрессора масло отводится в поддон по возвратному шлангу.
По сравнению с бензиновым двигателем у дизельного двигателя нет необходимости уменьшать степень сжатия из-за наддува, что обеспечивает даже на низких оборотах полное использование впрыскиваемого топлива.
Турбокомпрессор является составной частью выпускного коллектора и не может быть отделён от него.
Турбокомпрессор представляет собой прецезионный механизм. Поэтому при появлении неисправности он должен быть полностью заменён.
Меры предосторожности
Скорость вращения турбин компрессора огромна, а рабочая температура очень велика. Для того, чтобы избежать получения травм, а также не повредить турбокомпрессор, соблюдайте следующие меры предосторожности.
- Не запускайте двигатель после снятия какого-либо компонента турбокомпрессора. Попадание посторонних предметов на лопатки турбин может привести к выходу последних из строя. Вы также рискуете получить травму от выброшенных из турбины предметов.
- После снятия каких-либо компонент турбокомпрессора или шлангов воздухозаборника накрывайте его чистой ветошью.
- Не давайте газ сразу же после запуска двигателя, особенно если он не прогрет. Масло не может мгновенно смазать вал турбины.
- Никогда не выключайте зажигание сразу же после остановки автомобиля. Не нажимайте на педаль акселератора перед остановкой двигателя. Сразу же после выключения зажигания масло перестаёт подаваться к валу компрессора, и некоторое время он будет вращаться без смазки.
- Перед тем, как заглушить двигатель, дайте ему поработать на холостых оборотах несколько минут, в течение которых скорость вращения турбины значительно снизится.
- Регулярно меняйте масло, масляный фильтр и воздухоочиститель. Использование старого масла приведёт к образованию отложений на вале компрессора и выходу его из строя. Перед тем, как отсоединить шланги подачи и возврата масла от компрессора, тщательно очищайте близлежащие поверхности. Снятые компоненты храните в герметичных контейнерах.
Интеркулер - общая информация
Интеркулер по сути является теплообменником, предназначенным для снижения температуры проходящего сквозь него воздуха.
Воздух, сжимаясь в турбокомпрессоре, нагревается. При этом падает парциальное давление кислорода. Для предотвращения этого, применён интеркулер, после которого охлаждённый воздух поступает во впускной трубопровод.
Сжатый воздух поступает не во впускной трубопровод (как на обычных дизельных двигателях), а в интеркулер. Интеркулер расположен в передней части двигательного отсека и обдувается естественным образом при движении автомобиля. Воздух от компрессора поступает в нижнюю часть охладителя и по мере движения вверх охлаждается. Интеркулер выглядит так же, как и радиатор системы охлаждения. Из интеркулера воздух подаётся во впускной трубопровод.
Разберёмся в неисправностях турбокомпрессора или как понять, что турбина умирает
Турбина относится к довольно сложным аппаратам, увеличивающим мощность двигателя. Поломка ее в отличие от многих других узлов автомобиля не является критичной. Но стоит понимать, что и нормально работать мотор тоже без нее не будет, к тому же утечка масла и топлива не окажут положительного влияния на общее состояние транспорта и кошелек автовладельца. Как же вовремя понять, что турбина умирает. Для определения неисправности, следует разобраться в принципах ее работы, узнать признаки и что к этому могло привести. Однако для более точной диагностики потребуется обратиться к мастерам автосервиса или СТО.
Что из себя представляет турбина
Если сказать проще, то турбина – это механическое устройство автомобиля для подачи под давлением воздуха в камеру сгорания. Главная задача, которую выполняет турбонаддув, это значительное повышение мощности двигателя без увеличения его рабочего объема. Установка турбины обеспечивает пятидесятипроцентный, а иногда и больше, прирост мощности силового агрегата при сравнении с нетурбированными двигателями того же объёма. Это обусловлено нагнетанием под давлением турбиной воздуха в цилиндры и повышением содержания кислорода в топливной смеси, а в результате и увеличению ее эффективности.
Конструктивно турбина состоит из механической крыльчатки приводимой в действие движением выхлопных газов автомобиля. То есть используется энергия выхлопа для захвата и подачи воздуха (а соответственно и кислорода) в систему для улучшения качеств топливной смеси. С технологической точки зрения на сегодня это наиболее эффективное устройство для увеличения мощности двигателя при том же расходе топлива, что позволило уменьшить выброс токсичных газов в атмосферу.
Такие агрегаты нашли широкое применение как в дизельных силовых установках, так и на бензиновых двигателях. При этом в первом случае турбированные моторы оказались наиболее эффективны из-за высокой степени сжатия и малым, при сравнении с бензиновыми автомобилями, числом вращения коленчатого вала.
К тому же ограниченное применение турбонаддува на бензиновых машинах обусловлено возможным проявлением детонации, которое возникает при резком увеличении числа оборотов двигателя, а также из-за высокой температуры выхлопных газов, достигающего тысячи градусов против шестисот у дизельных моторов. Естественно такие температуры могут привести к повреждению частей турбины.
Из чего состоит турбина
В зависимости от производителя и модели турбины имеют некоторые отличия, однако основные конструктивные элементы и механизмы у них идентичны. Так в устройство любой турбины входит воздухозаборник, сразу за ним устанавливается воздушный фильтр, дроссельная заслонка, турбокомпрессор, интеркуллер и выпускной коллектор. Все части агрегата соединены между собой трубками и шлангами, которые изготавливаются из надежных износостойких материалов.
Большинство знакомых с конструктивными особенностями автомобиля, обратили внимание на несколько отличий турбонаддува от стандартных систем впуска – это наличие интеркулера и турбокомпрессора, а также некоторых элементов для контроля и регулирования надува.
Одним из основных и наиболее важных элементов турбины является турбокомпрессор (или турбонагнетатель). Именно он обеспечивает увеличенное давление воздуха на впускных магистралях мотора. В своей конструкции турбонагнетатель имеет два колеса – турбинное и компрессорное, размещенные на роторном валу. Каждое колесо смонтировано в отдельном надежном корпусе, а в конструкции предусмотрен подшипник.
Как влияет неисправная турбина на работу двигателя автомобиля
Многие считают, что небольшой агрегат в виде турбины при выходе из строя вряд ли окажет сильное негативное влияние на работу двигателя, однако это не совсем так. Очень частой причиной поломки турбины является низкое масляное давление либо плохое его качество. Падение давления часто обусловлено сильным загрязнением масляного фильтра или плохим его качеством, а так же как результат применения метода «промывка пятиминутка».
С учетом больших оборотов турбины, а также постоянного воздействия высоких температур, а именно это и есть нормальные рабочие условия, даже незначительное и кратковременное падение давления в масляной системе может вызвать поломку подшипника оси турбины. При его сильном износе увеличивается радиальный зазор, а этот люфт приводит к повреждению и выходу из строя сальников.
С разрушенными сальниками нет должной герметичности, а соответственно масло беспрепятственно попадает в коллектор двигателя. Параллельно этому давление масла в подшипниках оси турбины еще сильнее падает, что приводит к еще большим повреждениям этого узла.
Горячий выхлопной газ проходит через разбитые элементы и попадает во внутреннее пространство подшипников, где повышает температуру до такой степени, что все смазочные материалы полностью выгорают. Это ведет к полному разрушению самого подшипника. Он перестает выполнять свою функцию, что влечет поломку лопастей турбины, обломки которой остаются внутри агрегата.
Качество смазки элементов турбины очень сильно зависит от масляного насоса двигателя. Даже не очень продолжительная работа агрегата в таком режиме оставит двигатель автомобиля без смазочных материалов. А что будет с двигателем при работе без масла объяснений не требует.
Во избежание подобных неприятных ситуаций, важно помнить основные признаки неисправности и выхода из строя турбокомпрессора. Если вовремя не обратить внимание на эти симптомы и не принять соответствующие меры, то звук характерного скрежета лопастей, трущихся о внутренний корпус турбины, который ведет к еще большим проблемам, не заставит себя долго ждать. При появлении хоть какого-нибудь намека на неисправность, лучше незамедлительно обратиться к специалистам автосервиса или СТО.
Признаки того, что турбина «умирает»
Выход турбины из строя во многих случаях происходит очень быстро, причин тому несколько: это может быть, как уже упоминалось, недостаток масла, попадание твердыми частицами по колесу компрессора и по колесу ротора турбины, также к поломке может привести ДТП. Однако чаще турбонагнетатель приходит в негодность постепенно, и у автовладельца есть время обратить внимание и принять необходимые меры по устранению причин поломки либо обратиться к специалистам.
Выделяется несколько наиболее распространенных признаков выхода из строя турбины. К ним относятся следующие:
- наличие посторонних шумов со стороны турбины во время работы силовой установки (свист либо гул);
- появление сизого дыма из выхлопной системы;
- резко увеличивается расход масла;
- падает давление наддува.
Для определения поломок на ранних стадиях, достаточно внимательно слушать свой автомобиль. Например, у машины упала мощность или она утратила динамику, это говорит о том, что турбина не создает достаточного давления.
Иногда причиной тому служит повышенное противодавление из-за сильного загрязнения катализатора. Также к этому могут привести и неисправности электромагнитного клапана (управляющего вакуумом турбины), что тоже влечет понижение мощности двигателя.
Если же эти элементы работают исправно, тогда стоит проверить перепускную заслонку или изменяемую геометрию. Часто при агрессивном стиле езды поток отработанных газов идет мимо клапана, либо поврежденная изменяемая геометрия, цепляет корпус турбокомпрессора и не направляет воздух на колесо турбины. В таком случае коэффициент полезного действия турбины сильно падает. Если таким образом выявить причину поломки не удалось, тогда потребуется демонтаж турбокомпрессора с силовой установки.
На скорый выход из строя турбину и возможный признак дефекта может также указать дым из выхлопной системы.
Цвет дыма и запах выхлопного газа
Появление дыма в выхлопной системе нельзя игнорировать, следует внимательно присмотреться к нему. Процесс часто сопровождается неприятным химическим запахом, который прекрасно слышен при движении.
Наличие черного дыма
Это указывает на сгорание горючей смеси в турбине. Дефект может быть вызван нехваткой кислорода в топливной системе. Следует проверить:
- все патрубки и их соединения на герметичность;
- электронный блок управления;
- воздушные фильтры;
- качество работы всей топливной системы;
- мотор.
Следует уделить особое внимание фильтрам, наиболее частой причиной нехватки воздуха в топливной системе оказывается именно загрязненный фильтрующий элемент.
Синий дым
Это говорит от том, что масло попадает в камеру сгорания. Причиной может быть утечка, которая кроется в неполадке турбонагнетателя либо мотора. В таком случае необходим осмотр и проверка всех соединений.
Белый дым
Основная причина такого дефекта – это забитый сливной маслопровод. Необходима его замена или ремонт.
Признаки выхода из строя турбокомпрессора
Как было сказано выше, голубовато-сизый выхлоп указывает на сгорание масла в цилиндрах двигателя, которое попало туда из турбокомпрессора либо мотора. Черный указывает на утечки воздуха, а белый – засор в маслопроводе. Появление свиста может сигнализировать об утечке воздуха на стыках компрессора с двигателем. Скрежет говорит о ненормальном трении деталей и элементов конструкции.
В случае периодического отключения или полного выхода из строя турбины, следует проверить все ее части и узлы. Основная масса всех поломок турбокомпрессора заключается в трех причинах. О них ниже.
Недостаточное давление масла
Может возникнуть вследствие течи либо при пережиме масляного шланга, или из-за неправильного их подключения к турбине. Ведет к быстрому изнашиванию колец, шейки вала, плохой смазке и резкому повышению температуры на радиальных подшипниках турбокомпрессора. Потребуется их замена на новые.
Загрязненное масло
Может возникнуть вследствие несвоевременной замена смазки либо масляных фильтров, при попадании воды либо горючего в масло, а также при использовании некачественных смазочных материалов. Ведет к преждевременному износу подшипников, забиванию каналов маслопровода, повреждению оси.
Вышедшие из строя элементы, требуется заменить на новые.
Посторонний предмет внутри турбокомпрессора
Может привести к повреждению или поломке лопастей компрессорного колеса, что ведет к снижению давления воздуха; лопастей колеса турбины; ротора. В этом случае со стороны компрессора потребуется замена фильтра и проверка впускного тракта на герметичность. На стороне турбины, необходима замена вала и проверка впускного коллектора.
Визуальный осмотр
В самом начале проведения диагностики проверяется уровень и качество моторного масла. Также очень важно, чтобы внутрь турбокомпрессора не попадали сторонние предметы.
Затем можно приступать к анализу выхлопного газа. Уменьшение мощности и общей динамики, а также черный выхлоп указывает на переобогащение топливной смеси. Это может быть вызвано недостаточным количеством подаваемого в цилиндры кислорода из-за неисправностей в системе впуска. Иногда мощность падает из-за утечек на выпуске.
Для проверки потребуется завести двигатель и послушать нет ли посторонних шумов при работе турбокомпрессора. Не должно быть свистящих или скрипящих звуков, шума прорывающегося воздуха в местах соединения и тому подобного. Проверяются на герметичность патрубки по которым подается воздух в мотор. Наличие любых неплотностей или повреждений недопустимо. Важно проверить состояние воздушного фильтра – загрязнения снижают его пропускную способность, что ведет к недостаточному количеству воздуха в цилиндрах.
Появление белого или сизого дыма может быть вызвано как неисправность самого компрессора, так и других узлов двигателя. На эту проблему может также указать и резко возросший расход масла.
При таких обстоятельствах следует еще раз перепроверить воздушный фильтр и ротор турбины. Забитый фильтр не пропускает достаточного количества воздуха, а это ведет к перепаду давления между корпусом и картриджем с подшипниками, из него начинает течь масло и попадать в корпус компрессора. Если и здесь все в порядке, тогда следует осмотреть сливной маслопровод на присутствие перегибов, повреждений и т.п.
Чем отличается проверка на бензиновом двигателе
На бензиновых автомобилях скорый выход из строя турбины можно определить по тем же признакам. Здесь выхлоп становится синего или белого цвета при разгоне машины. В случае появления утечек воздуха в нагнетающих каналах или при неисправности топливной системы, появляется черный дым. Белый выхлоп с запахом горелого масла просигнализирует об утечки смазки в систему выхлопа. Может быть вызвано повышенным осевым люфтом, стопорные кольца не удерживают давления масла. В случае попадания масла в выхлопную систему, на горячем колесе турбину будет образовываться нагар, это впоследствии приведет к дисбалансу агрегата с последующим разрушением корпуса подшипника.
Заключение
Несмотря на то, что поломка турбины не является критичной, а процесс выхода ее из строя довольно длительный, при обнаружении симптомов не стоит затягивать с ремонтом. Несвоевременное принятие мер все же может вылиться в более дорогостоящий ремонт. Примерно определить причину поломки можно и самостоятельно в гаражных условиях, однако для получения более детальной информации лучше обратиться к специалистам.
Читайте также: