Moderniuose vidaus degimo varikliuose beveik visuomet yra viena ar net kelios turbinos (turbokompresoriai). Šis komponentas padidina variklio galią ir pagerina dinamiškumą, kuris ypač svarbus tiek miesto eisme, tiek greitkeliuose. Tačiau dėl didelės patiriamos apkrovos ir sudėtingų darbo sąlygų, pasitaiko ir turbinų gedimų. Vieni iš jų yra smulkesni, o kiti - labai problematiški, kuriems reikia brangaus remonto.
Turbinos slėgio daviklis yra nepaprastai svarbus komponentas šiuolaikinių automobilių variklio valdymo sistemose. Jo pagrindinė funkcija - matuoti įsiurbimo kolektoriaus slėgį ir perduoti šią informaciją tiesiai į variklio valdymo bloką (ECU). Šie duomenys leidžia ECU tiksliai sureguliuoti degalų ir oro mišinio santykį, užtikrinant optimalų variklio veikimą, našumą ir efektyvumą.
Turbokompresoriaus veikimo principas
Kas yra turbina?
Turbina yra unikalus variklis, kuris padidina vidaus degimo variklio našumą, įpūsdamas daugiau oro į degimo kamerą, todėl automobilio variklis gali sudeginti daugiau degalų ir generuoti daugiau galios. Turbina veikia pagal išmetamųjų dujų panaudojimo principą varant turbiną, kuri yra prijungta prie oro kompresoriaus. Šis kompresorius įsiurbia ir suspaudžia įsiurbiamą orą prieš tiekdamas jį į variklį.
Turbinos veikimo procesas
Turbinos veikimo procesas prasideda nuo variklio išmetamųjų dujų. Variklis, degindamas kurą, dideliu greičiu paleidžia išmetamąsias dujas, kurios nukreipiamos per išmetimo kolektorių į turbinos korpusą. Išmetamosios dujos eina per turbinos sparnuotę, priverčiant ją greitai suktis. Ši sparnuotė velenu sujungta su oro kompresoriumi kitoje turbinos pusėje, todėl, turbinai besisukant, siurbiamas oras.
Turbinos sparnuotė įtraukia aplinkos orą ir jį suspaudžia. Tada šis suslėgtas oras į variklio įsiurbimo kolektorių patenka didesniu slėgiu ir tankiu nei atmosferiniuose varikliuose (varikliuose, kuriuose nėra turbinos). Padidėjęs oro tankis leidžia varikliui sudeginti daugiau degalų, todėl degimas efektyvesnis, o galia yra didesnė.
Viena iš svarbiausių turbinos funkcijų yra temperatūros, kuri susidaro suspaudžiant orą, reguliavimas. Daugumoje variklių, kuriuose naudojama turbina, yra tarpinis aušintuvas, kuris atvėsina suslėgtą orą prieš jam patenkant į variklį. Tai užtikrina didesnį oro tankį ir deguonies kiekį, kas dar labiau padidina degimo efektyvumą.
Turbokompresoriai montuojami dėl skirtingų priežasčių: variklio išvystomai galiai ir sukimo momentui padidinti, žemesniam oro slėgiui dideliame aukštyje virš jūros lygio kompensuoti, degalų sąnaudoms ir teršalų koncentracijai išmetamosiose dujose sumažinti.
Turbinų apribojimai
Deja, turbinos turi ir tam tikrų apribojimų. Vienas iš iššūkių yra galios tiekimo vėlavimas, kurį sukelia laikas, per kurį išmetamosios dujos turi išsukti turbiną iki reikiamo greičio. Pažangus dizainas padėjo sumažinti šį turbinos vėlavimą, tačiau tai vis tiek tebėra aktuali problema dar ir šiandien. Dėl ekstremalių sąlygų, kurias turi atlaikyti turbinos, tinkama jų priežiūra yra labai svarbi.
Turbinos slėgio daviklio gedimo požymiai ir priežastys
Sugedęs turbinos slėgio daviklis gali sukelti įvairių problemų, susijusių su variklio veikimu. Nors su sugedusiu davikliu dažnai galima tęsti kelionę, tai nerekomenduojama, nes gali pakenkti varikliui ir padidinti kuro sąnaudas.
Dažniausi turbinos gedimo požymiai
- Sumažėjusi galia ir lėtesnis įsibėgėjimas: Kai turbokompresorius pradeda gesti, jis nebegali į variklį įpūsti pakankamai oro, todėl degimo procese būna mažiau deguonies. Dėl to variklis lėčiau reaguoja į akceleratoriaus paspaudimą, reikia ilgesnio laiko, kad pavyktų įsibėgėti. Automobilis gali pasidaryti vangus, sunkiai pasiekti įprastą greitį.
- Padidėjęs dūmingumas: Neįprastai didelis išmetamųjų dujų kiekis, ypač jei dūmai yra mėlyni arba juodi, gali būti turbinos gedimo požymis. Mėlyni dūmai įspėja apie alyvos sunaudojimą, kas gali reikšti, kad alyva per turbiną patenka į degimo kamerą. Juodi dūmai gali įspėti apie oro ir degalų mišinio disbalansą dėl prasto turbinos veikimo.
- Turbinos klibėjimas: Turbinos viduje yra ašelė, kuri jungia karštą ir šaltą turbinos dalis. Kai susidėvi turbinos įvorės, jaučiamas ašelės klibėjimas, dėl kurio gali būti pažeidžiamas turbinos korpusas, sparnuotė arba praleidžiama alyva.
- Pašaliniai variklio garsai: Keisti garsai, pvz.: cypimas, metalo trinties arba barškėjimo garsas iš variklio skyriaus gali įspėti apie turbinos guolių arba sparnuotės problemas. Šie garsai gali kilti dėl pernelyg didelio nusidėvėjimo arba pažeidimo. Sveikas turbokompresorius veikia tyliai, nepaisant to, kad sukasi labai dideliu greičiu. Tačiau kai vidiniai komponentai susidėvi arba sugenda (pavyzdžiui, guoliai arba turbinos mentės), galite išgirsti švilpimą, ūžimą, barškėjimą arba kitus keistus garsus.
- Degėsių kvapas: Jei užuodžiate degėsių kvapą, tai gali būti dėl alyvos nuotėkio iš sugedusios turbinos ir sąlyčio su įkaitusiais variklio komponentais. Tai gali sukelti pavojingas situacijas ir reikalauja neatidėliotino dėmesio.
- Variklio alyvos trūkumas: Neveikianti turbina gali praleisti alyvą į degimo kamerą, taip ją deginant kartu su degalais. Dėl to sunaudojama daugiau alyvos nei įprastai. Labai svarbu reguliariai tikrinti alyvos lygį ir, pastebėjus nuotėkį, nedelsiant ieškoti problemos.
- „Check engine“ lemputė: Šiuolaikiniuose automobiliuose sumontuoti davikliai, kurie stebi įvairius variklio darbo aspektus, o aptikus tam tikrų duomenų neatitikimus aktyvuojama „check engine“ lemputė.
- Sumažėjęs slėgis: Turbinos yra atsakingos už variklio oro įsiurbimą. Jei pastebite staigų turbinos slėgio sumažėjimą spaudžiant akceleratoriaus pedalą arba įsibėgėjant, tai gali būti dėl turbinos pažeidimo.
- Padidėjusios kuro sąnaudos: Dėl netinkamai veikiančios turbinos kuro degimas gali būti neefektyvus, todėl padidėja kuro sąnaudos. Jei baką pildyti tenka dažniau vairavimo sąlygoms nepakitus, tai gali būti dėl turbinos problemų.
Dažniausios turbinos gedimo priežastys
Turbinos yra sudėtingi mechaniniai komponentai, kurie gali sugesti dėl įvairių priežasčių. Turbokompresoriai yra labai preciziški komponentai, kurie sukasi itin dideliu greičiu. Jų veikimui užtikrinti reikalingas puikus tepimas, švarus oro srautas ir pakankamas aušinimas. Dažniausios gedimų priežastys yra susijusios būtent su šiais dalykais.
- Nepakankamas tepimas ir alyvos užterštumas: Turbinos darbas labai priklauso nuo variklio alyvos, kuri tepa ir aušina jos guolius. Jei tiekimo kanalai užsikemša ir užsiteršia, guoliai ir velenai gali perkaisti, susidėvėti arba net užstrigti. Alyvos trūkumas, netinkamai parinkta alyva arba prastos kokybės alyva gali sukelti teršalų kaupimąsi variklyje.
- Per didelis karštis: Dėl netinkamo aušinimo ar alyvos tiekimo turbinos komponentai gali deformuotis, atsiranda ašelės klibėjimas, sutrinka turbinos geometrija. Turbokompresoriai dirba su itin karštomis išmetamosiomis dujomis.
- Pašaliniai objektai: Kartais svetimkūniai, tokie kaip dulkių dalelės, nešvarumai, smulkūs abrazyvai, gali patekti į turbiną per kompresoriaus arba turbinos įleidimo angą. Jei pašalinis objektas patenka į kompresoriaus korpusą, jis dažnai patenka iš oro filtro. Priešingai, jei pašalinis objektas sugadina turbiną, problema dažniausiai kyla dėl paties variklio. Turbinos efektyvumas sumažės, jei pašaliniai objektai pradės gadinti kompresoriaus guolius ar turbinos mentes.
- Nepakankama priežiūra: Aliejų ir filtrų keitimo praleidimas lemia nuosėdų susidarymą. Periodinis variklinės alyvos keitimas, alyvos filtravimo sistemos (alyvos filtro ir vamzdelių) techninė priežiūra, alyvos slėgio tikrinimas, oro tiekimo sistemos (oro filtro, ortakių) techninė priežiūra yra būtini norint išvengti gedimų.
- Išoriniai veiksniai: Netinkamas montavimas ir kompiuterinis kalibravimas, gali iššaukti turbokompresoriaus gedimą, net jei pati detalė bus nauja. Montavimo klaidos, netinkamas balansavimas, mechaniniai pažeidimai (pažeistos tarpinės, dėl ko alyva patenka į išmetimo sistemą).
- Agresyvus vairavimo stilius: Aukšti variklio sūkiai ir ilgas veikimas tuščiąja eiga didina turbinos apkrovą.
- Automobilio amžius ir rida: Turbinos turėtų tarnauti pakankamai ilgai, bet deja įvairios aplinkybės gerokai sutrumpina jų tarnavimo laiką.
Turbinos slėgio daviklio gedimo diagnozė ir taisymas
Gedimo patirtis su Opel Zafira (Alfa156 1,9jtd 16v 103 kW pavyzdys)
Vienas vairuotojas dalinosi savo patirtimi, kai važiuojant automobiliu Alfa156 1,9jtd 16v 103 kW sumirksėjo, o paskui ir užsidegė „Check engine“ lemputė, ekrane išmetant pranešimą „Motor Control System Failure“. Ryte užvedus mašiną „Check engine“ ir „Motor Control System Failure“ lemputės degė. Iškart važiavo gerai, bet iki tol, kol neįkaito variklis iki 90°C, mašina iškart priduso, apsukos nekilo daugiau 3500 aps./min. Diagnostika parodė, kad sugedo turbinos slėgio daviklis, esantis ant įsiurbimo kolektoriaus. Įdėjus devėtą daviklį nuo kito automobilio ir ištrynus klaidas, viskas vėl veikė puikiai.
Ar galima toliau važiuoti pastebėjus turbinos gedimą?
Nors važiuoti su sugedusia turbina techniškai įmanoma, tai nėra patartina, kadangi galite sukelti dar didesnę žalą automobiliui bei pavojų saugumui. Dėl netinkamai veikiančios turbinos gali sumažėti variklio galia ir padidėti degalų sąnaudos. Nepaisydami turbinos gedimo požymių, tokių kaip padidėjęs dūmingumas, neįprasti pašaliniai garsai ar galios praradimas, galite leisti problemai išsiplėsti ir sugadinti aplinkinius komponentus.
Toliau važiuojant su sugedusia turbina taip pat gali išbėgti variklio alyva, todėl galite sugadinti variklį dėl per didelės trinties ir temperatūros tarp komponentų. Be to, pažeista turbina gali neigiamai paveikti bendrą transporto priemonės valdymą, kadangi akceleratorius pasidaro ne toks jautrus, ypač tais atvejais, kai reikia pagreitinti automobilį įvažiuojant į greitkelį arba lenkimo metu.
Taigi, jeigu atsirado turbinos gedimas, automobilio eksploatuoti nereikėtų. Priešingu atveju, galite susidurti su dar daugiau įvairių problemų, kurios tik dar labiau padidins bendrą remonto kainą. Negana to, neveikianti turbina kelia pavojų netgi jūsų saugumui.
Turbinos restauracija ir keitimas
Nustačius, kad turbina sugedo, realiai turite 2 variantus. Pirmas, galite įsigyti visiškai naują turbiną ir ją sumontuoti. Antras, jei norite sumažinti išlaidas, turite galimybę atnaujinti, t.y., restauruoti turimą turbokompresorių. Natūralu, kad pirmenybė turėtų būti teikiama naujai turbinai, nes jai bus suteikta ilgesnė garantija ir tarnaus ilgiau nei atnaujinta.
Kai kuriais atvejais turbiną galima restauruoti. Tai apima ašies šlifavimą, sandarinimo žiedų pakeitimą, ašies balansavimą, korpuso virinimą ir turbinos slėgio sureguliavimą. Tokia procedūra taikoma, kai turbina yra pažeista, bet ne visiškai sugadinta. Restauruota turbina gali vėl užtikrinti optimalų variklio veikimą.
Slėgio matavimai ir parametrai
Automobilių entuziastai dažnai domisi specifiniais turbinos slėgio parametrais. Pavyzdžiui, ieškant informacijos apie turbinos slėgį Saab 9-3 185AG (2002m., variklio kodas B205L), svarbu atskirti maksimalų ir bazinį slėgį. Maksimalus slėgis: tai aukščiausias slėgio lygis, kurį turbina gali pasiekti esant optimalioms sąlygoms (geras kuras, tinkama turbina, nėra detonacijos). Šiuo metu wastgeito vožtuvas (wastegate valve) neveikia. Bazinis slėgis: tai žemesnis slėgio lygis, kuris gali būti nustatytas tam tikroms sąlygoms ar siekiant išvengti pernelyg didelės apkrovos.
Modifikacijos, tokios kaip „čipas“ (chip tuning), gali pakeisti šiuos parametrus, siekiant padidinti variklio galią, tačiau tai reikalauja kruopštaus planavimo ir specialistų konsultacijos.
Turbinos slėgio daviklio ir turbokompresoriaus priežiūra
Nepakankamas tepimas, prastas aušinimas bei kiti veiksniai gali sugadinti turbiną. Tačiau tinkamai prižiūrima turbina žymiai padidina variklio galią, kartu išlaikant gana gerą kuro ekonomiją, todėl tai yra populiarus pasirinkimas įvairių rūšių transporto priemonėse.
Turbokompresorius - ypač tikslus įrenginys. Jo mechanizmas yra palyginti paprastas, patvarus ir efektyvus. Turbokompresoriai sukonstruoti taip, kad veiktų visą variklio eksploatavimo laiką. Šiems įrenginiams nereikia jokio specialaus kapitalinio remonto. Tereikia laikytis tinkamų eksploatavimo sąlygų. Įrenginiui patikrinti pakanka vos kelių paprastų veiksmų, kurie nurodyti turbokompresoriaus gamintojo instrukcijoje.
Vairuotojų klaidos ir kaip jų išvengti
Autoservisų specialistai sako, kad viena dažniausių vairuotojų klaidų - netinkamas elgesys su varikliu iškart po šalto užvedimo. Didžioji problema - stipriai spausti akceleratorių vos užvedus šaltą variklį. Tuo metu alyva dar nespėjusi cirkuliuoti po visą sistemą, o dėl žemos temperatūros ji būna sutirštėjusi. Tepimo siurblys dar nepasiekęs reikiamo slėgio, todėl variklio komponentai kelias pirmąsias sekundes veikia praktiškai „sausai“.
Kai tuo metu vairuotojas staigiai padidina apsukas, stūmokliai ir cilindrai patiria milžinišką trintį. Turbokompresorius dirba itin ekstremaliomis sąlygomis - velenas sukasi iki 200 000 aps./min., o tepti jį reikia nuolat ir stabiliai. Jei alyvos slėgis dar nepasiekęs normos, turbina lieka be tepimo, o jos guoliai trinasi „sausai“. Vos minutė kantrybės šaltą rytą gali sutaupyti šimtus ar tūkstančius eurų. Tad geriausias patarimas - leiskite varikliui „pabusti“ švelniai.
Priežiūros rekomendacijos
Nors turbinos slėgio daviklis yra santykinai patikimas komponentas, tinkama bendra automobilio priežiūra padeda užtikrinti jo ilgalaikį veikimą. Štai svarbiausi patarimai:
- Reguliarus variklio alyvos ir filtrų keitimas: Laikykitės gamintojo nurodytų alyvos keitimo intervalų. Naudokite tik aukštos kokybės ir tinkamą alyvą bei oro filtrus, nes jie atlieka labai svarbią funkciją.
- Pašildykite variklį prieš važiuodami: Ypač šaltuoju metų periodu, pašilus varikliui, pašyla ir alyva, dėl ko ji geriau tepa turbiną. Sutepta turbina mažiau dėvisi.
- Aušinimas po intensyvaus važiavimo: Po intensyvios kelionės, prieš užgesindami variklį, leiskite jam trumpai dirbti laisva eiga bent 2-3 minutes (per tiek laiko turbokompresorius atvėsta). Staiga išjungus variklį, nustoja veikti alyvos siurblys, kuris tiekia alyvą varikliui ir turbokompresoriui.
- Oro tiekimo sistemos priežiūra: Geras oro filtras ir tvarkingai dirbanti įsiurbimo sistema apsaugo turbiną nuo abrazyvinių dalelių ar nešvarumų, kurie gali pažeisti menteles.
- Reguliarus aušinimo skysčio pildymas: Taip pat, išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) sistemos, pačios turbinos ir susijusių variklio sistemų patikra padeda užtikrinti, kad turbokompresorius veiktų tinkamai.
- Venkite agresyvaus vairavimo stiliaus: Ypač šaltam varikliui.
- Kuro priedų naudojimas: Naudokite tinkamus kuro priedus, kurie padeda palaikyti turbinos švarą, pvz., profesionalus ir itin veiksmingas JLM Diesel Turbo valiklis. Jis padeda sumažinti apnašų kaupimąsi.
Turbokompresorius - neatsiejama variklio dalis. Turbokompresoriai projektuojami taip, kad tiktų tik konkrečiam varikliui. Variklis ir turbokompresorius yra tarpusavyje susiję agregatai, užtikrinantys aukščiausią vienas kito veikimo efektyvumą. Turbokompresorius nėra tas įrenginys, kurio būtų galima atsisakyti jam nusidėvėjus ar sugedus. Jį prižiūrėti reikia lygiai taip kaip variklį. Ypač svarbu periodiškai keisti alyvą ir tikrinti tvirtinimo elementus.