Много от нововъведенията в света на техниката преди десетилетия са изглеждали като фантастика, но днес те са реалност. И това се случва защото инженерните умове, създавайки своите изобретения, работят в посока търсене на нещо по-ефективно, по-мощно, с по-вискока производителност и качество. 

Една от основните и най-важни характеристики на транспортните средства е тяхната мощност. Затова в автомобилният сектор стремежът към нейното увеличаване е добре познат. За постигането на тази цел през годините са измислени много варианти, а един от тях е именно турбокомпресорът.

 

Какво е турбокомпресорът?

Турбокомпресорът повишава мощността на двигателите с вътрешно горене, като използва повторно изгорелите газове, изхвърлени от двигателя. Този принцип на работа е много по-благоприятен за опазването на околната среда.

Ясно е, че двигател с вътрешно горене с по-голям обем е способен да пропуска повече въздух и така да осигурява по-голяма мощност. Ако искаме да получим същата мощност от двигател с по-малък обем, то е необходимо да се вмести колкото се може повече въздух в цилиндрите на този двигател. 

Няма смисъл да се подава повече гориво, ако не се увеличи и количеството въздух, необходимо за неговото изгаряне. Т.е. въздухът, който влиза в цилиндрите трябва да бъде компресиран. Турбокомпресорът е устройство, предназначено да вкарва въздух в двигателя, използвайки енергията на отработените газове. 

 

Как работи турбокомпресорът?

Турбокомпресорът се състои от турбинна (топла) част и компресорна (студена) част, които са свързани помежду си чрез един и същи вал. Алгоритъмът на работа е следният:

Излизащите от изпускателната система на двигателя отработените газове не се изхвърлят веднага в атмосферата, а се отвеждат чрез колектори към корпуса на турбината и се насочват към турбинното колело. Там те образуват въртящ момент. През отвори под налягане, валът предава въртеливото движение от турбинното на компресорното колело. 

Оборотите могат да достигнат доста високи стойности – до 250 000 в минута! Компресорното колело засмуква въздух от атмосферата през въздушния филтър, компресира го и го вкарва във двигателя. Сгъстеният въздух след компресора е възможно да достигне температура от 200 градуса, която се понижава чрез  охладител (интеркулер). Неговата основна задача е да охлади въздуха и така да се увеличи мощността на двигателя.  

За да се удължи живота на турбокомпресора и за неговата по-ефективна работа се използват системи контролиращи налягането на въздуха, който се подава към двигателя. Това става чрез контрол на потока на изгорелите газове към турбинното колело. При единия вариант в корпуса на турбинната част е монтиран байпасен клапан. При преминаване на определено налягане, генерирано от компресора, се отваря клапа в турбината и през отвора се отвеждат излишните газове директно към изпускателната система.

При втория вариант байпасният клапан се монтира външно и излишните газове могат да се отделят още преди да са навлезли в корпуса на турбинната част. Външният монтаж е често срещан при спортните автомобили.

Макар и турбокомпресорите да се различават по своята конструкция, може да се обособят два основни типа – с постоянна и с променлива геометрия на лопатките.

Системата с  променлива геометрия, често обозначваща се с абревиатурата VGT, се характеризира с променлив ъгъл на наклона на подвижните лопатки – прави или извити,  които насочват потока от изгорелите газове към турбинното колело. При ниски обороти лопатките формират малки аеродинамични отвори, така че газовете се ускоряват и се увеличава скоростта на въртене на турбината. 

Така турбината е по-ефективна в ниски обороти и се намалява периодът между натискане на газта и постигането на подходящо въздушно налягане. При високите обороти лопатките се позиционират така, че допълнително да ускорят изгорелите газове и да повишат скоростта на турбинното колело. Системата за променлива геометрия се среща най-често при дизеловите автомобили.

 

Правила при експлоатацията на автомобил с турбокомпресор

За да може турбокомпресорът да издържи много години, да има дълъг и безпроблемен живот, той изисква подходяща грижа от водача. Ето и кои са най-важните съвети, които трябва да следвате:

1.Редовна смяна на двигателното масло. 

Вече разбрахме, че компресорът се върти с висока скорост и това много натоварва някои елементи. Чрез него не само се смазват, но и се охлаждат движещите се части. Необходимо е да се следи нивото на маслото и да се сменя дори по-често отколкото е препоръчано от производителя. Да се има предвид, че когато се използва при много високи температури, маслото бързо губи полезните си свойства. Затова е изключително важно да се обръща внимание на качеството и характеристиките му, да се купува правилното масло и да се налива  подходящото количество.

2. Редовно да се сменят маслените филтри, за да се удължи живота на турбината. 

Важно е да се използват качествени уплътнения и да се извършва профилактика на маслената система. Необходимо е да се следи дали в маслото не са попаднали замърсявания, тъй като това може да е причина за нарушаване работата на  турбокомпресора.

3. Периодично да се сменя въздушният филтър и да се проверява целостта му, както и проходимостта на пътищата. 

Навлизане на чуждо тяло може да повреди компресора, тъй като неговото колело се върти с доста висока скорост. При по-сериозен удар е възможно да се отчупи парче, което да достигне до цилиндрите на двигателя и да доведе до сериозен проблем.  Всеки чужд предмет в компресора, обикновено води до скъпи ремонти. Качеството и херметичността на въздушният филтър са от изключително значение за експлоатационният живот на турбокомпресора.

4. При закупуването на масло и филтри е добре да се следват препоръките, дадени от производителя.

5. Необходимо е да се извършва редовна профилактика

Профилактиката на изпускателната система е също толкова важна, колкото и да се следи дали няма запушвания, които биха довели до образуване на обратно налягане в корпуса на турбината. Важно  е да не се експлоатира автомобил с неизправна изпускателна система – запушен филтър за твърди частици, катализатор или ауспух.

6. Много важно е също да се проверява щателно всмукателната система. Тя трябва да бъде в безупречно състояние.

Важни са всички връзки, маркучи и тръби. За издържливостта на турбината голямо значение има и чистотата на подаваното гориво и въздуха.

7. Не се препоръчва каране на ниски обороти. 

Лопатките на турбина с променлива геометрия могат да се блокират и да не могат да си сменят позицията, ако има натрупан нагар. По този начин ще се наруши контрола на количеството на подаваните изгорели газове.

8. След стартиране на двигателя не се потегля веднага. 

Автомобилът се оставя поне шестдесет секунди да работи на празен ход, за да загрее двигателя и постепенно се подава газ. Това дава възможност на маслото да се разпредели в цялата система и да достигне до всички подвижни части на турбината, да ги смаже и така да ги предпази от преждевременно износване.

9. Необходимо е да се изчака известно време, докато се понижат оборотите на турбината и тя се охлади, преди да се загаси двигателя след дълго и интензивно шофиране. 

Авомобилът трябва да работи на празен ход до 2-3минути. Това се налага, тъй като веднага след спиране, лопатките продължават своето движение, а маслената помпа спира да работи. И когато не достига масло до определени части, те могат да прегреят и да съкратят срока си на експлоатация.

10. Своевременно и качествено да се обслужва двигателят, за да работи безупречно и турбокомпресорът.

Разбира се, трябва и да се обръща внимание дали турбокомпресорът не издава някакъв специфичен звук, например като свистене или свирене. Своевременно да се вземат мерки, ако се появят и някои от следните признаци за неизправност на турбокомпресора: намаляване на маслото в двигателя, навлизане на масло във всмукателните колектори; повишена консумация на масло; забележимо намаляване на мощността на двигателя; миризма на изгоряло масло.

Други фактори, които биха могли да повлияят върху изправността на турбокомпресора са качеството на горивото, образуването на корозия, изкривявания в челата на колектора и други. Запомнете, че ако смятате да икономисвате от масло и филтри, то бързо ще се сблъскате с повреда на турбината.

Двигателите с турбокомпресор имат технически и икономически предимства пред двигателите без турбо. И най-важното е тяхната увеличена мощност. Но за да нямате главоболия с ремонти и за по-дълъг експлоатационен срок, грижете се както трябва за своя автомобил и обръщайте внимание на грижата за турбокомпресора.