Охлаждение турбины дизельного двигателя

Так глушить его или нет?

Против удаления

Одно дело экология. Это в нашей стране нет жестких требований по частоте выхлопа. В европейских странах, где нельзя купить ТО, проверяется работоспособность системы ЕРГ. Если она будет заглушена, то не ездить вам на машине по дорогам общего пользования. Именно поэтому, многие автовладельцы к большим пробегам стараются избавиться от своих машин, так как дорого выходит их содержать по всем требованиям. Дешевле купить новую машину и не вкладываться в её содержание.

Как говорилось выше, отключение ЕГР влечет увеличение риска возникновения детонации . Что очень плохо для мотора. На некоторых дизелях происходили разрушения форкамер, появление трещин между клапанами во всех цилиндрах. После ремонта ситуация повторялась. Это связано с повышением давления в камерах сгорания.

За удаление

Если ЕГР в работе, то наблюдается быстрое потемнение моторного масла. Доходило до того, что через 2-3 тысячи километров пробега масло на щупе становилось черным, как будто на нем проехали 15 тыс. км. После глушения системы, масло оставалось светлым и на 5000 километрах.

Чище будет впускной коллектор, клапана, дроссель. Меньше сажи будет попадать в цилиндры. А она может служить абразивом. Мотору будет легче дышать. Не будет возникать проблем с заклиниваем дросселя, чисткой и раскоксовкой клапанов и поршней.

Чтобы удалить клапан, нужно программно менять прошивку. Потому что, если физически это сделать, а программное обеспечение не тронуть, то мотор будет плохо работать. ЭБУ будет думать, что в двигатель поступает одно количество воздуха, через ДМРВ и клапана, а когда он будет перекрыт, то воздуха в реальности будет больше. Блок управления будет неправильно готовит топливовоздушную смесь. Как известно, любое изменение в программе требует знаний и «прямых» рук, поэтому это будет стоит дорога, а если дешевле – то получится через жопу.

Турботаймер и циркуляционные насосы

Штатно же турботаймеры не устанавливают даже на автомобили с заряженными двигателями. И не потому, что проблема куда-то пропала — принципиально в ДВС ничего не поменялось. Да, изменились и стали более совершенными конструкции, материалы и смазки, но перегрева турбокомпрессоры по-прежнему не любят. Может, автопроизводители применяют иные средства защиты турбокомпрессоров от перегрева?

Некоторые компании (в частности, Porsche, Volkswagen, Skoda, Jaguar) на многие модели с турбонаддувом устанавливают электрические циркуляционные насосы, которые при необходимости подают к турбокомпрессору охлаждающую жидкость. В том числе и после остановки двигателя — антифриз некоторое время циркулирует через агрегат, препятствуя его перегреву. Напоминает аналогичный режим работы электровентиляторов системы охлаждения, реализованный на большинстве современных автомобилей. Мотор выключен, а вентилятор продолжает крутиться. Понятно, что в этом случае в турботаймере нет необходимости.

Многие автопроизводители перекладывают функцию интеллектуального турботаймера на водителя! В большинстве инструкций отмечено, что после эксплуатации автомобиля в режимах, близких к предельно допустимым, рекомендуется перед выключением мотора дать ему поработать без нагрузки в течение нескольких минут. То есть советы остались теми же, что и десятилетия назад.

В прошлом году из 25 самых продаваемых в России моделей турбокомпрессорами были оснащены пять. При этом дополнительный электрический насос, охлаждающий турбокомпрессор, используют в трех моделях — это Skoda Kodiaq, Skoda Octavia A7 и VW Tiguan. Выходит, большинство производителей сравнительно доступных автомобилей не заморачивается подобными проблемами. Логика проста: удорожания не происходит, а гарантийный срок автомобиль, скорее всего, и так выходит. Что дальше — забота владельца.

Причины поломки турбокомпрессора

Ошибка многих автовладельцев — установка турбины после ремонта или замена детали без разбирательств в причинах неисправности. Если ничего не предпринять, новый или вновь отремонтированный узел снова поломается. Ниже рассмотрим, почему турбокомпрессора выходит из строя.

Механические повреждения

Турбина находится в подкапотном пространстве и может повредиться из-за механического воздействия камня или иного предмета.

В зоне риска находится «горячая» крыльчатка, которая повреждается при нарушении некоторых элементов двигателя: поршней, седел, коллектора выхлопа.

Через «холодную» улитку во впускной тракт может попасть кусок ветоши, гайка или болт. При механическом ударе на поверхности остаются следы.

Если крыльчатка повреждена, использовать турбину нельзя. Попытки выровнять лопасти утконосами или другим инструментом не дадут результата из-за разбалансировки.

Единственный выход — обращение на СТО. Мастер определяет неисправность и перед установкой турбины проверяет трубопровод и каналы, через которые поступает воздух.

Перегрев

Во многих автомобилях охлаждение турбины и мотора объединены в единую систему.

При длительной нагрузке силового агрегата и быстром отключении масло перестает циркулировать в системе, а турбокомпрессор перегревается. Внутри детали остается смазка, которая твердеет и нарушает работу узла.

Другие причины перегрева турбины:

  • загрязнение воздушного фильтра;
  • низкое качество масла;
  • несоблюдение периодичности замены смазывающей жидкости;
  • нарушение герметичности соединений воздуховодов;
  • работа системы без топливного насоса;
  • разбалтывание точек отвода выхлопных газов.

Чтобы защитить узел от чрезмерного нагрева, остановитесь и перед прекращением работы мотора дайте ему поработать какое-то время.

Масляное голодание

Турбина нуждается в постоянной подаче смазки, а появление любого перерыва чревато износом и перегревом.

К базовым причинам стоит отнести:

  • ошибки эксплуатации дизельного двигателя, к примеру, недостаточный нагрев зимой;
  • попадание дизеля или охлаждающей жидкости в масло;
  • недостаточный уровень смазывающей жидкости в поддоне;
  • несоблюдение периодичности замены смазки и фильтра;
  • загрязнение маслопровода или его повреждение;
  • выработанный ресурс мотора;
  • длительный простой машины без эксплуатации;
  • поломка системы подачи смазки.

Дефицит масла может возникнуть из-за ошибок установки турбины. Известны случаи, когда после монтажа система не заполнялась смазкой, и устройство работало «в сухую».

Грязное масло

Для поддержания турбины в работоспособном состоянии необходимо соблюдение двух условий: своевременная замена и использование оригинального масла.

Нарушение этих правил ведет к попаданию внутрь мелких субстанций, которые повреждают детали турбированного компрессора.

Экономия на масле и покупка продукта низкого качества ведет к негативным последствиям. Фильтр и перепускной клапан быстрей загрязняются, из-за чего жидкость проходит мимо фильтрующего элемента, а грязь распространяется по системе.


Как отличить моторное масло от подделки: Мобил, Ravenol, Шелл, Моли, Кастрол, Ликви Моли, Эльф, Idemitsu и другие бренды

Для защиты турбины от последствий важно своевременно менять масло / фильтр и использовать оригинальную продукцию. Рассмотренные в статье способы позволят определить поломку турбины в 95% ситуаций

В большинстве случае изнашиваются или ломаются подшипники, из-за чего лопасти меняют траекторию и повреждают кожух устройства

Рассмотренные в статье способы позволят определить поломку турбины в 95% ситуаций. В большинстве случае изнашиваются или ломаются подшипники, из-за чего лопасти меняют траекторию и повреждают кожух устройства.

Частичные проблемы турбокомпрессора можно определить по высокому расходу масла. В самых сложных ситуациях узел вообще заклинивает.

Периодическая проверка турбины дизельного мотора (а также бензинового) позволяет избежать проблем и выявить неисправность на раннем этапе.

Полезные советы и рекомендации

Хотелось бы отметить, что различные производители могут усложнять описанные выше системы защиты, комбинируя тот или иной способ, дорабатывая охлаждение двигателя и турбокомпрессора. При этом нужно всегда помнить, что опасность после резкой остановки мотора присутствует всегда. По этой причине целесообразно не глушить агрегат сразу после остановки при такой возможности. Особенно это актуально для всех ДВС применительно к зимнему периоду эксплуатации, а также для агрегатов с турбиной без турботаймера. Также не рекомендуется глушить двигатель при работающем вентиляторе, так как это указывает на значительный нагрев и стремление системы охлаждения снизить температуру.Еще одним нюансом является аварийная остановка мотора в случае перегрева. Нельзя сразу глушить такой агрегат, так как это может привести к заклиниванию, деформации ГБЦ и т.д.

Если вы заметили в движении, что мотор перегрелся (температура выше нормы, но не на критической отметке), тогда автомобиль нужно остановить при помощи тормозной системы (крайне желательно избежать торможения двигателем в том случае, если позволяет дорожная ситуация) и позволить силовой установке поработать еще около 30 сек. на холостом ходу. Этого времени будет достаточно, чтобы снизить опасный нагрев ЦПГ перед полной остановкой ДВС.

Если этого не сделать, тогда возможными последствиями может стать ситуация, когда водитель остановил машину, заглушил двигатель, завелся и мотор заклинило. Еще одним вариантом является такой, когда после немедленной остановки перегретого двигателя мотор стартером больше не проворачивается.

  • На каких оборотах двигателя лучше ездить

    Обороты и мотресурс двигателя. Недостатки езды на низких и высоких оборотах. На каком количестве оборотов мотора ездить лучше всего. Советы и рекомендации. Читать далее

  • Как глушить турбодизель

    Для чего охлаждать турбину перед остановкой двигателя. Особенности работы турбокомпрессора, температура выхлопных газов, охлаждение моторным маслом. Читать далее

  • Турбированный двигатель: что это такое?

    Что представляет собой двигатель с наддувом и чем отличается от атмосферного. Основные преимущества и недостатки турбированных ДВС. Какой мотор выбрать. Читать далее

  • Ресурс турбины дизельного двигателя

    От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией. Читать далее

  • Можно ли поставить ГБО на турбированный двигатель

    Особенности установки ГБО на мотор с турбонаддувом. Какое газобалонное оборудование лучше ставить на двигатели с турбиной. Советы и рекомендации. Читать далее

  • Можно ли поставить турбину на карбюраторный двигатель

    Возможность установки турбокомпрессора на двигатель с карбюратором. Основные преимущества и недостатки турбонаддува на карбюраторном авто. Читать далее

Можно ли глушить современный турбодвигатель сразу после остановки?

Есть среди автолюбителей такое правило: “турбированный двигатель нельзя глушить сразу после остановки, нужно дать время турбине остыть”. С чем это связано? Давайте разберемся с технической точки зрения.

Турбина использует давление выхлопных газов, которые раскручивают крыльчатку так называемой горячей части (часть называется горячей, потому что выхлопные газы горячие, абсурдно, но просто).

Крыльчатка горячей части соединена с крыльчаткой в холодной части, у которой другая задача – создавать избыточное давление на впуске двигателя и это уже холодная часть.

Чем больше давление на впуске, тем больше воздуха попадет в цилиндры, а, следовательно, больше кислорода. Если просто, то это примерно, как подуть на тлеющие угли, они начнут разгораться – выделять больше энергии.

Турбина во время работы может разогреваться до 800 градусов, именно поэтому воздух, который она нагнетает на впуск проходит также через контур охлаждения “интеркулер”.

Чтобы при такой температуре механизм мог работать его нужно смазывать = охлаждать, в картридж турбины подается масло, которое смазывает и охлаждает ротор и его составные части.

Что происходит если нагреть турбину и не остудить её (даже на холостом ходу её температура достигает 100 градусов)?

Масло, которое в ней осталось подгорает и оставляет на стенках кокс и нагар, который в последствии работает как абразив.

Но всё это имеет отношение по больше степени к старым автомобилям, а как дела сейчас?

Просто представьте, что в германии производители напишут, что нужно постоять на холостом после поездки? Да их сразу оштрафуют экологи, там строго всё, места мало, воздуха тоже. С другой стороны, как им быть, если клиенты толпами поедут на гарантию для замены турбины? Им и так хватает негативной славы.

К современным турбинам подводится не только масло, а также контур с антифризом.

Таким образом, турбина изначально лучше охлаждается и пиковое значение нагрева у неё значительно меньше. Но суть даже не в этом, в системе охлаждения стоит отдельная электропомпа, которая даже после остановки двигателя какое-то время продолжает “гонять антифриз”.

Также в некоторых турбо моторах отдельный контур охлаждения проходит через выпускной коллектор (который отлит одним элементом с головкой блока цилиндров), такой подход применяется для быстрого прогрева антифриза, а также для дополнительно охлаждения выпускного коллектора в режимах «тапок в пол».

О чем это говорит?

О том, что жить без турбо таймера можно, глушить сразу можно, но всё-таки думайте, как вы ехали, даже минуты хватит, чтобы масло с антифризом быстро сделали свою работу. Если время позволяет хуже от недолгой работы на холостом не будет. Но если вы ехали умеренно, то ничего критичного не произойдет.

Всем спасибо за внимание! Если статья вам понравилась, то поддержите нас большим пальцем вверх, а также подписывайтесь на канал, так вы не пропустите новые публикации!

Источник

Разновидности конструкций

В настоящее время интеркулер используется повсеместно, на различных видах автомобилей. Его можно встретить, как на бензиновых, так и на дизельных машинах.

Первый и наиболее распространённый вид интеркулера относится к воздушному типу теплообменников. Он представляет собой некого рода батарею, состоящую из трубок, соединённых между собой пластинами. И те, и другие выполняют функцию теплоотводящих элементов.

В среднем, такой тип промежуточного охладителя способствует тому, что, проходящая через него воздушная смесь, охлаждается до 45-50 градусов. Его наличие позволяет увеличить мощность мотора на 15-20%. Наибольший положительный эффект от работы теплообменника прослеживается при движении со скоростью не менее 40 км/ч.

Несмотря на все достоинства представленного устройства, есть у него и один достаточно существенный недостаток. В силу своих функциональных особенностей, интеркулер «воздух-воздух» очень громоздкий.

В заводских условиях, решить эту проблему удаётся без особых затруднений. Куда сложнее смонтировать данное устройство, есть возникла необходимость оснастить свой автомобиль турбокомпрессором в гаражных условиях. В данном случае, нередко возникает необходимость внесения изменений в конструкцию кузова авто, что влечет за собой массу неудобств.

Следующий вид теплообменников принято называть водным. Рабочей средой в данном случае является вода или хладагент. Внешне, такой типов интеркулера разительно отличается от представленного ранее вида.

  • Во-первых, он более компактный, чем его воздушный аналог. Стоит отметить, что вода, в отличие от воздуха, обладает куда большей теплоёмкостью. Этим и объясняется хорошая теплоотдача данного устройства.
  • Второе, не менее существенное преимущество – высокая эффективность.

Сопоставительный анализ двух систем показал, что водный теплообменник в разы превосходит воздушный по основным рабочим показателям.

Всем хорош водный интеркулер, но всё же есть у него один минус. Кроется он в конструктивных особенностях устройства. Дело в том, что для обеспечения полноценной работы интеркулера, он оснащается датчиком температуры, блоком управления и водяным насосом. Каждый из представленных компонентов системы требует систематической диагностики и своевременного обслуживания.

Помимо этого, в случае поломки одного из этих узлов, владелец авто будет вынужден заплатить достаточно большие деньги. Именно поэтому, с целью удешевления, на большинстве бюджетных авто монтируется именно воздушный аналог данного устройства.

Условия работы турбины

Температура выхлопных газов дизельного двигателя на выходе перед турбиной составляет в среднем 750-850 градусов по Цельсию. Бензиновые агрегаты имеют еще более разогретый выхлоп. Такие раскаленные газы движутся с большой скоростью и встречаются с турбинным колесом.

Турбокомпрессор отличается высокой производительностью и потребляет достаточно много энергии отработавших газов (в среднем около 25-30 кВт и более). Турбодизель с рабочим объемом 2.0 литра в режиме холостого хода потребляет около 800 литров воздуха за 60 секунд. В режиме максимальной мощности данный показатель доходит до 4 м3. Если учесть, что турбокомпрессор также нагнетает избыток давления до 1 атмосферы, тогда общий объем нагнетаемого устройством воздуха намного больше.

Во время работы ДВС на пиковых нагрузках турбинное колесо раскручивается до 150 тыс. об/мин и более, нагрев колеса достигает 800-900 градусов по Цельсию. После взаимодействия с турбинным колесом температура выхлопа заметно падает до средней отметки 400-500 градусов.  

В режиме холостого хода отработавшие газы дизеля имеют температуру около 100 градусов по Цельсию и движутся с небольшой скоростью. Для эффективного вращения колеса турбины и параллельного вращения компрессорного колеса этой энергии достаточно только для того, чтобы турбокомпрессор не препятствовал проходу через него воздуха в объеме, который необходим для поддержания стабильной работы ДВС на холостых оборотах.

Действия в специфических ситуациях

Иногда могут наблюдаться ситуации, когда заглушить мотор простыми способами не представляется возможным. К примеру, когда сломался электрический клапан, но двигатель нужно остановить. В подобном случае включают самую высокую скорость и на фоне медленного отжатия сцепления, плавно нажимают на тормоз. После того как вы выполнили торможение, целесообразно налить в масляный картер немного бензина (около стакана) для того чтобы повысить общую вязкость масла.

Совет особенно целесообразно использовать в холодную погоду, для того чтобы в дальнейшем мотор нормально запускался. Когда мотор нужно установить после длительной дороги, сначала используют пару минут работы на холостых оборотах. Этот метод целесообразен для того чтобы сохранить все действующие узлы и не создавать нагрузки на агрегат. Особенно совет полезен для турбированных моторов, однако даже если турбина в двигателе отсутствует, он всё равно является актуальным.

Некоторые современные автомобили имеют турботаймеры. Эти приборы продолжают работу мотора и при выключении зажигания турботаймер определяет временной интервал на протяжении которого силовому агрегату следует продолжить свою работу для того чтобы в итоге заглохнуть, но без существенного риска повреждения механизмов. Таким образом при отсутствии турботаймера лучше просто давать немного времени на холостых оборотах, но если турботаймер имеется, то вполне возможно полагаться и на мнение этой аппаратуры.

Как правильно глушить дизельный двигатель с турбиной и бензиновый турбомотор

Если силовой агрегат оснащен системой турбонаддува, тогда глушить такой двигатель сразу крайне нежелательно. Данное требование справедливо как для дизелей, так и для бензиновых авто. Более того, режим нагрузок на ДВС не имеет большого значения.

Игнорирование данного правила приводит не только к локальным перегревам мотора, но и добавляются возможные поломки турбокомпрессора, значительное сокращение его ресурса и т.д. Проблема заключается в том, что турбина работает за счет потока выхлопных газов и сильно разогревается от контакта с ними. Если резко заглушить двигатель, произойдет остановка горячего турбокомпрессора. В результате подача моторного масла, которое смазывает и охлаждает подшипники турбины, полностью прекращается. Инерционного вращения турбокомпрессора после остановки мотора достаточно для работы практически «на сухую». Получается, температура турбины сильно повышается, смазка подшипников турбины происходит только за счет остаточного масла в самом турбокомпрессоре. Под воздействием высоких температур и нагрузок остаточное масло коксуется, страдают от износа механические элементы турбонагнетателя.

С учетом вышесказанного турбомоторы нужно глушить только после того, как двигатель поработает в режиме холостого хода от 60 секунд до 2-3 минут. За это время температура турбины снижается, так как интенсивность и температура потока выхлопных газов на холостом ходу минимальна. Любой автомобиль рекомендуют глушить не ранее десяти секунд после полной остановки транспортного средства, это относится к любым типам двигателей и автомобилям.

Так что случилось с двигателем?

Ситуация, проиллюстрированная видео, – классический разнос дизельного мотора. Всего существует три причины, по которым двигатели начинают себя вести таким образом:

попадание большого количества масла в камеру сгорания через неисправный турбонагнетатель;

неисправность топливного насоса высокого давления;

неисправность форсунок.

В случае попадания масла в цилиндры происходит следующее: масло начинает попадать в цилиндры в возрастающем количестве (порой на сильно изношенном двигателе газы прорываются через стенки поршня из камеры сгорания в картер, подхватывают масляный туман из картера и выносят его во впускной коллектор, создавая масляно-воздушно-топливную питательную смесь), что влечет за собой увеличение оборотов, поддерживающее критическую скорость вращения коленвала.

Последствия ЧП: пробитая оборвавшимся шатуном стенка блока

Минусы такого подхода очевидны:

  • возрастающая серьезная поломка мотора;
  • двигатель может не заглохнуть, поскольку неисправность может крыться в ТНВД или форсунках. Ждать, пока израсходуется топливо в баке, – вариант пропащий. В таком случае стоит незамедлительно звонить по телефону 112 в экстренную службу и объяснить ситуацию. Бригада пожарных не помешает.

фото: Zach Pumphery / flickr.com

Губительное явление может происходить со всеми дизелями

Охлаждение надувочного воздуха (интеркулляция)

КОММЕНТАРИИ — 0

Воздух, сжатый турбо­компрессором, как и другие газы, нагревается и расширяется. Горячий воздух обладает меньшей плотностью и содержит значительно меньше ки­слорода, чем холодный. Плотность холодного воздуха увеличивается приблизительно на 10 — 15 %. Большее количество кислорода означает большее количество сгорев­шего топлива, т.е. двигатель развивает большую мощность. Второй, но не менее важный эффект – это положительное влияние снижения температуры воздушного заряда на процесс сгорания, вследствие снижения детонации. Подача в двигатель более холодного воздуха заметно снижает температурную нагрузку, что благоприятно влияет на его надежность и долговечность. По этим причинам перед подачей воздуха в цилиндры, для повышения мощности двигателя его следует охлаждать.

Интеркуллер – это радиатор или, более правильно, охладитель, помещенный между компрессором и впускным коллектором.

Наиболее часто применяются охладители типа воздух/воздух и системы, которые используют охлаждающую жидкость для охлаждения воздуха (охла­ждающая жидкость/воздух. Интеркуллеры типа воздух/воздух имеют наибольшее распространение в силу своей простоты и надежности, так как они не имеют никаких движущихся частей. Такой интеркуллер состоит из трубы и радиатора и изготавливается преимущественно из алюминия. Эффективность работы интеркуллера зависит от его объема, а значит от наличия свободного пространства для установки. Теплопередающая способность достаточна, но потери давления могут быть высокими, особенно при малых размерах. Данная потеря давления на интеркуллере обнаруживается как увеличение более чем вдвое давления в выпускном коллекторе – одного из главных врагов турбонаддува.

Интеркуллер воздух-вода сложнее. Он состоит из двух радиаторов, один между турбиной и двигателем, другой перед стандартным радиатором системы охлаждения. Вода циркулирует при помощи электрического насоса. Выбор использования типа интеркуллера основывается на факторах свободного пространства, возможностью обдува воздухом интеркуллера, используемыми датчиками расхода воздуха. Например, для 6 цилиндрового BMW используется интеркуллер на основе воды, так как для интеркуллера воздух/воздух соответствующих размеров, нет места. Кроме этого отсутствует поток воздуха с высокой скоростью в местах, где можно было бы разместить интеркуллер. С другой стороны, в Ford Mustang GT ситуация идеальная, для установки интеркуллера воздух/воздух. Пространства достаточно для действительно огромного интеркуллера и он в зоне мощного воздушного потока.

Кроме систем воздух/воздух и жидкость/воздух ведутся разработки по применению распыленной воды в систему впуска. Теплота, поглощенная при испарении воды имеет сильный эффект охлаждения горячего сжатого воздуха, выходящего из турбины. Понижение в температуры наддувного воздуха снижает тенденцию к детонации.

Существуют также специальные конструкции, в которых охлаждение воздуха происходит до температуры ниже окружающей среды, за счет использования льда.

Tags: Турбонаддув

Вперед Резонансные трубопроводы

Все записи

Назад Блок цилиндров двигателя

Поделитесь в социальных сетях:FacebookX
Напишите комментарий