|
|
Давно уже прошли времена, когда в индустрии гражданских автомобилей дизельный двигатель считался во многом компромиссным «меньшим братом» бензиновых моторов. Благодаря особенностям дизельного топлива, такой тип ДВС имеет ряд очевидных преимуществ. Сильные стороны настолько явны, что даже отечественные конструкторы ломали голову по внедрению этой технологии. Сейчас такие моторы имеют Газель Next, УАЗ Патриот. Более того, были попытки установки дизельного двигателя на Ниву. К сожалению, выпуск ограничился небольшими экспортными партиями. Позитивные факторы позволили дизельному двигателю завоевать популярность в каждом из автомобильных сегментов. Речь идёт о четырехтактной конфигурации, поскольку двухтактный дизельный двигатель не получил широкого применения. Принцип работы дизельного двигателя заключается в преобразовании возвратно-поступательных движений кривошипно-шатунного механизма в механическую работу. Способ приготовления и воспламенения топливной смеси – это то, чем отличается дизельный двигатель от бензинового. В камерах сгорания бензиновых моторов, приготовленная заранее топливно-воздушная смесь воспламеняется с помощью подаваемой свечой зажигания искры. Особенность дизельного двигателя заключается в том, что смесеобразование происходит непосредственно в камере сгорания. Рабочий такт осуществляется путем впрыскивания под огромным давлением дозированной порции топлива. В конце такта сжатия реакция нагретого воздуха с дизтопливом приводит к воспламенению рабочей смеси. Двухтактный дизельный двигатель имеет более узкую сферу применения.Использование одноцилиндрового и многоцилиндрового дизелей такого типа имеет ряд конструктивных недостатков: Двухтактный дизельный двигатель с противоположным размещением поршневой группы имеет высокую первоначальную стоимость и очень сложен в обслуживании. Установка такого агрегата целесообразна лишь на морских судах. В таких условиях, благодаря небольшим габаритам, малой массе и большей мощности при идентичных оборотах и рабочем объеме, двухтактный дизельный двигатель более предпочтителен. Одноцилиндровый агрегат внутреннего сгорания широко применяется в домашнем хозяйстве в качестве электрогенератора, двигателя для мотоблоков и самоходных шасси. Такой тип получения энергии налагает определённые условия на устройство дизельного двигателя. Он не нуждается в бензонасосе, свечах, катушке зажигания, высоковольтных проводах и прочих узлах, жизненно необходимых для нормальной работы бензинового ДВС. В нагнетании и подачи дизтоплива участвуют: топливный насос высокого давления и форсунки. Для облегчения холодного пуска современные моторы используют свечи накала, которые предварительно подогревают воздух в камере сгорания. Во многих автомобилях в баке устанавливается вспомогательный насос. Задача топливного насоса низкого давления в том, чтобы прокачать топливо от бака к топливной аппаратуре. Инновации дизельного двигателя заключаются в эволюции топливной аппаратуры. Усилия конструкторов направлены на то, чтобы добиться точного момента впрыска и максимального распыления топлива. Создание топливного «тумана» и деление процесса впрыска на фазы позволило достигнуть большей экономичности и повышения мощности. Наиболее архаичные экземпляры имели механический ТНВД и отдельную топливную магистраль к каждой форсунке. Устройство двигателя и ТА такого типа обладали большой надежностью и ремонтопригодностью. Дальнейший путь развития заключался в усложнении ТНВД дизельного двигателя. В нем появились изменяемые моменты впрыска, множество датчиков и электронное управление процессами. При этом использовались все те же механические форсунки. В таком типе конструкции давление впрыскиваемого топлива было от 100 до 200 кг/см². Следующим шагом было внедрение системы Common raіl. В дизельном двигателе появилась топливная рампа, где может поддерживаться давление до 2 тыс. кг/см². ТНВД таких моторов стали значительно проще. Основная конструктивная сложность заключается в форсунках. Именно с их помощью регулируется момент, давление и количество ступеней впрыска. Форсунки системы аккумуляторного типа очень требовательны к качеству топлива. Завоздушивание такой системы приводит к быстрому выходу из строя ее основных элементов. Дизельный двигатель с Common rail работает тихо, потребляет меньше топлива и имеет большую мощность. За все это приходится платить меньшим ресурсом и более высокой стоимостью ремонта. Еще более высокотехнологичной является система с применением насос-форсунок. В ТА такого типа форсунка соединяет в себе функции нагнетания давления и распыления топлива. Параметры дизельного двигателя с насос-форсунками на порядок выше аналоговых систем. Впрочем, как и стоимость обслуживания и требования к качеству топлива. Большинство современных дизелей комплектуются турбинами. Турбонаддув – это эффективный способ повысить мощностные характеристики автомобиля. Благодаря повышенному давлению выхлопных газов, использование турбин в паре с дизельным ДВС заметно повышает приёмистость и уменьшает расход топлива. Турбина – далеко не самый надёжный агрегат автомобиля. Больше 150 тыс. км они зачастую не ходят. Это, пожалуй, её единственный минус. Благодаря электронному блоку управления двигателем (ЭБУ), дизельному двигателю доступен чип тюнинг. Существует ряд факторов, которые выгодно отличают дизельные двигатели: Недостатки: Рассмотренные минусы и плюсы не всегда уравновешивают друг друга. Поэтому вопрос о том, какой из двигателей лучше, будет стоять всегда. Если вы собираетесь стать владельцем такого автомобиля, учтите все особенности его выбора. Именно ваши требования к силовой установке будут тем фактором, который решит что лучше: бензиновый или дизельный двигатель. Новые дизельные автомобили – это тот вид приобретения, который будет приносить только радость. Заправляя автомобиль качественным топливом и делая ТО согласно нормативным предписаниям, вы 100% не пожалеете о покупке. Но стоит учитывать тот факт, что дизельные авто на порядок дороже своих бензиновых аналогов. Вы сможете компенсировать эту разницу и в последующем экономить только тогда, когда будете преодолевать большой километраж. Переплачивать с целью проезжать в год до 10 тыс. км. попросту не целесообразно. Ситуация с б/у автомобилями немного иная. Несмотря на то, что дизельные двигатели отличаются большим запасом прочности, со временем сложная топливная аппаратура требует к себе повышенного внимания. Цены на запчасти к дизельному двигателю возрастом свыше 10 лет действительно удручающие. Стоимость ТНВД на бюджетный автомобиль Б класса возрастом 15 лет может повергнуть в шок некоторых автолюбителей. К выбору авто с пробегом свыше 150 тыс. нужно относиться очень серьезно. Перед покупкой лучше сделать комплексную диагностику в специализированном сервисе. Так как низкое качество отечественного дизтоплива очень пагубно сказывается на ресурсе дизельного двигателя. В этом случаи решить, какому двигателю лучше отдать предпочтение, поможет репутация производителя. К примеру, модель Mercedes-Benz OM602 по праву считается одним из самых надёжных дизельных двигателей в мире. Покупка автомобиля с подобным силовым агрегатом станет выгодным вложением на долгие годы. Многие производители имеют подобные «удачные» модели силовых установок. Несмотря на распространенность автомобилей с дизельным двигателем, в народе до сих пор существуют предрассудки и непонимание. «Тарахтит, зимой не греет, а в большой мороз не заведёшь, летом не едет, а если что-то поломается, так ещё поискать нужно мастера, который за космические деньги отремонтирует всё», – примерно такие слова можно услышать иногда от «опытных» автолюбителей. Всё это отголоски прошлого! Стоит помнить о том, что принцип работы дизельного двигателя всецело направлен на достижения экономичности и надёжности. Не стоит требовать от таких ДВС заоблачных динамических показателей. Неправильная эксплуатация может погубить даже самый надежный мотор. Продлить ресурс дизельного двигателя, и получать удовольствие от владения автомобилем вам поможет выполнение несложных правил: Оба типа двигателей имеют не только плюсы, но и минусы. Главная цель автомобиля – соответствовать вашим требованиям, неважно, установлен в нем бензиновый или дизельный двигатель. Что лучше подойдёт вам, зависит только от индивидуальных предпочтений. Современные инновационные технологии и прогрессивный маркетинг позволяют людям выбирать из автомобилей, которые они могут себе позволить. Нам всё меньше приходится идти на компромисс и жертвовать отдельными параметрами. Особенно эта тенденция заметна в процессе эволюции дизельных автомобилей. dvigatels.ru Поскольку отечественных автомобилистов чаще пугают дизелями, чем рассказывают об особенностях их эксплуатации, попытаемся восполнить этот пробел в знаниях, дать несколько полезных советов именно «дизелистом». Главное — не экспериментируйте с дизелем, неуклонно выполняйте рекомендации его производителя. Если вам они неизвестны, напомним о некоторых правилах, общие как для отечественных, так и для импортных дизелей. Прежде всего, позаботьтесь о качественном топливе и масло для вашего дизеля. Прогоните прочь мысль о том, что топливо у нас плохое, и ничего с этим не поделаешь. Постарайтесь из того, что предлагают, выбрать лучшее, то есть топливо без воды, механических примесей и с приличными техническими данными. Лучше не сразу заправлять дизтопливо в бак, а набрать его в чистые сухие канистры и дать некоторое время отстояться, чтобы вода и грязь осели на дно. Каждый раз, заливая топливо (через воронку с мелкой сеткой) из канистры в бак автомобиля, оставляйте 1 — 2 литра в канистре, а затем сливайте в стеклянную посуду, чтобы иметь возможность наблюдать за отстоем собранных остатков. Когда на дно посуды выпадет осадок в виде грязи, чистое топливо можно аккуратно слить в другую посуду и потом использовать, а осадок утилизировать, не загрязняя при этом площадку возле гаража, то есть окружающую среду. Страшный враг дизеля — вода в топливе. Она способна погубить даже самый надежный дизель, «заразив» коррозией его топливную аппаратуру. Поэтому не поленитесь проверить топливо, которое вам налили на АЗС: плесните из канистры в прозрачный стакан и бросьте туда же несколько кристаллов марганцовокислого калия («марганцовки»). Если в топливе есть вода, вокруг кристаллов образуются окрашенные разводы. Зима для дизеля — период особенный. В это время за топливом нужен глаз да глаз. Менее его помутнение означает начало кристаллизации парафинов, что грозит закупоркой топливного фильтра и остановкой двигателя в самый неподходящий момент. Вернуть таком топливу прозрачность можно исключительно его нагреванием, однако делать это следует очень осторожно, ни в коем случае не применяя открытый огонь или электронагревательные приборы. Когда топливо снова станет прозрачным, неплохо оберечь его от повторного помутнения, добавив в бак или канистру одну из тех жидкостей, которые называются антигель или депрессор. На рынке их множество, нужно только правильно выбрать, не экономя на качестве. Относительно масел рекомендации просты. Нужно всегда использовать для дизелей только дизельные масла. Имея возможность выбора, например, между маслом SАЕ 15W-40 API СD и маслом SАЕ 10W-30 API СF-4, нужно отдать предпочтение последнему, поскольку оно создаст для двигателя лучшие условия эксплуатации, да и прослужит дольше. Больше узнать об этом можно посетив автобазар Украина. Для турбодизелей нужны масла более высоких категорий, чем для обычных двигателей. Несколько слов об эксплуатации дизеля. Начинается она, как известно, с пуска двигателя. Обычно на предкамерных дизелях легковых автомобилей устанавливаются свечи накаливания. Повернул ключ в замке — загорелась желтая лампа на панели приборов. Погасла — крути стартером коленвал, топливо впрыскнется в разогретую свечой зону и мгновенно улетучится, облегчив пуск. Когда свечи выходят из строя, вышеизложенная схема не работает. Проверка свечей — несложная, но достаточно трудоемкая операция, ведь нужно каждую из них отсоединить от общей шины и проверить тестером. Даже летом свечи должны быть исправны, это уменьшит износ двигателя. Если вам дорог ваш дизель, не запускайте его с буксира или «толкача». Особенно такой запуск опасен для двигателей с ременным приводом газораспределительного механизма: зубчатый ремень может порваться, и тогда поршни достанут до клапанов и погнут их. Прогревать дизель лучше не на холостых оборотах, а при небольшой нагрузке. Достаточно двигаться на 2-й или 3-й передачи со скоростью 30-40 км / ч, не форсируя обороты. На трассе не поддавайтесь искушению «погоняться» — дизель не любит высокие обороты, и не нужно требовать от него той прыти, характерной для его бензиновых родственников.Глушить дизельный двигатель без турбонаддува можно сразу после остановки автомобиля. Если же дизель с турбиной, нужно дать ему пару минут поработать без нагрузки, чтобы остыли подшипники турбины и на них не отложились лаковые пленки от масла. Опять же: чем лучше масло, тем меньше вероятность лакообразования, тем дольше прослужит турбина. Утверждают, что дизель выбрасывает в атмосферу вредные вещества, количество которых трудно сократить с установленными нормами. Поэтому, мол, за рубежом, его облагают налогами, размер которых выше, чем для бензиновых двигателей. Это применимо к дизелям прежних поколений, но уже сегодня автомобили оснащаются экологически чистыми дизелями, успешно конкурирующими с бензиновыми двигателями. Впрочем, это уже другая история … Дизель Ист yuschenko.com.ua Турбокомпрессор бензинового или дизельного двигателя изначально имеет достаточно большой ресурс, который планово может даже превышать моторесурс силового агрегата до первого капитального ремонта. На практике турбина может выходить из строя гораздо быстрее, требуя регулярной проверки работоспособности. Средний срок службы турбины дизельного двигателя находится на отметке около 150-250 тыс. пройденных километров. Что качается бензиновых двигателей, турбина на таких моторах может прослужить немного дольше, однако на срок службы сильно влияют конструктивные особенности турбонагнетателя и индивидуальные условия эксплуатации. Читайте в этой статье Современные турбодизели зачастую получают нагнетатели, которые конструктивно предусматривают возможность гибкого управления потоком отработавших газов. Решение называется турбиной с изменяемой геометрией. Такое устройство отличается довольно высокой начальной стоимостью на фоне аналогов. Также стоит добавить, что ремонтопригодность данных турбин достаточно низкая. Бензиновые ДВС решений в виде турбин с изменяемой геометрией практически никогда не получают по причине того, что температура отработавших газов в агрегатах на бензине заметно выше сравнительно с выхлопом дизельного двигателя. На бензиновые турбомоторы повсеместно ставятся турбины, геометрия которых фиксирована. Ремонту нагнетатели данного типа поддаются намного легче и способны прослужить достаточно долго после профессионального восстановления и последующего прохождения процесса балансировки. Что касается восстановления турбин с изменяемой геометрией, которые повсеместно ставят на дизеля, то ситуация другая. Далеко не каждый сервис принимает турбины с такой конструкцией в работу. Также после ремонта нет никаких гарантий, что турбокомпрессор данного типа будет способен нагнетать должное количество воздуха в строгом соответствии с оборотами мотора. Неисправности турбокомпрессора независимо от типа его конструкции требуют незамедлительного ремонта. Также необходимо устранить причины, которые могут приводить к поломке турбины. Это необходимо для того, чтобы после ремонта или установки нового нагнетателя устройство не вышло из строя повторно. Чаще всего турбонагнетатели страдают по причине того, что сильно снижается эффективность смазки ротора турбокомпрессора. Дело в том, что к маслу для турбированных дизельных или бензиновых ДВС выдвигаются особые требования. Смазка турбомоторов работает в условиях повышенных нагрузок и высоких температур, а также выступает в качестве рабочей жидкости для охлаждения. В процессе эксплуатации двигателя наблюдается снижение производительности маслонасоса по причине его износа, пропускная способность подводящих масляных магистралей для подачи смазки в турбину постепенно забивается отложениями. Также продукты износа деталей двигателя в виде механических частиц попадают в моторное масло и могут привести к повреждению ротора турбины. Нарушения в работе компрессора приводят к нестабильной работе двигателя, потере мощности, увеличению расхода топлива, изменению состава отработавших газов и повышенному содержанию токсичных веществ в выхлопе. В дизельном двигателе с некорректно работающей турбиной может быстро выходить из строя сажевый фильтр. Ремонт турбины необходимо производить только в условиях профессионального сервиса. Также для восстановления необходимо использовать запчасти проверенных производителей, которые не могут стоить дешево. После ремонта особое внимание уделяется настройке турбокомпрессора. Слишком малое или слишком большое количество подаваемого в двигатель воздуха негативно сказывается на ресурсе силового агрегата. На разных режимах работы мотору необходим оптимальный состав топливно-воздушной смеси для своевременного воспламенения и полноценного сгорания. Читайте также krutimotor.ru Турбонаддув обязан свои появлением пресловутой немецкой рачительности и практичности во всём. Ещё Рудольфу Дизелю и Готлибу Даймлеру, в конце XIX века, не давал покоя такой вопрос. Как же так: выхлопные газы просто так выбрасываются в трубу, а энергия, которой они обладают, не приносит никакой пользы? Непорядок… В веке двадцать первом, двигатели, оснащённые турбиной, давно перестали быть экзотикой и используются повсеместно, на самой разной технике. Почему турбины получили распространение прежде всего на дизельных двигателях и каков принцип работы этих полезных агрегатов, разберём далее – в строго научно-популярной, но наглядной и понятной каждому форме. Итак, идея «пустить в дело» энергию отработанных выхлопных газов появилась уже вскоре после изобретения и успешных опытов применения двигателей внутреннего сгорания. Немецкие инженеры и первопроходцы автомобиле- и тракторостроения, во главе с Дизелем и Даймлером, провели первые опыты по повышению мощности двигателя и снижению расхода топлива с помощью нагнетания сжатого воздуха от выхлопов. Готдиб Даймлер выпускал вот такие автомобили, а уже задумывался о внедрении системы турбонаддува Но первым, кто построил первый эффективно работающий турбокомпрессор, стали не они, а другой инженер – Альфред Бюхи. В 1911 году он получил патент на своё изобретение. Первые турбины были таковы, что использовать их было возможно и целесообразно только на крупных двигателях (например, судовых). Далее турбокомпрессоры начали использоваться в авиационной промышленности. Начиная с 30-х годов ХХ века, в Соединённых Штатах регулярно запускались в «серию» военные самолёты (как истребители, так и бомбардировщики), бензиновые двигатели которых были оснащены турбонагнетателями. А первая в истории грузовая автомашина с турбированным дизельным мотором была сделана в 1938 году. В 60-е годы корпорация «Дженерал Моторс» выпустила первые легковые «Шевроле» и «Олдсмобили» с бензиновыми карбюраторными двигателями, оснащёнными турбонаддувом. Надежность тех турбин была невелика, и они быстро исчезли с рынка. Oldsmobile Jetfire 1962 года – первый серийный автомобиль с турбонаддувом Мода на турбированные моторы вернулась на рубеже 70-х/80-х, когда турбонаддув начали широко использовать в создании спортивных и гоночных автомобилей. Приставка «турбо» стала чрезвычайно популярной и превратилась в своеобразный лейбл. В голливудских фильмах тех лет супергерои нажимали на панелях своих суперкаров «магические» кнопки «турбо», и машина уносилась вдаль. В реальной же действительности турбокомпрессоры тех лет ощутимо «тормозили», выдавая существенную задержку реакции. И, кстати, не только не способствовали экономии топлива, а наоборот, увеличивали его расход. Труженик советских полей – трактор К-701 «Кировец» с турбонаддувом Первые действительно успешные попытки внедрения турбонаддува в производство автомобильных двигателей серийного производства осуществили в начале 80-х годов «SAAB» и «Mercedes». Этим передовым опытом не замедлили воспользоваться и другие мировые машиностроительные компании. Почему в итоге турбины получили распространение именно на дизельных, а не бензиновых двигателях? Потому что дизельные моторы имеют гораздо большую степень сжатия воздуха, а их выхлопные газы – более низкую температуру. Соответственно, требования к жаропрочности турбины гораздо меньше, а её стоимость и эффективность использования – гораздо больше. Система турбонаддува состоит из двух частей: из турбины и турбокомпрессора. Турбина служит для преобразования энергии отработанных газов, а компрессор – непосредственно для подачи многократно сжатого атмосферного воздуха в рабочие полости цилиндров. Главные детали системы – два лопастных колеса, турбинное и компрессорное (так называемые «крыльчатки»). Турбокомпрессор представляет собой технологичный насос для воздуха, приводимый в действие вращением ротора турбины. Единственная его задача – нагнетание сжатого воздуха в цилиндры под давлением. Чем больше воздуха поступит в камеру сгорания, тем большее количество солярки дизель сможет сжечь за конкретную единицу времени. Результат – существенное увеличение мощности мотора, без необходимости наращивания объёма его цилиндров. Составные части устройства турбонаддува: Основа системы турбонаддува – это ротор, закреплённый на специальной оси и заключённый в особый жаропрочный корпус. Беспрерывный контакт всех составных частей турбины с чрезвычайно раскалёнными газами определяет необходимость создания как ротора, так и корпуса турбины из специальных жаропрочных металлосплавов. Крыльчатка и ось турбины вращаются с очень высокой частотой и в противоположных направлениях. Это обеспечивает плотный прижим одного элемента к другому. Поток отработанных газов проникает вначале в выпускной коллектор, откуда попадает в специальный канал, что расположен в корпусе турбо-нагнетателя. Форма его корпуса напоминает панцирь улитки. После прохождения этой «улитки» отработанные газы с разгоном подаются на ротор. Так и обеспечивается поступательное вращение турбины. Ось турбонагнетателя закреплена на специальных подшипниках скольжения; смазка осуществляется подачей масла из системы смазки моторного отсека. Уплотнительные кольца и прокладки препятствуют утечкам масла, а также прорывам воздуха и отработанных газов, а также их смешиванию. Конечно, полностью исключить попадание выхлопа в сжатый атмосферный воздух не удаётся, но в этом и нет большой необходимости… Мощность любого двигателя и производительность его работы зависит от целого ряда причин. А именно: от рабочего объёма цилиндров, от количества подаваемой воздушно-топливной смеси, от эффективности её сгорания, а также от энергетической части топлива. Мощность двигателя возрастает пропорционально росту количества сжигаемого в нём за определённую единицу времени горючего. Но для ускорения сгорания топлива необходимо увеличение запаса сжатого воздуха в рабочих полостях мотора. То есть, чем больше за единицу времени сжигается горючего, тем большее количество воздуха потребуется «впихнуть» в мотор (не очень красивое слово «впихнуть» здесь, тем не менее, очень хорошо подходит, поскольку сам мотор не справится с забором избыточного количества сжатого воздуха, и фильтры нулевого сопротивления в этом ему не помогут). В этом, повторимся, и состоит основное назначение турбонаддува – в наращивании подачи воздушно-топливной смеси в камеры сгорания. Это обеспечивается нагнетанием сжатого воздуха в цилиндры, которое происходит под постоянным давлением. Оно происходит вследствие преобразования энергии отработанных газов, проще говоря, из бросовой и утерянной – в полезную. Для этого, прежде чем выхлопные газы должны быть выведены в выхлопную трубу, а далее и, соответственно, в атмосферу, их поток направляется через систему турбокомпрессора. Этот процесс обеспечивает раскручивание колеса турбины («крыльчатки»), снабжённого специальными лопастями, до 100-150ти тысяч оборотов в минуту. На одном валу с крыльчаткой закреплены и лопасти компрессора, которые нагнетают сжатый воздух в цилиндры двигателя. Полученная от преобразования энергии выхлопных газов сила используется для значительного увеличения давления воздуха. Благодаря чему и появляется возможность впрыскивания в рабочие полости цилиндров гораздо большего количества топлива за фиксированное время. Это даёт значительное увеличение как мощности, так и КПД дизеля. Дизельная турбина в разрезе Проще говоря, турбосистема содержит две лопастных «крыльчатки», закреплённых на одном общем валу. Но находящихся при этом в отдельных камерах, герметично отделённых друг от друга. Одна из крыльчаток вынуждена вращаться от постоянно поступающих на её лопасти выхлопных газов двигателя. Поскольку вторая крыльчатка с нею жёстко связана, то и она также начинает вращаться, захватывая при этом атмосферный воздух и подавая его в сжатом виде в цилиндры двигателя. Не один десяток лет потребовался инженерам, чтобы создать действительно эффективно работающий турбокомпрессор. Ведь это только в теории всё выглядит гладко: от преобразования энергии отработанных газов можно «вернуть» утерянный процент КПД и значительно увеличить мощность двигателя (например, со ста до ста шестидесяти лошадиных сил). Но на практике подобного почему-то не получалось. Кроме того, при резком нажатии на акселератор приходилось ждать увеличения оборотов мотора. Оно происходило только через некоторую паузу. Рост давления выхлопных газов, раскрутка турбины и загонку сжатого воздуха происходили не сразу, а постепенно. Данное явление, именуемое «turbolag» («турбояма») никак не удавалось укротить. А справиться с ним получилось, применив два дополнительных клапана: один – для перепускания излишнего воздуха в компрессор через трубопровод из двигательного коллектора. А другой клапан – для отработанных газов. Да и в целом, современные турбины с изменяемой геометрией лопаток даже своей формой уже значительно отличаются от классических турбин второй половины ХХ века. Дизельный турбокомпрессор «Бош» Другая проблема, которую пришлось решать при развитии технологий дизельных турбин, состояла в избыточной детонации. Детонация эта возникала из-за резкого увеличения температуры в рабочих полостях цилиндров при нагнетании туда дополнительных масс сжатого воздуха, особенно на завершающей стадии такта. Решать данную проблему в системе призван промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер). Интеркулер – это не что иное, как радиатор для охлаждения наддувочного воздуха. Кроме снижения детонации, он снижает температуру воздуха ещё и для того, чтоб не снижать его плотность. А это неизбежно во время процесса нагрева от сжатия, и от этого эффективность всей системы в значительной степени падает. Кроме того, современная система турбонаддува двигателя не обходится без: На дворе двадцать первый век, и никто уже не гонится за тем, чтобы название его легкового автомобиля было с модной в веке ХХ-м приставкой «турбо». Никто и не верит более в «магическую силу турбины» для резкого ускорения автомобиля. Смысл применения и эффективность работы системы турбонаддува всё-таки не в этом. Вот это «улитка»! Разумеется, наиболее эффективен турбонаддув при его использовании на двигателях тракторов и тяжёлых грузовиков. Он позволяет добавить мощности и крутящего момента без возникновения перерасхода топлива, что очень важно для экономических показателей эксплуатации техники. Там он и используется. Нашли своё широкое применение турбосистемы также на тепловозных и судовых дизелях. И это наиболее мощные из созданных человеком турбин для дизельного двигателя. tractorreview.ru Как и прочие системы, турбина дизельного двигателя также требует к себе должного ухода в соответствии с правилами эксплуатации, прописанными в технической инструкции автомобиля. Соблюдение всех установленных норм обеспечит турбине долгую и эффективную службу и не заставит тратиться на ремонт. Рассмотрим некоторые нюансы, которые играют важную роль в должном функционировании турбины дизельного авто. В первую очередь, не рекомендуется при запуске двигателя нажимать на педаль газа, так же, как и прогревать автомобиль менее одной минуты (в зависимости от внешнего температурного режима). Следует отметить, что когда силовой агрегат дизеля запускается, создается рабочее давление, но работающие части турбины подлежат смазке не сразу. Потому при регулярном нажатии педали газа во время запуска вполне вероятен степенный износ турбины. Также следует обратить свое внимание на то, чтобы не использовать холостой ход мотора более 25-30 минут, поскольку в турбине станет образовываться низкое давление, которое может привести к пропуску масляных паров в соединениях. Не менее важной деталью в правильной эксплуатации дизельной турбины является своевременное прекращение работы двигателя. Перед тем как заглушить его после поездки, нужно позволить турбине поработать еще несколько минут. Это объясняется тем, что быстрое выключение может вызвать стремительный перепад температурного режима в системе и резкий переход к низким оборотам, что в итоге существенно сократит сроки эксплуатации турбины и приведет к ремонту двигателя, цена которого не всегда может обрадовать. Помимо этого, следует учесть, что в зимний период перед запуском мотора нужно вначале провернуть его, а затем запускать холостой ход. Такой подход поможет маслу циркулировать и в скорых темпах заполнить все турбинные системы. Стоит помнить, что замену турбины можно осуществлять, только удостоверившись в отсутствии иных неисправностей дизельного двигателя. remont-dizela.ru Турбокомпрессоры применялись для повышения мощности двигателей внутреннего сгорания еще на этапе развития этого вида технологий. Запатентованный американцем Альфредом Бюхи в 1911 году турбокомпрессор на заре своего развития сыграл значительную роль в военной авиации – турбированные бензиновые двигатели ставились на истребители и бомбардировщики для повышения их высотности. Свое применение в автомобильном дизелестироении технология нашла относительно недавно. Первым серийным автомобилем с турбированным дизелем был появившийся в 1978 г. Mercedes-Benz 300 SD, а в 1981 г. за ним последовал VW Turbodiesel. Принцип работы турбированного дизельного двигателя основан на использовании энергии выхлопных газов. Покинув цилиндр, отработавшие газы попадают на крыльчатку турбины, вращая ее и закрепленную с ней на одном валу турбину компрессора, встроенного в систему подачи воздуха в цилиндры. Таким образом, в отличие от атмосферных дизелей, в турбокомпрессорных агрегатах воздух в цилиндры подается принудительно под более высоким давлением. В итоге объем воздуха, попадающего в цилиндр за один цикл, возрастает. В сочетании с увеличением объема сгорающего топлива (пропорции топливно-воздушной смеси остаются неизменными) это дает прирост мощности до 25%. Для еще большего повышения объема поступающего в цилиндры воздуха дополнительно применяют интеркулер – специальное устройство, охлаждающее атмосферный воздух перед нагнетанием в двигатель. Из школьного курса физики известно, что холодный воздух занимает меньше места, чем теплый. Таким образом, при охлаждении можно «затолкать» в цилиндр больше воздуха за цикл. В результате у турбодизеля меньше удельный эффективный расход топлива (в граммах на киловатт-час) и выше объемная мощность (количество лошадиных сил на литр объема двигателя). Все это обеспечивает возможность существенно подрастить суммарную мощность мотора без значительного увеличения его габаритов и числа оборотов. Обратная сторона повышения мощности мотора при сохранении общих характеристик, то есть форсирования, – более интенсивный износ узлов, как следствие, снижение ресурса силовой установки. Кроме того, турбины требуют применения специальных сортов моторных масел и строгого соблюдения рекомендуемых изготовителем сроков обслуживания. Еще более требователен к вниманию владельца воздушный фильтр. Также в работе двигателей с турбинами низкого давления может присутствовать эффект «турбоямы», выражающийся в заметном «проседании» на низких и средних оборотах двигателя. Турбированные моторы менее экономичны, чем атмосферные дизели, потребляя на 20 – 50% больше топлива при том же объеме. Еще один явный недостаток системы турбонаддува – она очень чувствительна к износу поршневой группы. Возрастание давления картерных газов ощутимо снижает ресурс турбины. При продолжительной работе в таких условиях наступает «масляное голодание» и поломка турбокомпрессора. Причем повреждение этого агрегата вполне может привести к выходу из строя всего двигателя, а турбированные дизели еще менее ремонтопригодны, чем их атмосферные братья. Да и вообще, наличие технически сложного турбокомпрессора, нуждающегося в дополнительных устройствах стабилизации давления, аварийного его сброса и так далее делает силовую установку автомобиля более замысловатой, увеличивая число деталей, а значит, снижая общую надежность. К тому же, ресурс самого турбокомпрессора значительно меньше, чем аналогичный показатель двигателя в целом. Значительную популярность сегодня приобрела система повышения эффективности и гибкости режимов дизеля под названием «Common-Rail». Если в традиционном дизельном двигателе каждая секция насоса высокого давления подает топливо в отдельный топливопровод, замкнутый на одну форсунку. Даже несмотря на изрядную толщину стенок топливопроводов при подаче в них жидкости под давлением в 1500-2000 атмосфер они незначительно, но «раздуваются». В результате попадающая в цилиндр порция топлива отличается от расчетной. «Довесок», сгорая, увеличивает расход горючего, повышает дымность и снижает полноту сгорания топливно-воздушной смеси. Удачное инженерное решение этой проблемы разработали одновременно сразу несколько автопроизводителей. В новой системе топливный насос высокого давления подает горючее в общий трубопровод — топливную рампу, которая, помимо прочего, играет роль ресивера, то есть стабилизатора давления в контуре. В рампе все время присутствует постоянный объем топлива, находящегося не под пульсирующим давлением, а под постоянным. К тому же, развитие интеллектуальных технологий позволило оснастить форсунки электронными системами открытия (в традиционных дизелях регулировка циклов впрыска происходит гидромеханическим способом при повышении давления в трубопроводе). Электронный блок, управляющий работой форсунок, учитывает информацию о положении педали акселератора, давлении в рампе, температурном режиме двигателя, его нагрузке и т.д. На основе этих данных рассчитывается размер порции топлива и момент его подачи. Еще одно новшество, появившееся благодаря развитию автомобильной электроники – двухэтапная подача топлива в камеру сгорания. Сначала впрыскивается «разгонная» (около миллиграмма) порция. При сгорании она дополнительно к эффекту сжатия повышает температуру в камере, и основная доза, впрыскиваемая следом, сгорает более плавно, также плавно наращивая давление в цилиндре. В результате двигатель работает мягче и менее шумно, а расход топлива сокращается примерно на 20% при одновременном возрастании крутящего момента на малых оборотах на 25%. Что немаловажно - уменьшается содержание в выхлопе сажи. Среди новых разработок, призванных улучшить экологические характеристики дизелей одновременно с оптимизацией их экономичности, наиболее перспективной считается система BlueTec, разработанная специалистами концерна Daimler AG. Основная ее составляющая – инновационная методика каталитической нейтрализации выхлопных газов. Каталитические нейтрализаторы современных автомобилей работают за счет керамических или металлических «сот», покрытых слоем химически активных веществ — катализаторов. Катализаторы окисляют или восстанавливают токсичные соединения CO, CH и NOx до углекислого газа, простого азота и воды. Однако особенности дизельного топлива, а также процессов образования и сгорания топливно-воздушной смеси в дизеле таковы, что выхлоп содержит не только вредные химические компоненты, но большое количество сажи. Причем если начать уменьшать долю сажи возрастает содержание NOx, и наоборот. Таким образом, для комплексной очистки дизельного выхлопа нужна многокомпонентная химико-механическая система, усложняющая конструкцию автомобиля и, как следствие, снижающая рентабельность производства. Технология BlueTec построена на сочетании традиционных и новых решений. Сначала отработавшие газы проходят имеющийся на большинстве дизельных автомашин противосажевый фильтр и катализатор, «истребляющий» соединения углерода. Далее в выпускной тракт впрыскивается активный реагент AdВlue на основе мочевины (раствора аммиака в воде). Получившаяся смесь попадает в специальный нейтрализатор избирательного действия (SCR), в котором аммиак из AdBlue под влиянием катализа при температуре 250–300°С вступает в химическую реакцию с окислами азота, «разбирая» их на азот и воду. Здесь же «дожигаются» остальные вредные компоненты. При очевидных плюсах BlueTec имеет не менее очевидные минусы. Хранение запаса компонента AdВlue требует отдельной емкости. Сама система осложняется за счет присутствия дополнительных узлов и магистралей. К тому же, система еще более прихотлива к качеству топлива и может работать только на солярке с минимальным содержанием серы. Еще одна весьма актуальная для России проблема - раствор AdВlue замерзает при минус 11,5 градусов. Поэтому инженеры BlueTec сейчас активно работают над совершенствованием систем без использования мочевины. Сегодня проходят опробование и доработку комплексы из противосажевого фильтра, платинового каталитического нейтрализатора и двух SCR-катализаторов, «заряженных» исключительно на борьбу с оксидами азота. В настоящее время система позволяет обеспечить содержание NOx в выхлопе дизелей примерно на уровне Евро-5. blamper.ru …Итак, в 98% случаев турбины выходят из строя по причине неправильной эксплуатации (см. «Турбонаддув: мифы и реальность»).И как эксплуатировать авто с турбиной? Чем эксплуатация турбированного мотора отличается от эксплуатации атмосферного, без турбины?Нюансами, от которых все всегда в этой жизни и зависит. Они, нюансы, и в данном случае решают все. Для долгой и беспроблемной эксплуатации мотора с турбонаддувом нужно всего‑то знать эти нюансы (очень простые – читайте ниже) и соблюдать их. И все. Но мы не делаем и этого… А потом приходим к мастеру и спрашиваем – «Почему?..». И очень удивляемся, выслушав, что виной всему – не «капризная» турбина, а — отсутствие культуры эксплуатации (по причине неосведомленности), либо нежелание ее, культуру, соблюдать. Это ответ на первый вопрос русской интеллигенции: «Кто виноват?»… Основные причины выхода из строя ТКР: В этом случае оно пойдет в цилиндры (а куда ему еще деваться?). Почему масло может «не захотеть» покидать турбину?А) Ему это не даст сделать избыточное давление газов в картере вследствие износа цилиндропоршневой группы или недостаточной вентиляции картера. Прочистите клапан вентиляции; иначе – готовьтесь к капитальному ремонту мотора…Б) Забита или имеет перегибы сливная магистраль. Вывод: не надо ничего повреждать в моторе, даже если это кажется вам ерундой!В) Уровень масла в картере выше точки присоединения сливной магистрали. Не переливайте масло и не оставляйте работающую машину надолго с большим креном. Причины масляного голодания:— неграмотная остановка двигателя— пониженное давление масла (неисправность системы смазки)— попадание в масло антифриза или топлива— нанесение герметика на фланцы масляных каналов при ремонте. Наиболее часто, по опыту работы «Турбо Центра», в жизни встречаются случаи 3, 5 и 6. Переходим к ответу на второй вопрос русской интеллигенции: «Что делать?». Особенности эксплуатации турбированного двигателя: 1. Подшипники турбокомпрессора весьма чувствительны к количеству и чистоте масла, подаваемого в ТКР, а оно забирается из масляной системы двигателя, и поэтому необходимыми условиями нормальной работы подшипникового узла являются своевременная замена масла и фильтрующих элементов, а также применение только рекомендованных заводом-изготовителем марок масел. Крайне не рекомендуется при смене масла применять в турбированных моторах промывочные масла и присадки! 2. Система турбонаддува двигателя должна быть герметична. Без обсуждений! Рекомендуемые режимы работы двигателя с турбонаддувом: Резюме: в подавляющем большинстве случаев вскрытие умершего ТКР показывает, что больной умер не от слабого здоровья или врожденных пороков, а от невыносимых условий жизни! Иными словами – дело не в малом ресурсе или конструктивной недоработке турбины, а в пресловутом человеческом факторе, или говоря прямо, в нашей безалаберности по отношению к турбине. С этого разъяснения начинаются почти все беседы инженеров «Турбо Центра» с клиентами, ибо цель настоящего сервисмена – не только получение прибыли, но и повышение культуры обращения со сложной и дорогой техникой. Помните: ваше незнание освобождает фирму от ответственности в случае ремонта! Соблюдайте эти несложные правила и получайте удовольствие от езды на исправном турбированном автомобиле! Евгений Виноградов turbocenter.ruОсобенности дизельного двигателя, плюсы и недостатки. Особенности эксплуатации дизельных двигателей с турбонаддувом
Дизельный двигатель – принцип работы, плюсы и минусы
Конструкция
Пути развития
Важность комплектации турбинами
Преимущества и недостатки
Стоит ли покупать
Мифы и заблуждения
Симптомы и причины неисправностей
Правильная эксплуатация
Особенности эксплуатации дизеля
Ресурс турбины дизельного двигателя
Особенности турбин для бензиновых и дизельных ДВС
Поломка турбины и последствия
Советы и рекомендации
Принцип работы турбины на дизельном двигателе
Об истории изобретения и внедрения турбонаддува
Устройство системы турбонаддува
Как работает турбина дизельного двигателя
Необходимые дополнения в состав системы турбонаддува: клапаны, интеркулер
Применение турбонаддува в мировом машиностроении
Турбина дизельного двигателя: особенности эксплуатации
Причины неполадок дизельной турбины
Дизельный двигатель с турбонаддувом
История создания дизельных двигателей с турбонаддувом
Устройство и принцип работы дизельного двигателя с турбонаддувом
Плюсы и минусы дизельного двигателя с турбонаддувом
Современные технологии усовершенствования дизельных двигателей
Турбокомпрессор: особенности эксплуатации - Турбо Центр