Турбомотор — особенности эксплуатации

Статья об особенностях работы турбомотора — характеристики турбированных двигателей, нюансы функционирования. В конце статьи — видео о том, чего нельзя делать на турбомоторах.

Содержание статьи:

• О турбине
• Особенности эксплуатации турбомотора
• Запуск турбодвигателя
• Выключение двигателя с турбиной (термоудар)
• Турботаймер
• Работа турбомотора на низких оборотах
• Важность качества масла
• Воздушный фильтр
• Ремонт турбодвигателя
• Дизельный турбомотор
• Минусы турбодвигателей
• Видео о том, чего нельзя делать на турбомоторах

Силовые установки с турбонаддувом уже давно не являются редкостью. Они более мощные, имеют небольшой объем и невероятно «пламенный» характер. Турбомоторы могут быть как бензиновыми, так и дизельными. Первые модификации турбинных двигателей имели репутацию не очень надежных. И действительно, турбина имела повышенный износ, из-за чего новым владельцам подержанных автомобилей с турбинным двигателем приходилось вкладывать в ремонт немалые средства.

Однако за последнее десятилетие турбинное моторостроение серьезно продвинулось в плане качества. Улучшилась сборка, а важные элементы турбодвигателя стали изготавливать из более термостойких и износостойких материалов. В результате существенно увеличился ресурс системы впуска, а срок службы турбины сравнялся со сроком службы самого двигателя (разумеется, при условии соблюдения правил эксплуатации).

О турбине

Турбина, которую часто называют «турбонаддувом», бывает двух типов: низкого и высокого давления. Турбина первого типа (низкого давления) создает турбулентные воздушные потоки в моторе и обеспечивает более качественное сгорание топлива. Однако наибольшей эффективностью обладает турбонаддув второго типа (высокого давления), который увеличивает мощность турбодвигателя примерно в 1.5 раза по сравнению с «атмосферным» агрегатом.

Некоторые автовладельцы и производители устанавливают на двигатель даже по две турбины сразу, делая из малолитражных моторов мощные агрегаты, не уступающие двигателям с большим объемом. Такие 2-х турбинные моторы оснащают дополнительными элементами:

• клапаном для снятия избыточного давления, которое может повредить двигатель;
• интеркулером для охлаждения воздушной массы, нагревающейся при высоких оборотах турбины.

Особенности эксплуатации турбомотора

Почти все владельцы автомобилей с турбодвигателями допускают одни и те же ошибки при их эксплуатации. Например, уделяют недостаточно внимания системам впуска и смазки, которые наиболее часто выходят из строя, делая невозможным эксплуатацию всего агрегата.

Чтобы предотвратить возможные неисправности, необходимо учитывать некоторые особенности эксплуатации турбированных моторов, что позволит продлить срок их службы и получить максимум пользы при их эксплуатации. При этом особое внимание следует уделять следующим факторам:

• Запуск турбодвигателя, в том числе при низкой температуре;
• Выключение двигателя с турбиной (термоудар);
• Работа турбодвигателя на холостых оборотах;
• Качество масла и топлива;
• Воздушный фильтр.

Запуск турбодвигателя

Правильный запуск турбодвигателя имеет важное значение для его срока службы. При запуске непрогретого турбированного мотора нельзя увлекаться педалью газа – турбодвигатель должен спокойно поработать на холостых оборотах не менее двух-трех минут, без «прогазовки».

При «газовке» с непрогретым двигателем ротор турбины будет работать (на начальном этапе) с недостаточным количеством смазки. Если турбина будет часто работать на максимальных оборотах даже несколько секунд без достаточного количества смазки, это приведет либо к ее поломке либо к существенному сокращению срока ее службы.

Запуск турбодвигателя при низкой температуре

Запускать турбодвигатель при низкой температуре рекомендуется с предварительной прокруткой. Сначала стартером делаются 2 – 3 короткие прокрутки, после чего производится запуск турбодвигателя на холостых оборотах. Предварительная прокрутка позволяет запустить циркуляцию масла в двигателе и начать постепенное заполнение системы маслом, что предотвратит резкое возникновение внутренней нагрузки.

И, конечно же, после запуска турбомотора в морозную погоду ему нужно дать время прогреться, чтобы нагрелось масло. В противном случае холодное масло не будет иметь нужной вязкости, что при подаче нагрузки станет причиной «кавитации» (пустоты), которая окажет разрушительное воздействие на подшипники.

Выключение двигателя с турбиной (термоудар)

Правильная остановка (выключение) турбодвигателя так же важна для его долговечности, как и правильный запуск. Перед полной остановкой турбированного двигателя необходимо дать ему возможность плавно остыть.

Охлаждение турбины происходит с помощью масла, циркулирующего в самом устройстве. Если охлаждающий поток масла остановится, то турбина перегреется и выйдет из строя.

Очень часто водители сначала гоняют свой автомобиль на пределе возможностей, а потом останавливаются и сразу глушат двигатель, лишая его тем самым охлаждающего потока. В результате раскаленные детали двигателя лишаются охлаждения и прикипают, что при повторном запуске становится причиной поломки агрегата. Нередко после такой поломки приходится менять целые узлы в сборе.

После остановки автомобиля автоматическую коробку необходимо перевести в паркинговый режим и дать турбодвигателю поработать на холостом ходу хотя бы пару минут, чтобы масляный поток успел снять с деталей турбонаддува переизбыток температуры. Не нужно «газовать до упора» перед остановкой двигателя.

Помимо всего прочего, резкое выключение турбодвигателя приводит к коксованию масла, с образованием нагара на поверхности вращающихся частей турбины.

Турботаймер

Для увеличения срока службы турбины существует специальное устройство – «турботаймер» (или сигнализация с турботаймером), который не входит в базовую комплектацию турбодвигателей и не устанавливается производителями.

При этом водителю необязательно дожидаться остановки двигателя – достаточно просто включить турботаймер, закрыть машину, и можно уходить.

Конечно, водитель и сам может подождать несколько минут и отключить двигатель. Но часто бывают ситуации, когда водители элементарно забывают о нужной задержке отключения или попросту куда-то спешат. Кстати, многие автомобили с турбодвигателями оснащены специальным разъемом для подключения турботаймерной сигнализации.

Исходя из вышесказанного, главное правило для владельцев турбированных двигателей — дать турбине правильно остыть после интенсивной езды.

Работа турбомотора на холостых оборотах

Перед началом движения турбодвигателю нужно дать поработать на холостых оборотах, но не более 30 минут. Такое временное ограничение связано с тем, что на холостых оборотах происходит генерация низкого давления, которое может привести к протечкам масла в местах соединений.

Появление таких протечек можно определить по синему выхлопу из выхлопной трубы. Дело в том, что давление масла в турбине намного больше давления накачиваемого воздуха, что приводит к просачиванию масла в местах соединений узлов. При этом жидкость оседает на деталях турбины с образованием нагара, что значительно снижает ресурс самой турбины.

Важность качества масла

Вторым по значимости «врагом» турбины является низкокачественное масло. При сильном нагревании от плохого масла образуются нагары и отложения, которые «убивают» сложный и тонкий впускной механизм. Именно поэтому двигатели с турбонаддувом требуют к себе более внимательного отношения.

В турбодвигатель должно заливаться только то масло, которое рекомендовано производителем, со строгим соблюдением сроков его замены. А воздушный и масляный фильтры всегда должны содержаться в надлежащем состоянии, в соответствии с требованиями производителей.

Воздушный фильтр

От воздушного фильтра в турбодвигателе зависит не только чистота воздушной массы, нагнетаемой турбиной в двигатель, но и степень охлаждения турбины. Вследствие этого, за состоянием фильтра нужно следить регулярно и менять его через каждые 10 тыс. км пробега.

Однако если автомобиль эксплуатируется в условиях большого запыления, то менять фильтр нужно чаще. Несвоевременная замена воздушного фильтра на турбодвигателе может привести к нехватке воздуха для турбокомпрессора, который способен разрушить фильтр своим давлением, с последующим засасыванием скопившегося в фильтре мусора (пыли, листьев, насекомых и др.).

Более того, мощность турбокомпрессора позволяет засасывать и более серьезные посторонние предметы (даже гайки), что может привести к разрушению компрессорных лопастей и мгновенной поломке турбины. Именно по этой причине на спортивных автомобилях с турбонаддувом воздушные фильтры защищают металлической сеткой с мелкими ячейками.

Ремонт турбодвигателя

После ремонта турбодвигателя перед его запуском необходима обязательная проверка уровня и чистоты масла. Также нужно убедиться в циркуляции масла в системе под давлением, для чего при заглушенном двигателе прокручивают коленвал. Для проверки работы самого турбодвигателя, а также его системы смазки и турбинных подшипников двигателю нужно дать поработать на холостом ходу 5 – 10 минут.

Если осуществлялся ремонт турбины, ей потребуется обкатка при скорости до 90 км/ч в течение 1 тыс. км пробега. При техническом обслуживании турбодвигателя необходимо всегда выполнять проверку клапанов рециркуляции выхлопных газов (EGR), а также производить очистку вентиляционной системы картера.

Дизельный турбомотор

Владельцам автомобилей с дизельным турбодвигателем следует более придирчиво относиться к качеству дизтоплива. Использование низкокачественного дизельного топлива гарантированно приведет к загрязнению топливной системы, потере мощности двигателя и к переходу турбодизеля в режим работы с восполнением оборотов, что существенно снизит его износостойкость.

В принципе, турбомоторы имеют повышенную чувствительность к качеству любого топлива, как бензинового, так и дизельного. Однако качество дизельного топлива имеет большее значение, так как последствия использования плохого топлива намного серьезнее и потребуют больших затрат на восстановление системы. Поэтому рекомендуется покупать дизтопливо только на проверенных автозаправках. Если у Вас возникли сомнения в его качестве, а другого топлива нет, то лучше его отфильтровать.

Минусы турбодвигателей

Помимо очевидных достоинств, турбодвигатели имеют и свои минусы. И это не какие-то незначительные недостатки в виде мелкого брака или недоделок на производстве, а объективные факторы:

• повышенные требования к качеству масла и топлива (особенно дизельного);
• более частая замена и контроль качества масла не только в двигателе, но и в турбине.

Специфика работы турбодвигателя требует более тщательного контроля за качеством масла. При этом существенно не только качество жидкости, но и короткие периоды между ее заменой, что, естественно, предполагает более частые закупки масла.

В заключение

Разумеется, любому автомобилю требуется правильный уход, однако машина с турбодвигателем требуют больше внимания и знаний особенностей эксплуатации. Если обладатель турбированного автомобиля будет соблюдать все правила и особенности эксплуатации турбомотора, то ресурс его турбины может составить 150 – 200 тыс. км. Однако это не относится к спортивным дрифт-карам, где турбины «сгорают» намного чаще из-за специфики их эксплуатации.

Видео о том, чего нельзя делать на турбомоторах:

Преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя

Начнем с того, что сегодня все большее число мировых автопроизводителей на своих моделях практикует установку турбированных двигателей. И речь идет не о дизелях, где турбина, безусловно, является обязательным элементом, а о бензиновых моторах. Другими словами, стало заметно, что простых атмосферных двигателей на бензине в последнее время становится все меньше.

Далее мы рассмотрим основные преимущества и недостатки турбированного бензинового двигателя, а также поговорим о том, в каких случаях целесообразно купить такой мотор, а когда от подобного приобретения лучше полностью отказаться в пользу атмосферного ДВС.

Развитие турбомоторов

Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.

Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.

Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы.

Турбированные бензиновые двигатели: сильные и слабые стороны

Итак, хорошо известно, что турбина на бензиновый двигатель или дизель позволяет нагнетать воздух в камеру сгорания принудительно и под давлением. Чем больше воздуха поступает в цилиндры, тем больше горючего можно сжечь, причем нет необходимости физически увеличивать размеры самой камеры сгорания.

Решение позволяет сделать такой мотор более мощным и приемистым, при этом двигатель получается компактным. Дело в том, что подобно объему, не нужно увеличивать количество цилиндров. Другими словами, не увеличиваются габариты силовой установки, а также не происходит значительного прироста в весе, однако мощность двигателя значительно возрастает.

• Общий принцип работы турбокомпрессора состоит в том, что выхлопные газы, которые образуются во время работы двигателя, вращают турбинное колесо. За счет этого вращается и компрессорное колесо, которое нагнетает воздух во впуск.

В результате турбомотор становится мощнее атмосферных аналогов на 20-30% и более (что зависит от степени наддува). Турбированный двигатель способен обеспечить лучшие показатели крутящего момента, а также является более экологичным решением, так как топливо сгорает в цилиндрах более полноценно.

Еще стоит отметить, что тяга у такого двигателя ровная и доступна на низких оборотах. Другими словами, отсутствует необходимость сильно раскручивать мотор для интенсивного ускорения или быстрого старта с места.

Итак, в списке основных плюсов можно выделить:

• Компактность и вес;
• Сниженную токсичность;
• Меньший расход горючего;
• Высокий показатель крутящего момента;
• Ровную «полку» момента в широком диапазоне оборотов;

Минусы турбированных двигателей на бензине

Прежде всего, установка турбонаддува предполагает более сложную конструкцию ДВС. Даже с учетом того, что сама турбина по размерам небольшая и является готовым решением в корпусе, в общей схеме обязательно присутствуют дополнительные элементы в виде интеркулера и ряда других устройств. Сам турбодвигатель также дороже в производстве, так как высокие нагрузки предполагают использование более прочных и жаростойких деталей.

То же самое можно сказать и о моторном масле. Выбор масла для турбированного двигателя ограничивается небольшим списком, в который входят специальные масла. Более того, масло и фильтры нужно менять чаще (желательно каждые 5-6 тыс. км.). Дело в том, что масло из двигателя также смазывает турбину, которая, в свою очередь, сильно разогревается.

Не трудно догадаться, что при высоких температурах смазочный материал быстро теряет свои свойства. Также в обязательном порядке необходимо регулярно менять воздушный фильтр, так как его загрязнение сразу приводит к ощутимому снижению производительности турбокомпрессора и ДВС.

Еще в рамках практической повседневной эксплуатации турбодвигатели обычно расходуют больше бензина, так как водитель привыкает ездить более динамично с учетом возможностей такого мотора.

Что касается ремонта, далеко не каждый сервис способен выполнить эту работу грамотно с предоставлением официальных гарантий, а также сама сумма квалифицированного ремонта турбин может доходить до 40-60% от ценника за новую деталь.

Еще следует отметить, что на многих двигателях с наддувом присутствует эффект так называемой турбоямы. Под турбоямой следует понимать характерный провал, когда машина сначала достаточно «вяло» реагирует на нажатие педали газа и не разгоняется, а потом появляется резкий подхват.

Происхождение этого явления объясняется тем, что на низких оборотах коленвала энергии выхлопных газов недостаточно для эффективного раскручивания турбины, что закономерно приводит к недостаточной подаче воздуха для получения нужной отдачи от мотора.

Наконец, ресурс самих двигателей с турбонаддувом зачастую небольшой и оставляет, в среднем, около 200-250 тыс. км. до капитального ремонта. При этом качественно отремонтировать турбомотор получается заметно дороже, чем простой рядный атмосферник.

Подведем итоги

Сегодня производители автомобилей предлагают потребителю бензиновые и дизельные двигатели. Что касается бензиновых версий, они могут быть как атмосферными, так и с наддувом. При этом турбонаддув может использоваться на рядных, оппозитных, V-образных моторах и т.д.

Обратите внимание, рассмотренные выше плюсы и минусы турбированного бензинового двигателя наглядно отражают тот факт, что атмосферный ДВС во многих случаях может оказаться более предпочтительным вариантом.

Дело в том, что снижения расхода топлива за счет турбины и большей мощности редко удается добиться на практике. Особенно это утверждение справедливо в том случае, если говорить о бензиновых ДВС с турбонаддувом.

Зачастую многие владельцы таких авто в СНГ сознательно выбирают турбодвигатель, так как намерены ездить быстро и достаточно агрессивно, а сам автомобиль к этому располагает. В результате формируется характерный стиль езды и получается так, что водитель, а не машина, расходует, в среднем на 15-30% топлива больше в городском или смешанном цикле.

При этом для автолюбителей, которые практикуют спокойный стиль езды, мощность турбодвигателя вполне может оказаться попросту избыточной. В этом случае и повышенные затраты на содержание такого двигателя окажутся неоправданными. Другими словами, владелец фактически не будет использовать весь имеющийся потенциал силовой установки в полном объеме, при этом все равно нужно будет заливать дорогой бензин, чаще менять моторное масло и т.д.

Подбор двигателя для авто: с каким мотором лучше выбрать новую или подержанную машину. На что нужно обратить внимание при выборе того или иного двигателя.

Назначение и конструкция турбокомпрессора дизельного мотора. Принцип работы турбонагнетателя, особенности использования турбины на дизельном ДВС.

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

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

Устройство турбокомпрессора, главные элементы конструкции, выбор турбины. Преимущества и недостатки бензиновых и дизельных двигателей с турбонаддувом.

Самостоятельная проверка турбокомпрессора дизельного двигателя. Проверка нагнетателя без снятия. Наличие масла в корпусе турбины, люфт вала, крыльчатка.