Какое давление наддува турбины дизельного двигателя?

Как самому проверить турбину дизельного двигателя у легковых авто

Прежде чем говорить о том, как проверить турбину дизельного двигателя нужно прояснить некоторые базовые понятия. Разберемся что такое наддув, турбонаддув, как в принципе устроен турбокомпрессор. После этого перейдем к проверке исправности его работы.

О наддуве простыми словами

Часто про наддув говорят: «Это турбина загоняет в движок больше воздуха. Возрастает мощность и КПД». Совсем не так. Задача наддува — не повышение КПД, а повышение мощности и крутящего момента при том же объеме двигателя.

Наддув — это самое радикальное средство повышения мощности, которое достигается нагнетанием в цилиндры дизеля дополнительного воздуха, и соответствующем увеличении подачи топлива в том же диапазоне оборотов. Воздух без топлива не горит, и не увеличивает ни мощность, ни КПД, который расти не обязан, и может даже снижаться.

Итак, наддув это: воздух + топливо = мощность. Турбина воздух не гонит, его подает компрессор. Системы наддува различаются в частности по типу привода компрессора; Различают три вида наддува:

• механический;
• электрический;
• турбонаддув.

На легковых автомобилях самый распространенный — турбонаддув. Его отличие от первых двух в том, что для привода компрессора он использует бросовую энергию отработавших газов. Механическая и электрическая системы для своих нужд отбирают полезную энергию мотора.

Принцип действия турбокомпрессора

Турбокомпрессор состоит из турбины и компрессора. Колесо турбины и крыльчатка компрессора сидят на одном валу в разных корпусах. Колесо турбины имеет лопатки. На них воздействует поток выпускных газов, и раскручивает колесо.

Через вал приводится в действие колесо компрессора, который нагнетает воздух в цилиндры двигателя. Вал турбокомпрессора установлен в подшипниках, к которым по главной масляной магистрали дизеля подается масло.

Скорость вращения вала турбокомпрессора не пропорциональна скорости вращения коленчатого вала двигателя. Она зависит от давления выхлопных газов.

Двигатель может работать на малых оборотах, но с большой нагрузкой. При этом компрессор будет подавать большое количество воздуха. Пропорционально массе воздуха подается топливо и мощность дизеля возрастает.

Геометрия

В современных автомобильных турбинах появилось такое понятие как «геометрия» — механизм, управляющий интенсивностью наддува. Посредством поворота специальных лопаток меняется направление потока выхлопных газов. На рабочее колесо попадает меньшее или большее их количество, меняется скорость вращения турбины количество нагнетаемого воздуха. Управляет этими элементами вакуумный клапан, или актуатор.

Примером таких машин могут быть Рено Меган 1.5 л., Ниссан Патфайндер 2.5 л. Система позволяет более тонко регулировать количество воздуха, получать высокий крутящий момент уже на низких оборотах.

Лопатки — подвижные и чувствительные элементы, которые работают в тяжелых условиях и постоянно омываются раскаленными газами, содержащими сажу. Они все время в движении и со временем изнашиваются: в их поворотных сопряжениях появляются люфты. Некогда точный механизм напоминает двери с разболтанными петлями — он уже не пригоден для регулировки.

При появлении большого количества нагара лопатки заклинивают и перестают двигаться. Остановившись в одном положении, система не может работать корректно.

Этот вариант неисправности следует учитывать при проведении диагностики. Может подвести вакуумный клапан: если его герметичность нарушена, он не сможет управлять геометрией.

На Nissan Pathfinder устанавливается электронный актуатор. В нем применяется червячная передача. Это компактный механизм, однако он обладает повышенным трением. Причина неисправности актуатора — механический износ червячного редуктора и возникновение большого зазора в червячной передаче.

Но если посмотреть еще глубже, то нагар на лопатках узла геометрии создает повышенное сопротивление и нагружает червячную пару.

Залог долговечности механизма в правильной эксплуатации двигателя, грамотном прогреве и езде на оптимальных режимах, ограничивающих нагарообразование.

Тревога бывает ложной

Обеспокоенность состоянием узла должна возникать в следующих случаях:

1. потеря мощности;
2. появление черного или синего дыма;
3. повышение расхода масла;
4. повышение расхода топлива;
5. ненормальные звуки — скрежет, свист.

Признаки эти могут появляться как вместе, так и порознь. Они же могут быть не связанными с турбонагнетателем.

Перед началом диагностики необходимо убедиться, что воздушный и топливный фильтры в порядке.

Потеря мощности в сочетании с черным дымом говорит о переизбытке топлива или его плохом распыле, несвоевременной подаче, либо недостатке воздуха. Начинайте проверку с воздушного фильтра. Если черная копоть наблюдается на холостом ходу, или во время равномерной работы на небольшой мощности, дело скорее всего в топливной аппаратуре.

При неравномерной работе двигателя в первую очередь нужно понять, отчего не работает какой-то цилиндр.

Иногда на выходе из турбинной части, в месте соединения с приемной трубой, можно увидеть подтеки масла. При этом сизый дымок наблюдается на выхлопе. Не спешите выносить приговор. Дело в том, что масло в очень ограниченном количестве попадает в цилиндры. Там оно выгорает без следа. Но масло — не топливо, для его полного сгорания нужна высокая температура.

Если машина больше разогревалась на холостом ходу, чем ездила, в камере сгорания соответствующая температура не образовывалась. Масло раз за разом накапливается в цилиндрах, пока двигатель не начинает брызгами выплевывать его через выпускные клапана. В выхлопной магистрали оно тлеет, капает через неплотности.

Все что нужно сделать — дать двигателю нормальную нагрузку, не обязательно полную. Неполадка эта характерна для дизель-генераторов. Они часто работают на очень малых нагрузках, либо в холостую. У автомобилей это встречается гораздо реже.

Скрежет может возникать, если элементы рабочих колес цепляют за корпус. Свист говорит о неплотности воздушного тракта. Причиной может стать незатянутый крепеж: когда между разошедшимися фланцами попадается тонкая прокладка, звук получается пронзительный.

Как проверить турбину дизельного двигателя не снимая

Устойчивое вытекание масла из турбокомпрессора говорит о его неисправности:

• Проверьте соединения системы — это может быть простая неплотность.
• Внимательно осмотрите соединения трубок подвода/отвода масла.
• Убедитесь в целостности трубки.
• На заведенном двигателе пережмите патрубок, соединяющий компрессор со впускным коллектором.
• Погазуйте — давление в нем должно повышаться. Если этого не происходит, следует искать негерметичность в системе.

Признаком износа подшипников является люфт вала:

• Снимите патрубки с обеих или хотя бы одной сторон турбоагрегата,
• Покачайте вал в радиальном направлении, сдвиньте его вдоль оси.
• Обратитесь к руководству по ремонту за конкретными техническими нормами проверок.
• Прокрутите рабочие колеса.
• Послушайте, есть ли задевание элементов за корпус, (для этого не просто прокрутите лопасти механизма, а прижимайте при этом колеса за вал к разным сторонам корпуса).

При малейшем задевании турбоагрегат подлежит ремонту или замене. Осмотрите лопатки турбины и лопасти компрессора на предмет механических повреждений и абразивного износа.

Как проверить снятую турбину дизельного двигателя

Если турбина уже снята с двигателя, мы не можем тестировать ее на заведенном моторе. Зато осмотр на рабочем столе более наглядный. Механизм можно хорошо отмыть, тогда никакая трещина не укроется. У агрегата имеется два входа и два выхода, на каждом из которых можно обнаружить масло. Вот о чем это говорит:

Как просто проверить работоспособность турбины на дизельном двигателе

Многие автолюбители сетуют на то, что диагностика турбокомпрессора — вопрос не совсем простой, так как его работа завязана на множество факторов, параметров работы других систем дизеля.

Ну как, например, проверить турбину дизельного двигателя при покупке. Вот если бы на приборной панели был манометр, позволяющий определять работоспособность узла. Продавец и покупатель сразу бы наглядно видели состояние агрегата.

Приборы, позволяющие измерить давление наддува есть. Некоторые любители устанавливают их в салон своего авто. В сети об этом есть видео.

А вот проверить этот показатель, когда машина стоит на месте, не выйдет. Без нагрузки мотор не получит нужного количества топлива, значит и поток выхлопных газов будет недостаточным. Рабочее колесо не разовьет должных оборотов, даже если полностью выжать акселератор.

Как проверить давление наддува турбины дизельного двигателя

Проверку можно организовать, имея диагностический сканер и ноутбук. Его легко подключить к автомобилю и в динамике отслеживать показатели давления наддува, сравнивать его с номинальными параметрами, и, успокоившись, решиться на покупку. В процедуре участвуют двое: водитель разгоняет машину, в то время как специалист анализирует ситуацию на экране.

По показаниям программы опытный диагност уже может сделать определенные предположения о неисправности узла. По результатам проверки специалист дает заключение, стоит ли снимать и разбирать турбокомпрессор и переходить к следующему этапу ремонта — дефектации.

Как самому проверить турбину на дизельном моторе

Необходимость проверить турбину дизельного двигателя своими руками может возникнуть по ряду причин. Выполнение диагностики турбокомпрессора на СТО зачастую потребует определенных финансовых затрат, так как специалисты в большинстве случаев подключают диагностическое оборудование, снимают турбину с двигателя для проверки.

Чтобы выявить неисправности самостоятельно без снятия турбины, можно воспользоваться несколькими способами диагностики. На проблемы с турбокомпрессором могут указывать следующие прямые или косвенные признаки, которые проявляются в процессе работы силового агрегата:

• появление черного, сизого или синеватого дыма выхлопа;
• дизель шумно работает в разных режимах под нагрузкой;
• повышается температура, мотор склонен перегреваться;
• возрастает расход горючего и моторного масла;
• двигатель теряет мощность, падает тяга и динамика;

В самом начале стоит отдельно отметить, что подобные симптомы могут возникать не только по причине неисправностей турбины, но данный элемент также находится в списке.

Визуальный осмотр

На начальном этапе диагностики следует проверить уровень и качество дизельного моторного масла. Также необходимо исключить возможное попадание сторонних предметов в турбокомпрессор.

Далее приступаем к анализу цвета выхлопных газов. Падение мощности и черный цвет выхлопа дизеля говорит о переобогащении смеси. Это может указывать на недостаточное количество подаваемого в цилиндры воздуха по причине неисправностей во впуске. Тяга дизельного мотора может также пропадать в результате утечек на выпуске.

Для проверки мотор необходимо завести и оценить звуки в процессе работы турбокомпрессора. Турбина не должна свистеть или скрипеть, не должно быть звука прорывающегося воздуха через соединения. Нужно проверить состояние и герметичность соединений патрубков, по которым осуществляется подача воздуха. Любые неплотности или повреждения недопустимы. Также обязательно проверяется состояние воздушного фильтра, так как загрязнение и снижение его пропускной способности приведет к недостаточной подаче воздуха в цилиндры.

Если дизель дымит белым или сизым выхлопом, тогда это указывает на попадание масла в цилиндры двигателя и его сгорание в рабочей камере. Подобная неисправность может возникать как по причине неисправностей турбокомпрессора, так и других узлов ДВС. Также на проблему указывает большой расход масла (около литра на 1 тыс. пройденных км.)

В этом случае необходимо снова вернуться к проверке воздушного фильтра и ротора турбины. Загрязненный фильтр пропускает малое количество воздуха, что приводит к сильной разнице давлений между корпусом турбины и картриджем с подшипниками. Из этого картриджа масло начинает вытекать в корпус компрессора. Если неисправностей не выявлено, тогда нужно приступить к осмотру сливного маслопровода на наличие загибов, трещин и других дефектов.

Еще одной причиной роста давления может служить активное попадание газов из камеры сгорания в картер двигателя, что препятствует нормальному сливу масла из турбины. Данная неисправность может быть связана с проблемами в работе системы вентиляции картерных газов, дизель начинает сапунить. На моторе с исправной турбиной во впускном и выпускном коллекторе не должно быть признаков обильного попадания масла.

Снова проводим анализ состояния турбины на осевой люфт. Если с компрессором все в норме, тогда причины наличия масла в турбине заключаются именно в повышении давления в картере двигателя. Дополнительно возможно присутствие пробки в сливном маслопроводе.

В случае шумной работы дизеля нужно проверить трубопроводы, через которые воздух подается под давлением, а также ротор турбокомпрессора. Ротор турбины во время прокрутки не должен касаться стенок. Повышенного внимания заслуживает состояние крыльчатки турбины. Любые зазубрины или признаки повреждений крыльчатки требуют немедленного ремонта компрессора. При обнаружении заметных дефектов ротора турбину необходимо снимать для детальной диагностики.

Проверка турбонагнетателя на заведенном двигателе

Проверять турбину на наддув следует так:

• пригласите помощника;
• запустите двигатель;
• определите патрубок, который соединяет впускной коллектор и турбокомпрессор;
• пережмите указанный патрубок рукой;
• помощник должен погазовать несколько секунд;

Если компрессор работает, тогда патрубок должен будет ощутимо раздуваться. При отсутствии производительности турбины этого не произойдет. Дополнительно следует оценить общее состояние патрубков, а также исключить возможность трещин и других дефектов впускного и выпускного коллектора дизельного двигателя.

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

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

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

Назначение, особенности конструкции, место установки регулятора давления топлива инжекторного двигателя. Признаки неисправностей РДТ, проверка устройства.

Распространенные неисправности дизельного двигателя и диагностика агрегатов данного типа. Проверка топливной системы дизельного мотора, полезные советы.

Линейка дизельных двигателей CRDi Hyundai/KIA: сильные и слабые стороны моторов данного типа, особенности эксплуатации, ремонта и обслуживания.

Как увеличить наддув турбины на дизеле?

Как увеличить наддув турбины на дизеле? Этот вопрос интересует многих автолюбителей, поскольку увеличение давления предусматривает повышение мощности авто, что является огромным преимуществом для транспортного средства. Ниже представлена информация о турбокомпрессорах, которая поможет лучше разобраться в устройстве и улучшить эксплуатационные характеристики своего «железного коня».

Что нужно знать про наддув?

Наддув является самым распространенным, и при этом доступным способом увеличения мощности мотора. Для повышения отдачи нужно израсходовать как можно больше топлива. Но для его сгорания также нужен воздух. Для управления данным ресурсом понадобится специальный насос, в роли которого выступает нагнетатель. Конструкция турбонагнетателей достаточно проста. Их единый вал предусматривает размещение двух крыльчаток, каждая из которых вращается в так называемой «улитке». Одна крыльчатка работает под воздействием потока выхлопных газов, а вторая забирает с улицы воздух и направляет его во впускной тракт. Чем выше будут обороты движка, тем больше будет вырабатываться газов.

При наличии механических нагнетателей для получения дополнительной мощности мотор сначала должен часть этой мощности отдать. Главным преимуществом таких механизмов является отсутствие эффекта «турбоямы».

Как увеличить давление турбины на дизеле?

Принцип работы силовых агрегатов очень прост. При попадании отработавших газов в турбину начинает раскручиваться крыльчатка и всасывать воздух. При этом создается высокое давление, после чего сжатый воздух направляется в интеркулер. Там он охлаждается и попадает в камеру сгорания. Контролировать наддув можно путем регуляции выходящих газов в горячей части силового агрегата. Для этого механизм предусматривает прочный клапан или вестгейт. При закрытом клапане все газы воздействуют на лопатки. Но если этот клапан открыт, то часть газов мимо крыльчатки идёт в выпускную систему, в результате чего скорость оборотов лопаток уменьшается и соответственно понижается давление.

Теперь стоит разобраться, как осуществлять контроль функционирования вестгейта. С этой задачей справляется актуатор. Когда двигается его шток, открывается вестгейт. Чтобы правильно и качественно настроить систему контроля, следует вмонтировать подходящий преднатяг. Большая часть актуаторов имеют шток с изменяемой длиной. Внутри изделия также есть возвратная пружина. Её отсутствие понижает давление выпускных газов и провоцирует открытие вестгейта. В результате этого невозможно будет создать избыточное давление.

При установке пружины наддув можно будет контролировать её жёсткостью. Максимальных показателей наддува можно добиться, если убрать давление на актуатор. Способ повышения давления при помощи пружины можно использовать не только при монтаже турбокомпрессора, но и при желании улучшить характеристики обычной системы контроля. Принцип регулировки очень прост. При уменьшении подачи давления на актуаторы увеличивается сила, необходимая для открытия клапана, и тем самым повышается наддув.

Ещё один способ, который позволяет увеличить давление – это покупка рестриктора. Чем меньше диаметр данного элемента, тем меньший объём давления будет попадать на актуатор, в результате чего образуется избыточный наддув. Диаметр рестриктора в среднем должен составлять от 0,8 до 1,5 мм.

Выше указанные варианты регулировки наддува являются механическими. На сегодня большинство движков оснащается электронными системами управления, а именно:

• • системы с 2-портовым соленоидом;

• • системы с 3-портовым соленоидом.

Используя данные схемы подключения, вы сможете легко и безопасно контролировать наддув. Многие автовладельцы используют разные способы повышения мощности турбо-мотора. Самый распространенный из них предусматривает установку системы выпуска большого диаметра. При этом обратное давление в системе должно быть понижено. Также можно установить холодный впуск, в результате чего наддув турбины повысится на 10-15%. Это гарантирует прибавку мощности на 20%.

Для осуществления каких-либо манипуляций по регулировки давления необходимы определенные навыки. Чтобы всё было сделано правильно, лучше обратиться к специалистам. Если у вас нет на примете конкретных компаний, информационный портал Birud готов с этим вопросом помочь. На нашем сайте пользователи обмениваются полезной информацией и оставляют отзывы о тех или иных компаниях. Если вы хотите найти СТО в конкретном городе, воспользуйтесь специальной системой поиска.

Хитрости наддува и их отображение

Обратился в мою мастерскую клиент с проблемой, которую, как он рассказал, не может решить с момента покупки автомобиля, примерно полгода. Проблему он эту уже изучил, так как побывал, по его словам, на двух сервисах в Минске. Суть заключалась в повышенном давлении наддува. То есть давление турбокомпрессора превышало норму, и машина сваливалась в аварийный режим работы. При этом загорались лапочки на панели инструментов: Check Engine, ESP, Service. И, соответственно, машина теряла тягу. Также клиент рассказал, что на одном из этих сервисов, не найдя никаких неисправностей, забраковали турбину. Эту турбину сняли и завезли в ремонт. Но в фирме, занимающейся ремонтом турбокомпрессоров, неисправностей не нашли. И турбину пришлось ставить на место. Я не уточнял, брали деньги за снятие-установку или нет, так как если не брали, то людей мне немного жаль. Снять-поставить ее -та еще работенка. На нее отводится 4,7 нормо-часа. А так как это Citroen С5, то уложиться в это время весьма сложно. В решении проблемы с наддувом я ничего особенно сложного не представлял. Ни один раз сталкивался на современных дизелях с проблемами по наддуву. С одним только нюансом — НАДДУВА ОБЫЧНО НЕ ХВАТАЕТ. Полный энтузиазма быстро во всем разобраться, беру машину в работу. Приступаем.

Итак, Citroen С5, 2.2 HDI, код двигателя 4НХ.

Подключаю сканер (Lexia) и стираю ошибки. Пробная поездка. Разгоняюсь динамично, насколько позволяет слегка заснеженная дорога. Первая, вторая, третья — полет нормальный. Турбина свистит. Разгон хороший. Все пока в норме.

На четвертой передаче в районе 90 км/ч происходит все то, о чем рассказал клиент. С упавшей тягой и горящими лампочками на панели возвращаюсь в гараж. Еще раз смотрю все сканером. Да. В памяти ЭБУ двигателя висит ошибка: Р0245 «Высокое давление в турбокомпрессоре».

При этом в записи по ошибке видно следующее:

— режим работы двигателя — 3373 об/мин;

— давление турбокомпрессора — 2165 mbar;

— номинальное давление в турбокомпрессоре(расчетное) — 1835 mbar;

— циклическое соотношение открытия электроклапана давления турбины — 4%.

Так что давление наддува превысило расчетное на 330 mbar. В блок ESP прописались две ошибки по проблемам с крутящим моментом, на которые я решил пока не обращать внимание. Стираю ошибки. И смотрю дату на холостом ходу. Газую до 3500 об/мин. Да, действительно, расчетное давление 1200-1300 mbar , а фактическое, согласно показанию датчика давления во впускных патрубках, 1700 — 1800 mbar.

Управление сканер отображает в процентах, дословно, «циклическое соотношение открытия электроклапана давления турбины». На холостом ходу 53-55%, на 3500 об/мин 5%.

Правда, сколько не газовал, на холостом ходу, ошибка так и не появилась. Подсоединил в вакуумную магистраль управления наддувом вакуумметр (рис. 1). На холостом ходу: -0,4 bar. Газую: -0,1 — -0,05 bar. Вроде, нормально управление работает. Хотя вакуум -0,4 bar, на мой взгляд, был маловат. Но данных по этому измерению все равно нет. Так что не заостряем на этом внимание. Перегнал машину на подъемник.

Поднял авто и снял защиту моторного отсека. Турбокомпрессор находится в крайне недоступном даже для осмотра месте. Попросил друга завести машину и погазовать. Кое- как приловчился, чтобы видеть шток привода регулировки турбокомпрессора. При запуске двигателя шток вакуумного привода втянулся, при 3500 об/мин выдвинулся в исходное положение. Опять, вроде, все правильно. По стремянке добрался до электромагнитного клапана и снял вакуумный шланг привода управления наддувом. Шток выдвинулся. Съехал с подъемника и прокатился с отсоединенным вакуумным шлангом. Та же картина. Я имею ввиду появление ошибок и пропадание тяги. Еще раз на сканер. С отсоединенным вакуумом давление наддува на 3500 об/мин даже увеличилось до 1950-2050 mbar. Странновато. Но выводы, как говорится, налицо. Проблема с механизмом управления наддувом в турбине. Что же еще может быть. Хоть мне и не хотелось, но видно придется снимать турбину и, скорее всего, везти в ремонт. Это был уже вечер пятницы. И снятие, соответственно, отложили на понедельник.

В понедельник, прежде чем приступить к демонтажу сего агрегата, позвонил в ОДО «Турбоком». Этот звонок решил ход всех дальнейших действий. Общался я с инженером. Хороший и внимательный человек. Во-первых, он просветил меня, что у данного турбокомпрессора управление производится не так, как в обычном случае. То есть когда шток выдвинут (отсутствие вакуума), турбина раскручивается по максимуму, создавая максимальный наддув. А когда шток втянут, соответственно, наддув создается минимальный. Во-вторых, управление производится не перекрытием байпасного канала, а изменением положения лопаток в улитке. Про это «во-вторых» я, правда, знал. Но это «во-первых» явилось для меня откровением, так как разрушало мои представления о логике французской инженерной мысли. Неужели нельзя было разработать ПРАВИЛЬНЫЙ привод. Я имею ввиду, логичный. Пропал вакуум, пропал наддув. Есть вакуум, есть наддув. А так получается в случае пропадания вакуума (это зачастую просто треснувший шланг) я разгоняюсь до 4-й без вакуума, давление 2165 mbar рвет мне патрубки и интеркуллер. Еще газуя на холостом ходу, заметил, что патрубки раздуваются очень сильно. То есть, я считаю, какая-никакая угроза поломки из-за перенаддува есть. Иначе бы не появлялись ошибки. Или ошибки должны появиться при первых же прогазовках. Напомню: на холостом ошибка не появлялась.

Также инженер мне посоветовал на всякий случай проверить правильность показания датчика давления.

Сразу же его и проверил, включив в его воздушную магистраль свой манометр (рис. 2). Здесь оказалось все в порядке. Показания манометра и датчика практически идентичны.

Проверил наддув на 3500 об/мин, подключив вакуумный шланг управления наддувом к внешнему вакуумному насосу (своим легким). Давление сразу упало практически до атмосферного.

Новые знания, конечно, внесли определенную ясность, но не до конца, потому что управление электромагнитным клапаном наддува теперь никак не вписывалось в происходящее. Проверил еще раз, тот ли это клапан. Всего одинаковых клапанов Bosch 0928400414 (рис. 3) на этом двигателе четыре. Причем, три из них расположены в одном месте на одном кронштейне. Нет, клапан на 100% тот. Почему же такое обратное управление? Холостой ход 55% и -0,4 bar, 3500 об/мин 5% и 0.1 bar. Тестирование с подключенным к клапану осциллографом расставило все по своим местам. Логика инженеров концерна PSA вне конкуренции. Попробуйте угадать, как они описывают 100%-ное и 0%-ное открытие клапана. Извиняюсь, «цикличное соотношение открытия клапана». Нормальные люди с базовыми знаниями по электротехнике ответят однозначно — есть питание, управление полное (клапан открыт), 0% — нет питания, управление отсутствует (клапан закрыт).

У инженеров и программистов, написавших дилерскую программу диагностики Lexia, все как раз наоборот. 100% — клапан закрыт, выключен, нет питания. 0% -соответственно, полностью включен. То есть, когда ЭБУ хочет сбросить давление наддува и, соответственно, исходя из новой информации, втянуть шток (подать вакуум) — «цикличное соотношение» 5%. Но почему же у меня при открытом клапане вакуум не поднимается, а падает почти до нуля. Эту неувязку нашел за пару минут без всяких премудростей поочередным отключением от вакуумной магистрали других клапанов. Виновником оказался клапан управления геометрией впускного коллектора (рис. 4).

При раскручивании двигателя он включался, чтобы повернуть заслонки, и из-за неисправности стравливал весь вакуум из системы. Он был отключен от вакуумной магистрали — и проблема решилась. На холостом ходу вакуум так и остался около 0.4bаг. При раскручивании двигателя сначала падал до -0,2 — -0,15 bar (полагаю, для скорейшей раскрутки турбины), затем поднимался до -0,6 bar (снижение давления наддува). Давление наддува стало соответствовать расчетному (рис. 5).

При пробной поездке аварийный режим больше не включался. Исчезла проблема и с ESP.

Неисправный клапан Bosch 0928400309 в дальнейшем будет заменен. С клиентом этот вопрос согласован.

Хочется вернуться к логике отображения данных. Вскользь подумал, а может это и правильно, может диагносту и не надо знать, подано питание на клапан или нет. 55% — надув большой, 5% маленький. Все бы неплохо, но с рециркуляцией тогда беда (специально проверил). 95% — машина не прогрета (рис. 6), и рециркуляции практически нет (проверял вакуумметром), вакуум не подается к исполнительному механизму. 65% — прогретый двигатель, холостой ход, рециркуляция работает.

Конечно, этот метод отображения данных я запомню. Но когда чинишь технику, которая сконструирована по законам механики и электротехники, хотелось бы, чтобы дилерская программа корректно отображала эти законы. Тогда будет меньше путаницы. Возможно, диагносту дилерского центра это все давно известно. Но большинству подобная информация достается по крупицам из интернета или практической наработкой.

Надеюсь, эта статья кому-то даст новые знания и поможет не наткнуться на «грабли» в виде снятия-установки турбокомпрессора, только для того, чтобы узнать, что он полностью работоспособен.

Принцип работы турбины на дизельном двигателе и ее устройство

Гениальная идея использования выхлопных газов для разгона ротора позволила создать турбированный дизельный двигатель внутреннего сгорания и увеличить его мощность на 40–50%. Это притом, что во время работы в обычном режиме выброс газов сопровождается снижением коэффициента полезного действия в пределах 30 — 40%.

Принцип работы турбины дизельного двигателя основан на увеличении количества воздуха, смешиваемого с топливом и поступающего в камеру сгорания. За один и тот же период времени и при равных объемах цилиндров, двигатель с турбонаддувом может сжечь большее количество топлива, чем движок, не оснащенный таким устройством. А значит, его мощность и КПД в единицу времени значительно возрастет.

Рассмотрим устройство турбины дизельного двигателя, как работает, и каким образом достигаются такие показатели.

Конструктивные элементы системы

Для осуществления возложенных функций, система турбонаддува состоит из двух основных частей:

1. Компрессор;
2. Турбина.

Компрессор служит для нагнетания атмосферного воздуха в систему подачи топлива. Он состоит из корпуса и расположенной в нем крыльчатки, которая, вращаясь, всасывает воздух. Чем выше ее скорость вращения, тем больше объем принятого воздуха. Увеличению скорости способствует работа турбины.

Она также состоит из корпуса с крыльчаткой (ротором), которая приводится в движение выхлопными газами. В корпусе газы проходят через специальный канал, имеющий форму улитки, что позволяет им увеличить скорость.

Как работает турбонаддув дизельного двигателя

Ротор турбины и крыльчатка компрессора жестко закреплены на одном валу. Таким образом, скорость вращения ротора передается крыльчатке. Круг замыкается:

• Через компрессор воздух из атмосферы, смешиваясь с топливом, подается в цилиндры двигателя;
• Смесь сгорает, приводя в движение поршни, и образовавшиеся в результате газы поступают в выпускной коллектор;
• Здесь они принимаются в корпус турбины, разгоняются в канале и на выходе взаимодействуют с ротором, заставляя его вращаться;
• Ротор через вал передает вращение крыльчатке компрессора, которая всасывает в корпус атмосферный воздух.

Получается взаимосвязанная схема работы, когда количество всасываемого воздуха зависит от скорости вращения крыльчатки и, наоборот, крыльчатка вращается быстрее при большем количестве забираемого воздуха.

Принцип работы турбонаддува имеет два момента, называемые турбоямой и турбоподхватом.

Первый момент характеризуется задержкой в работе турбины после увеличения подачи топлива нажатием на педаль газа, так как для разгона ротора выхлопными газами требуется время.

Вслед за турбоямой наступает момент турбоподхвата, когда разогнавшийся ротор резко увеличивает подачу воздуха в цилиндры, повышая мощность двигателя.

Регулировка давления наддува

Турбонаддув дизельного двигателя повышает его мощность за счет возрастания давления выхлопных газов, являющихся результатом увеличения числа оборотов и интенсивности работы мотора. Этот же процесс повышает давление наддува. Если его не регулировать, то на самых высоких оборотах оно может достичь опасных значений, приводящих к поломкам и механическим повреждениям.

Регулировка давления производится с помощью выпускного предохранительного клапана, а контроль максимально допустимого значения — с помощью мембраны и пружины определенной жесткости.

Суть работы: при достижении предельного значения давления, мембрана, установленная в корпусе компрессора, преодолевает воздействие пружины и открывает регулировочный клапан.

Давление регулируют как на стороне компрессора, так и на стороне турбины:

1. Работающий турбокомпрессор сбрасывает в атмосферу через выпускной клапан излишки забранного воздуха, тем самым снижая давление.
2. В турбине клапан выпускает отработанные газы под воздействием мембраны компрессора, когда давление всасываемого воздуха достигает максимального уровня. Благодаря этому, ротор вращается с установленной скоростью, а компрессор не забирает лишний воздух и не увеличивает давление.

Второй вариант расположения клапана позволяет изготавливать системы меньших габаритов. Кроме того, турбонагнетатель с клапаном в компрессоре подвержен чрезмерному нагреву из-за повышенной температуры выпускаемого воздуха, что негативно сказывается на эффективности его работы.

Поэтому турбонаддув дизельного двигателя чаще оснащают регулировочным клапаном в турбине, а регулировку в компрессоре используют в качестве дополнения.

Система смазки

Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.

На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.

Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.

Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Недостатки турбокомпрессоров

Принцип работы турбины на дизельном двигателе создает и негативные факторы:

• Повышенный расход горючего. Возможность сжечь большее количество солярки за счет увеличенного объема подачи воздуха, вместе с мощностью повышает и «прожорливость» машины. Уменьшить аппетит до разумных пределов позволяет правильная регулировка системы.
• Положительные стороны наддува приводят к многократному повышению температуры во время такта сжатия, что может вызвать детонацию в двигателе. Решается эта проблема установкой охладителей, регуляторов и прочих элементов.

Правила эксплуатации

Чтобы в полной мере использовать ресурс турбины дизельного мотора и продлить ее срок службы, необходимо выполнять ряд условий:

• Регулярно менять масло в системе, чтобы не допустить попадания абразива в маслопровод и его засорения.
• Применять только качественное масло, имеющее сертификат, той марки, которая соответствует указанной в паспортных данных двигателя.
• Прогревать мотор перед началом движения и не давать холодному двигателю высоких нагрузок.
• Никогда резко не отключать движок, а после остановки автомобиля давать ему возможность поработать несколько секунд на холостых оборотах.