Czym jest turbosprężarka?
Turbosprężarka jest w rzeczywistości sprężarką powietrza, która zwiększa objętość wlotową poprzez sprężanie powietrza. Wykorzystuje impuls bezwładnościowy spalin emitowanych przez silnik do napędzania turbiny wewnątrz komory turbiny, która z kolei napędza współosiowy wirnik. Wirnik spręża powietrze przesyłane przez rurę filtra powietrza do cylindra. Gdy prędkość obrotowa silnika wzrasta, prędkość wylotowa spalin i prędkość turbiny również rosną synchronicznie, a wirnik spręża więcej powietrza do cylindra. Ciśnienie i gęstość powietrza wzrastają, co może spalić więcej paliwa. Odpowiednio, zwiększenie ilości paliwa i dostosowanie prędkości obrotowej silnika może zwiększyć moc wyjściową silnika.
Zasada strukturalna
Po pierwsze, porozmawiajmy o ogólnej zasadzie konstrukcyjnej turbosprężarki. Turbosprężarka spalinowa składa się głównie z koła pompy i turbiny, a także innych elementów sterujących. Koło pompy i turbina są połączone wałem, który jest wirnikiem. Spaliny z silnika napędzają koło pompy, które napędza turbinę do obrotu. Po obróceniu się turbiny, spręża ona układ dolotowy. Turbosprężarka jest zamontowana po stronie wydechowej silnika, więc temperatura robocza turbosprężarki jest bardzo wysoka. Ponadto prędkość wirnika turbosprężarki podczas pracy jest bardzo wysoka, osiągając dziesiątki tysięcy obrotów na minutę. Tak wysoka prędkość i temperatura sprawiają, że zwykłe mechaniczne łożyska igiełkowe lub kulkowe nie są w stanie pracować dla wirnika. Dlatego turbosprężarki zazwyczaj wykorzystują całkowicie pływające łożyska, smarowane olejem i chłodzone płynem chłodzącym. Wcześniej turbosprężarki były głównie stosowane w silnikach Diesla, ponieważ metody spalania benzyny i oleju napędowego były różne, więc forma turbosprężarek stosowanych w silnikach również była inna. Silnik benzynowy różni się od silnika wysokoprężnego tym, że do cylindra wpada nie powietrze, ale mieszanka benzyny i powietrza. Nadmierne ciśnienie może łatwo spowodować detonację. Dlatego podczas montażu turbosprężarki należy unikać detonacji, co wiąże się z dwoma powiązanymi kwestiami: kontrolą wysokiej temperatury i kontrolą czasu zapłonu.
Po obowiązkowym turbodoładowaniu temperatura i ciśnienie podczas sprężania i spalania silników benzynowych wzrosną, co doprowadzi do zwiększonej tendencji do detonacji. Ponadto temperatura spalin silników benzynowych jest wyższa niż silników Diesla i nie zaleca się zwiększania kąta zachodzenia zaworów (czasu, w którym zawory dolotowe i wydechowe otwierają się jednocześnie) w celu zwiększenia chłodzenia spalin. Zmniejszenie stopnia sprężania może również powodować niepełne spalanie. Ponadto silniki benzynowe mają wyższe prędkości obrotowe niż silniki Diesla, co powoduje znaczne zmiany w natężeniu przepływu powietrza, co może łatwo powodować opóźnione reakcje turbosprężarki. Inżynierowie wprowadzili ukierunkowane ulepszenia, aby rozwiązać szereg problemów związanych z wykorzystaniem turbosprężarek w silnikach benzynowych, umożliwiając im również stosowanie turbosprężarek spalinowych.
Notatka
Ze względu na częste działanie turbosprężarek przy wysokich prędkościach i temperaturach, temperatura na końcu turbiny spalinowej turbosprężarki wynosi około 600 stopni, a wirnik turbosprężarki obraca się z dużą prędkością 8000-11000 obr./min. Dlatego, aby zapewnić normalną pracę turbosprężarki, podczas użytkowania należy zwrócić uwagę na następujące kwestie:
Nie zostawiać w samochodzie
Po uruchomieniu silnika, zwłaszcza zimą, należy pozwolić mu pracować na biegu jałowym przez pewien czas, aby w pełni nasmarować łożyska olejem smarującym, zanim wirnik turbosprężarki zacznie pracować z dużą prędkością. Dlatego po uruchomieniu nie naciskaj mocno pedału gazu, aby zapobiec uszkodzeniu uszczelki olejowej turbosprężarki.
Nie wyłączaj natychmiast silnika
Po długiej pracy na wysokich obrotach silnika nie można natychmiast wyłączyć. Podczas pracy silnika część oleju jest dostarczana do łożysk wirnika turbosprężarki w celu smarowania i chłodzenia. Po nagłym zatrzymaniu się pracującego silnika ciśnienie oleju szybko spada do zera, a wysoka temperatura w sekcji turbiny turbosprężarki jest przenoszona do środka. Ciepło w panewce łożyska nie może być szybko odprowadzone, podczas gdy wirnik turbosprężarki nadal obraca się z dużą prędkością pod bezwładnością. Dlatego jeśli silnik nagle zatrzyma się w stanie rozgrzanego silnika, spowoduje to przegrzanie oleju uwięzionego w turbosprężarce i uszkodzenie łożysk i wału. Należy zachować szczególną ostrożność, aby zapobiec nagłemu zgaśnięciu silnika po kilkukrotnym naciśnięciu pedału przyspieszenia.
Czysty
Podczas demontażu turbosprężarki ważne jest, aby utrzymać ją w czystości i zablokować wszystkie połączenia rur czystą szmatką, aby zapobiec przedostawaniu się zanieczyszczeń do turbosprężarki i uszkodzeniu wirnika. Podczas naprawy należy uważać, aby nie zderzyć się i nie uszkodzić wirnika. Jeśli wirnik wymaga wymiany, należy przeprowadzić na nim test wyważenia dynamicznego. Po ponownej instalacji należy usunąć blokadę.
Do czyszczenia
Z powodu częstej pracy turbosprężarki w wysokich temperaturach, jej przewód smarujący olej jest podatny na częściowe koksowanie oleju wewnętrznego z powodu wysokiej temperatury, co może powodować niewystarczające smarowanie łożysk turbosprężarki i uszkodzenia. Dlatego przewód smarujący olej musi zostać oczyszczony po pewnym czasie pracy.
Zwróć uwagę na konserwację
Przed opuszczeniem pojazdu i po jego odebraniu należy sprawdzić połączenia wszystkich przewodów powietrza, aby zapobiec ich poluzowaniu lub odłączeniu, gdyż może to spowodować awarię turbosprężarki i przedostanie się powietrza do cylindra.
Z tego wynika, że po doładowaniu silnika konstrukcja podzespołów została wzmocniona. Z perspektywy użytkowania i konserwacji konieczne jest wzmocnienie obowiązkowych prac konserwacyjnych silnika i zwrócenie uwagi na stosowanie prawidłowych metod obsługi.