Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией

Турбокомпрессоры с изменяемой геометрией (далее здесь — ТИГ) — тип турбокомпрессоров/турбонагнетателей, характеризующийся возможностью изменения сечения на входе колеса турбины с целью оптимизации мощности турбины для заданной нагрузки.

Необходимость изменения сечения обусловлена тем, что оптимальное сечение при низких оборотах существенно отличается от оптимального сечения при высоких оборотах. Если сечение классического турбокомпрессора слишком большое, то на низких оборотах эффективность турбокомпрессора будет низкой. Если сечение слишком маленькое, то эффективность будет низкой на высоких оборотах [1] .

За счет возможности изменения сечения ТИГ улучшают отклик, повышают мощность и крутящий момент, снижают потребление топлива и количество вредных выбросов [2] .

ТИГ чаще встречаются на дизельных двигателях. Это связано с тем, что ТИГ более надежны при относительно низких рабочих температурах, характерных для дизельных двигателей. В настоящее время, благодаря использованию новых, более износостойких материалов, ТИГ всё чаще устанавливаются на бензиновые двигатели, особенно в спортивных автомобилях.

Как устроена турбина и как она работает

Турбина с измененной геометрией отличается от классических турбокомпрессоров тем, что имеет в своей конструкции кольцо и специальные лопасти с аэродинамической формой, которая способствует увеличению эффективности наддува. В автомобилях с двигателями небольшой мощности сечение регулируется посредством изменения ориентации этих лопастей. В двигателях большой мощности лопасти не вращаются, а покрываются специальным кожухом или перемещаются вдоль оси камеры.

Особенностью VNT турбины являются поворотные лопасти, механизм управления и вакуумный привод. Принцип работы основывается на регулировке потока отработавших газов, которые направляются на колесо турбины. Точная регулировка позволяет настроить проходное сечение для потока газов под режим работы двигателя. Если автомобиль двигается на небольшой скорости, то и турбина крутится медленнее, но при этом лепестки устанавливаются в такое положение, чтобы расстояние между ними было минимальным. Газу в малом объеме сложно преодолеть небольшое отверстие, поэтому он будет передвигаться с большей скоростью, за счет чего обороты турбины увеличиваются, увеличивая при этом давление наддува.

При помощи данных лопастей можно существенно увеличить скорость вращения турбины, не меняя объемы поступающих газов. На большой скорости компрессор раздвигает лопасти – это обеспечивает поддержание безопасного давления внутри системы и исключает перегревы. Принцип изменяемой геометрии позволяет не использовать перепускной клапан, так как весь объём выхлопных газов выходит через горячую часть крыльчатки. Изменение положения поворотных предотвращает избыточный наддув.

Преимущества турбины с изменяемой геометрией

• Автомобили с такими турбинами развивают большую скорость с самых низких оборотов.
• Существенно снижается объем необходимого топлива, а также количество вредных выбросов в атмосферу.
• Улучшается прохождение газов через турбину из-за отсутствия клапана Wastegate и уменьшения количества разнонаправленных потоков газа.
• Улучшается эластичность двигателя.

Возможные неисправности

Турбокомпрессор с изменяемой геометрией представляет собой сложный механизм, поэтому он больше подвержен различным поломкам. Однако, такие турбины сталкиваются лишь с несколькими проблемами:

• Подклинивание лопастей в движении. Такая ситуация может сложиться из-за сильного износа трущихся пар и образовании нагара. Масляные, а также углеродистые отложения мешают плавному движению регулировочного кольца.
• Заклинивание лопаток в одном положении. Это может происходить по причине критического нагарообразования, когда силы вакуума не хватает для движения регулировочного кольца.
• Поломки вакуумного привода поворотных лопастей или клапана управления давлением.

Симптомами поломок считаются подергивание при разгонах, потеря мощности двигателя, увеличение расхода топлива, а также срабатывание индикатора на приборной панели Check Engine.

Конструкционные особенности вакуумного регулятора

Наибольшее распространение получили устройства типа Bypass, которые предлагаются в двух вариантах:

1. Актуатор турбины с замкнутым циклом. Здесь лишнее давление поступает в разогретый сектор устройства посредством байпасного канала. Такая технология снижает инерционные потери, возникающие при увеличении турбинным колесом своих оборотов. Когда образуется избыточное давление, начинает изгибаться диафрагма. В результате усилие возвратной пружины преодолевается, устройство открывается и все «лишнее» поступает в байпасный канал.
2. Blow-Off. Здесь тоже применяется «принцип насоса». Отличие заключается в том, что выброс излишков осуществляется в атмосферу: при этом процесс сопровождается характерным звуком.

Кольцевые сопла переменного сечения в турбокомпрессорах

VaПервые промышленные турбокомпрессоры с кольцевыми соплами переменного сечения были выпущены компанией Garrett в середине 90-х г.г., и сегодня они установлены на большинстве дизельных двигателей. Именно появление сопла с переменным сечением (иначе — с переменной геометрией) в технологии турбокомпрессоров, вместе с промышленными системами инжекционного впрыска топлива, привело к росту популярности дизельных двигателей малого объема для легковых автомобилей.

VNT Air Flow Rigs — A Changing Market

В последние десять лет технологии автомобилестроения непрерывно совершенствовались с целью снижения эмиссии отработавших газов в соответствии с нормами токсичности Евро 4, 5 и 6. Вследствие этих изменений технологии двигателе- и турбиностроения стали гораздо сложнее, появились турбокомпрессоры с регулируемым проходным сечением корпуса турбины, и правильное регулирование проходного сечения стало более значительным в надлежащей эксплуатации турбокомпрессора. Это ставит новые задачи перед предприятиями, занимающимися ремонтом турбокомпрессоров, так как точная регулировка турбокомпрессоров, установленных в последних моделях
автомобилей, требует дополнительного специализированного оборудования, в том чесле и для регулировки воздушного потока.

Что же это такое “сопло с переменным сечением”?

Когда турбокомпрессор настраивают под двигатель, конструкторы должны сбалансировать тягу на низкой скорости с эффективностью на высоких скоростях. Сопло с переменным сечением (иначе — с переменной геометрией) предназначено для изменения сечения поступающего отработавшего газа в зависимости от скорости двигателя, чтобы точно соответствовать требованиям двигателя по наддуву. При тяге на низких скоростях сопловая лопатка перемещается к положению «лопатка закрыта» для уменьшения сечения сопла, увеличивая этим скорость газа, проходящего через турбину, и улучшая тягу на низких скоростях двигателя — как если бы вы зажимали конец шланга, чтобы усилить напор воды. По мере увеличения скорости двигателя, привод перемещает сопловые лопатки в полностью открытое положение, максимизируя поток отработавшего газа.

Точность регулировки лопаток

В ходе производства нового турбокомпрессора с переменным сечением корпуса турбины, положение лопаток настраивается при помощи высокоточного оборудования для регулировки воздушного потока, что обеспечивает прохождение определенного количества воздуха через лопатки при их минимальном открытии. Если лопатки расположены слишком
близко друг к другу, это может привести к заглушению двигателя и перегрузке турбины. Если они расположены слишком далеко друг от друга, турбина будет запаздывать и реагировать недостаточно быстро.

При использовании традиционных методов регулировки лопаток во время ремонта турбины возможны существенные погрешности в расчете потока воздуха. Измерение рычага исполнительного механизма часто выполняется от литой поверхности центрального корпуса, положение которого во время производства недостаточно строго контролируется. Так как допустимый уровень потока воздуха для более старых двигателей был достаточно высоким, то отремонтированный турбокомпрессор работал относительно хорошо по сравнению с неисправным, поэтому владелец автомобиля был доволен результатами. При ремонте турбокомпрессоров ранних моделей требовалась более точная регулировка проходного сечения корпуса турбины,
чтобы предотвратить недопустимое изменение эксплуатационных характеристик или регистрацию кода неисправности в электронном блоке управления. С точки зрения оригинальных производителей это недопустимо, поэтому они не поддерживают ремонт турбокомпрессоров.

Современные турбины

В последние годы, усовершенствование двигателей в соответствии с нормами токсичности ОГ Евро привело к существенному улучшению управления всей воздушно-топливной системой. Многие автомобили премиум-класса
оснащены электронными исполнительными механизмами, что обеспечивает улучшенную обратную связь с электронным блоком управления. Некоторые передовые
ЭБУ турбины теперь подключены к шине CAN и обмениваются данными непосредственно с системой впрыска и расходомерами воздуха, что обеспечивает быструю реакцию на
запросы двигателя. В этом случае параметры регулировки турбины принимаются электронным блоком управления, если они верны; если же они ошибочны, то загорается контрольная лампочка неисправности и включается аварийный режим или запуск двигателя не санкционируется.

По мере появления на рынке все большего количества автомобилей, которые соответствуют норме токсичности Евро 5, будет появляться все больше проблем, так что для некоторых моделей турбокомпрессоров продувка и регулирование воздушного потока станет абсолютно необходимой мерой,
обеспечить которую смогут только мастерские с соответствующим оборудованием. Это значит, что старые турбокомпрессоры будут чаще ремонтироваться при помощи оборудования для регулировки воздушного потока, что обеспечит дальнейшие улучшения в отрасли, занимающейся
ремонтом турбокомпрессоров.

Наличие оборудования для регулировки воздушного потока на рынке

Спрос привел к появлению на рынке нескольких станков для скоростной балансировки VSR, то же самое произошло и со стендами для регулировки воздушного потока. За последние 10 лет опытные специалисты по ремонту турбокомпрессоров подтвердили необходимость точной регулировки воздушного потока турбокомпрессора и недопустимость приблизительной регулировки положения лопаток. В связи с отсутствием такого оборудования на рынке многие предприятия, занимающиеся ремонтом турбокомпрессоров, разработали собственное оборудование для регулировки воздушного потока для точной настройки турбин. Это обеспечило конкурентоспособность и существенное сокращение количества гарантийных претензий, т.е. способствовало созданию хорошей репутации специалистов. В последние годы на массовом рынке появился ряд различных устройств для регулировки воздушного потока. Это хорошая новость для отрасли, занимающейся ремонтом турбокомпрессоров, и для клиентов, которым необходим качественный ремонт турбин, так как требуемый уровень качества снова повысился.

Ремонт турбины с изменяемой геометрией

Частично, как и в случае с самостоятельной чисткой турбины — гораздо проще предупреждать возникновение ситуации когда ей необходим ремонт, при помощи компетентного и регулярного обслуживания, чем пытаться исправить ситуацию самостоятельно.

Многих автовладельцев пугает цена ремонта, но они забывают что его самостоятельное проведение тоже не бесплатно, в то время как забирает в разы больше времени, чем потратит профессионал, и к тому же может иметь негативные последствия на механизм или вовсе оказаться безуспешным.

Поэтому не обладая соответствующими знаниями, навыками и оборудованием, лучше не пытаться ремонтировать турбину самостоятельно.

В то же время вам будет полезно узнать о наиболее распространенных проблемах турбокомпрессора и их причин:

• Моторное масло, загрязненное большими или мелкими абразивными частицами.
• Происходит в результате изначально масла низкого качества, с составом отличного от оригинала или изначально неподходящего для использования с конкретной моделью турбокомпрессора. Помимо этого, грязь может попасть в масло с неправильно очищенных деталей турбины или загрязненных во время ремонта, регулировки.
• Длительная или постоянная работа турбины на предельных параметрах. Превышение пределов относится как к температуре, так и скорости вращения отдельных деталей. Возникает в результате повреждения отдельных деталей, их износа или в результате неправильной настройки/регулировки/ремонта турбокомпрессора, из-за чего нарушается работа отдельных элементов, и увеличивается нагрузка на остальные.
• Недостаток смазки или ее качества. Может возникнуть по вине водителя, низкого качества смазки или механических повреждений элементов турбокомпрессора, препятствующих нормальному действию смазки.

Конечно, вариантов поломок и их причин гораздо больше, но водителю не обязательно знать их все, чтобы правильно заботиться о своем авто — главное качественно делать всё что зависит от него, и вовремя отдавать авто в руки профессионалов для техосмотра. Гораздо быстрее, дешевле и проще предупреждать проблемы с турбокомпрессором, чем решать их.

НОВЫЕ ТУРБИНЫ

Команда www.turbomarket.by поможет подобрать турбину по вашим финансовым возможностям. Оригинальные турбины, аналоги фирмы JRONE, MAHLE. Сотрудники колл-центра дадут Вам любые консультации.

Tel: +375(29)3607700; +375(33)3607700 ЗВОНИТЕ!

• Высочайшее качество продукции
• Лучшее обслуживание клиентов
• Любой способ оплаты
• Доставка товаров на дом
• Полный пакет документов
• Цена на все турбины 300-800 у.е.

Продажа новых оригинальных турбин/турбины аналоги. В наличии более 1600 турбокомпрессоров ко всем маркам автомобиля.

КАРТРИДЖИ ДЛЯ ТУРБИН

Наша компания предлагает купить картридж турбины для любого турбокомпрессора к любой марке автомобиля. Мы являемся первым поставщиком картриджей для турбин в Республику Беларусь. На нашем складе более 2100 различных сердцевин почти ко всем автомобилям, грузовой и спец. техники.

Средняя стоимость картриджа турбины для розничной продажи составляет от 3050000р. и до 4780000р. В наличии картриджи турбин нескольких производителей, а так же оригинальные сердцевины турбин. Если вы ищете картридж для турбокомпрессора Или вы хотите иметь несколько выгодных предложений для решения вашей проблемы? Тогда вы оцените обильное разнообразие предложений, а так же разумные цены от нашего Интернет Магазина Турбин WWW.TURBOMARKET.BY

РЕМОНТ ТУРБИН

• Ремонт турбин Минск.
• Ремонт турбин Гомель.
• Ремонт турбин Могилев.
• Ремонт турбин Гродно.
• Ремонт турбин Витебск.
• Ремонт турбин Брест.
• Ремонт турбин Барановичи.
• Ремонт турбин Мозырь.
• Ремонт турбин Речица.
• Ремонт турбин Полоцк.
• Ремонт турбин Солигорск.
• Ремонт турбин Бобруйск.

Ремонт турбин только оригинальными запчастями, краткие сроки, послеремонтное обслуживание.

РЕМОНТ ГРУЗОВОЙ ТУРБИНЫ

Качественный ремонт турбин для грузовых автомобилей, спец. техники и морских судов. Гарантия! Так же предлагаем ремонт паровых турбин, газовых турбин, турбин парогенераторов по всей Республики Беларусь.

• Ремонт турбин сельхоз. техники
• Ремонт турбин спец. техники
• Ремонт турбин грузовых автомобилей
• Ремонт паровых турбин (пром.)
• Ремонт газовых турбин (пром.)
• Гарантия. Полный пакет документов

Менеджеры и сотрудники колл-центра дадут Вам любые консультации. Профессиональный подход, высокая исполнительность.

Tel: +375(29)3607700; +375(33)3607700 ЗВОНИТЕ!

ЗАПЧАСТИ ДЛЯ ТУРБИН

В нашем каталоге турбин, представлен весь спектр запчастей для ремонта турбокомпрессоров. На нашем складе в Минске вы можете купить:

• Ремкомплект турбины.
• Крыльчатку турбины (колесо) .
• Вал турбокомпрессора .
• Корпус картриджа турбины .
• Тарелку корпуса турбины.
• Геометрию турбины .
• Прокладки для установки турбин .
• Штуцера и трубки турбины.
• Патрубки и другие детали турбин.

Все детали сертифицированы и высочайшего качества. Более 150 довольных оптовых клиентов, которые это подтверждают.

РЕМОНТ СЕРВОПРИВОДА ТУРБИНЫ

• Замена моторчика сервопривода турбины.
• Замена червяка электронного клапана турбины.
• Ремонт шестерёнки сервопривода турбины
• Замена корпуса сервопривода турбокомпрессора.
• Проверка и регулировка точности хода.
• Проверка и восстановление герметичности.
• Все детали для ремонта сервоприводов турбин-в наличии!

При ремонте электронных клапанов турбин используются только оригинальные детали, краткие сроки (3-12 часов), послеремонтная гарантия.

Где приобрести турбокомпрессор? – Продажа турбин

За оптимальным решением по выбору турбокомпрессора, смело обращайтесь в компанию ЗАО «Турбоцентрас». Специалисты нашей компании всегда помогут вам в вопросах выбора и приобретения турбокомпрессора. Наши сотрудники предоставят вам профессиональную, исчерпывающую все вопросы консультацию, дадут полезные рекомендации по вопросам последующей эксплуатации приобретённой турбины.

Приобрести турбокомпрессор, можно в нашем интернет-магазине или просто связавшись с нами по телефону либо по электронной почте.