Пациент:

И подобные ему, с пылесборником-кружкой, такой:

На днях жена пожаловалась: пару минут агрегат работает, затем перестаёт сосать (аппарат; с женой всё в порядке) и очень сильно греется. На турбине в крУжке нарастает валик пыли, и фсё - нужно чистить.

Данная приблуда должна свободно крутиться после толчка пальцем секунд 5-10; в нашем случае она стоит кОлом!
Называется эта хрень "турбиной", и стОит даже на маркетплейсах невъебенных денег, типа трёх-четырёх тысяч. Рублей.
Поиском в интернете выявлено, что хрень эта вынимается поворотом влево на четверть - и, о чудо, это так!
Снять крыльчатку с вала невозможно, но чем она забивается?
Органикой-же: это мелкодисперсная пиль, а в основном волосы и шерсть четвероногих членов семьи!
Берём какую-нибудь кухонную гадость для плит и духовок, на основе щёлочи, кАпаем в щель; оставляем на минут 20-30. Промываем и повторяем, периодически прокручивая крыльчатку пальцАми.

Примерно через час-полтора крыльчатка снова будет свободно крутиться, т.к. всё лишнее будет растворено, но с лишним выйдет и нужное - графитовая смазка. Она у меня есть, но напихать в этот узел её невозможно, т.к. он неразборен, а подшипник скольжения там есть, и он хочет масла! Поэтому после суточной просушки на батарее нужно будет пшикнуть каким-нибудь Валерой или VD, покрутить, перевернуть и дождаться, чтобы лишнее ушло, протереть - и вуабля, всё работает!
Процедуру теперь придётся повторять пару-тройку раз в год (ибо графитовую смазку не заменить, увы...), если не кУпите новую кружку. Вот как-то так!
Панамка снизу ⬇, но ебитесь тогда сами, или новый покупайте!

Внимание! Это вторая часть статьи. Первая опубликована ранее: Турбина. Устройство, проверка, советы по эксплуатации турбины. Часть 1

В посте, во многих местах текста, я использую наименование ТУРБИНА, как название всего агрегата в целом. В первой части это вызвало споры. Именно автомобильный агрегат называют турбиной широкие массы - владельцы автомобилей, и даже специалисты, занимающиеся ремонтом турбин.

Поэтому вношу ясность: если быть предельно точным, конечно, данный автомобильный агрегат называется ТУРБОКОМПРЕССОР. Он состоит из горячей части - ТУРБИНЫ. И холодной части - КОМПРЕССОРА. Выхлопные газы крутят турбинное колесо, кручение передаётся валом на компрессорное колесо, которое нагнетает воздух в камеру сгорания двигателя автомобиля. Это что касается терминологии.

Держу в курсе, что есть видео-версия статьи. Если удобнее слушать, воспользуйтесь этим вариантом. В видосе тот же текст и те же иллюстрации. Здесь видео на VK, внизу статьи на Youtube:

Что такое турбина с изменяемой геометрией или с регулируемым сопловым аппаратом (РСА), она же - VGT (Variable Geometry Turbocharger) или (VNT - variable nozzle turbine). На низких оборотах двигателя интенсивность потока выхлопных газов достаточно низкая. В этом режиме направляющие поток газов лопатки закрыты, чем достигается минимальное сечение в канале и поток направляется по максимально эффективной траектории.

Проходящее через узкий канал даже небольшое количество газов, получает бОльшую интенсивность и более эффективно крутит турбину. Турбокомпрессор обеспечивает бОльшую производительность на низких оборотах.

При езде на высоких оборотах двигателя выхлопные газы имеют максимум энергии. Чтобы исключить создание избыточного давления наддува лопатки в турбинах с изменяемой геометрией поворачиваются так, чтобы мощный поток газов двигался по широкому каналу с наибольшим поперечным сечением, тем самым снижая интенсивность потока.

Если турбина выполнена с применением системы РСА, то есть с изменяемой геометрией, то неисправность актуатора, управляющего лопатками, о котором я говорил немного ранее, или неисправность самого механизма лопаток, его заклинивание, может стать причиной перекручивания турбины и выхода её из строя.

В этом случае сопловой аппарат не регулируется и постоянно остается в исходном положении, рассчитанным на минимальное давление выхлопных газов. Когда обороты двигателя повышаются, давление выхлопных газов растет, направляющие лопатки должны изменить своё положение, чтобы снизить интенсивность потока отработавших газов, но они остаются неподвижны. Как следствие – перекручивание турбины и перенаддув двигателя.

От чрезмерных нагрузок нарушается масляный клин, появляется дисбаланс ротора, подшипники подвергаются повышенному износу, повреждаются внешние части крыльчатки турбинного или компрессорного колеса, а под действием огромной центробежной силы, это еще больше усиливает дисбаланс. В лучшем случае, будут сорваны патрубки высокого давления. А в худшем случае – сломается вал ротора и может быть нанесен ущерб двигателю автомобиля.

Причиной перекручивания турбины может стать не только неисправность приводного механизма регулируемого соплового аппарата. Затруднение перемещения лопаток или полное блокирование механизма возможно всё по той же банальной причине – загрязнение, отложение кокса и механические повреждения лопаток продуктами износа в масле.

Если проблема еще не достигла своего апогея и лопатки еще не заклинили, а только подклинивают, это можно будет заметить, обратив внимание на возможные симптомы – подергивания при разгоне, потеря мощности двигателя, увеличение расхода топлива и появление на панели приборов индикации Check Engine.

Основной признак неисправности системы турбокомпрессора – потеря мощности автомобиля, что называют «машина не едет». Самый простой способ проверить создаёт ли турбина давление – это пощупать напорный патрубок на выходе из компрессора, когда второй человек повысит обороты двигателя до 3000-4000.

Еще одна система от исправности которой в большой мере зависит корректная работа турбокомпрессора – система вентиляции картера двигателя. Пара слов об этой системе. Картерными газами называют продукты сгорания топливовоздушной смеси, которые прорываются через негерметичность поршневых колец в картер двигателя. Небольшое количество картерных газов присутствует в любом, даже полностью исправном моторе.

У современных двигателей картерные газы направляются на дожигание во впускной воздушный тракт, то есть на впуск холодной части турбины. Если цилиндропоршневая группа двигателя исправна и количество картерных газов невелико, это не причиняет ущерба турбокомпрессору. Но если, в следствии износа поршневой группы двигателя, картерных газов становится слишком много – это становится проблемой.

В составе картерных газов - несгоревшее топливо, сажа, а также пары моторного масла, которые при попадании в турбину откладываются на ее поверхностях, что негативно влияет на балансировку турбины, а также ухудшает аэродинамические параметры крыльчаток из-за образования нагара на компрессорном колесе. Но это еще не всё.

Когда картерных газов становится слишком много, система вентиляции уже не справляется с отводом их во впускной тракт и в картере двигателя начинает повышаться давление. На самом двигателе это отражается в виде масляного запотевания примыкания картера, течей через прокладки или сальники. Для турбины это становится еще более губительно. И вот почему.

Масло, обеспечивающее смазку турбокомпрессора, поступает в него под давлением, равным давлению в системе смазки двигателя. Когда масло прошло через подшипники, давление масла сравнялось с давлением в картере. Из корпуса подшипников это масло сливается в картер двигателя «самотёком», оно не стремится в турбинную (горячую) часть и компрессорную (холодную часть), так давление там значительно выше. Если же давление картерных газов превышает норму, то повышается давление на выходе из центрального корпуса турбины и слив масла затрудняется. Также это возможно, если уменьшено сечение сливой магистрали из-за пережатия или закупорки.

Уплотнение между масляной полостью корпуса турбины и впускной (холодной), а также выпускной (горячей) полостью работает по принципу газодинамического затвора. Но когда из-за возросшего давления картерных газов увеличивается давление масла внутри центрального корпуса турбокомпрессора, турбокомпрессор начинает «кидать» масло даже будучи исправным. Если же имеется хотя бы незначительный износ уплотнительных колец, то этот эффект будет еще более выраженный.

Из этого следует, перед покупкой автомобиля с турбированным двигателем, не будет лишнем измерить или, хотя бы, оценить по косвенным признакам количество картерных газов. Это не только показатель исправности турбины, но и показатель исправности цилиндропоршневой группы самого двигателя.

Бывает иначе. Если двигатель и система вентиляции картера исправны, проблема может заключаться и в самом турбокомпрессоре. Из-за того, что в корпусе турбины, в горячей части, давление избыточное, а в центральном корпусе подшипников практически атмосферное, эти камеры изолированы друг от друга бесконтактными динамическими уплотнениями лабиринтного типа.

Лабиринт – зазор сложной формы между поверхностями канавки на валу ротора, и входящего в нее кольца прямоугольного сечения, аналогичного поршневому. Кольцо зафиксировано в корпусе подшипников. Когда вал с канавкой вращается относительно неподвижного кольца, то в «лабиринте» между ними создаются локальные зоны повышенного давления. Так достигается не полная, но достаточная непроницаемость уплотнения для газов и вязких жидкостей.

Если бы не было этого уплотнения, то отработанные газы из горячей части турбины пробивались бы в центральную часть корпуса подшипников, а оттуда в картер двигателя. Так и происходит, когда уплотнение с турбинной стороны ухудшается. Как правило, эффективность уплотнения снижается в результате механического износа его элементов - кольца и канавки на валу. А это, в свою очередь, следствие увеличения люфта ротора, из-за выработки подшипников. Одна проблема неизбежно влечет за собой другую и опять упирается в чистоту и качество масла.

С компрессорной стороны, то есть в холодной части картина иная. В режиме холостого хода или на малых оборотах, под крыльчаткой компрессора создаётся разряжение. В этот момент динамическое уплотнение препятствует прорыву картерных газов с парами масла во впускную систему. По мере увеличения оборотов и давления наддува, функция уплотнения меняется. Теперь уплотнение препятствует попаданию наддувного воздуха в центральную часть турбины и оттуда в картер двигателя.

Так как выброс масла наиболее вероятен именно через компрессорную, холодную часть, здесь применяется дополнительное уплотнение - маслоотражающие экран, двойные «лабиринты» и прочее. Тем не менее, даже на исправном турбокомпрессоре, уплотнение не герметично полностью, отработавшие и картерные газы с масляным туманом преодолевают уплотнение в незначительном количестве. Поэтому стоит понимать, что даже исправная турбина расходует масло, а напорные патрубки после компрессора внутри будут умеренно замаслены.

Если же весь корпус турбокомпрессора и патрубки покрыты обильным, свежим слоем масла снаружи, можно сделать очевидное предположение, что турбина гонит масло в избытке. А значит есть причина - одна из многочисленных проблем, которые я описываю.

Проницаемость лабиринтных динамических уплотнений не постоянна. На холостом ходу, когда вращение вала минимально, проницаемость увеличивается. А также, учитывая разряжение под компрессорным колесом, когда не происходит наддув, масляные пары преодолевают уплотнение в наибольшем количестве.

Именно поэтому производители турбокомпрессоров рекомендуют избегать продолжительной работы двигателя на холостых оборотах. И также поэтому, после длительного простоя на холостых, более 20-30 минут, после нажатия на педаль акселератора, можно увидеть сизый дым, вырывающийся из выхлопной трубы. Это нормально.

А вот постоянный сине-сизый дым или выброс дыма при работе двигателя в отдельных режимах, особенно при повышении оборотов – это плохой симптом, говорящий о том, что масла выбрасывается и сгорает слишком много. Как говорилось выше, причиной может быть износ подшипников скольжения ротора турбокомпрессора или неисправности, не связанные с турбиной напрямую. Например, проблемы с двигателем или системой вентиляции картера.

Проблема может быть предельно банальна – загрязненный воздушный фильтр. Если фильтр не способен пропускать достаточное количество воздуха, создаётся зона разряжения и происходит втягивание масла. Трещины, повреждения или другие причины негерметичности воздуховодов также могут провоцировать втягивание масла и потерю мощности двигателя.

Симптомом неисправности системы турбокомпрессора может быть не только сине-сизый дым из выхлопной трубы, но и чёрный. Черным дым свидетельствует о том, что топливовоздушная смесь переобогащённая. Это может быть как проблемой топливной системы, когда подаётся излишнее топливо, так и проблемой турбины, когда подаётся недостаточно воздуха. Это может оказаться неисправностью самого турбокомпрессора или банальной утечкой воздуха из-за негерметичности воздуховодов или интеркулера.

Кстати, загрязненный воздушный фильтр может также стать косвенной причиной повышенного механического износа деталей турбокомпрессора. Если фильтр забит, ротор затягивая воздух с большим усилием, перемещается в сторону центральной части, что передаёт большее усилие на упорный подшипник. В следствии этого масляный клин продавливается и начинается повышенный износ упорного подшипника, в следствии сухого трения. Если износ достигнет критического уровня и осевой люфт фатально увеличится, возможно касание компрессорного колеса по корпусу и его разрушение.

Не только повышенное сопротивление на впуске воздуха является проблемой, но и на выпуске. Кустарное изменение геометрии, уменьшение сечения выхлопной трубы или глушителя, неисправность катализатора повышают давление выхлопных газов в горячей части, что приводит к проблеме, описанной выше – повышенное воздействие на упорный подшипник, продавливание масляного клина, износ подшипника, осевой люфт, касание колесом ротора корпуса и его разрушение или обрыв вала.

Стоит отметить важность герметичности всех соединений системы турбокомпрессора. Во фланцевых соединениях необходимо использовать только новые прокладки. А сами фланцы не должны иметь повреждений или коррозийных раковин. К примеру, рассмотрим участок воздуховода от воздушного фильтра до входа в компрессор. Если герметичность на этом участке будет нарушена, то атмосферный воздух будет попадать на вход компрессора вместе с пылью. Как следствие – абразивный износ колеса компрессора, его разбалансировка и цепная реакция разрушения узлов турбокомпрессора.

Если негерметичность возникает на участке от компрессора до двигателя, это влечёт за собой потерю давления наддува, как следствие неверную работу актуатора. Актуатор будет срабатывать позднее, а значит велик риск перекручивания турбины. Чем это чревато, было рассказано ранее.

Из-за негерметичности на этом участке, может возникнуть другая проблема – возникновение резонанса клапанной группы с валом ротора турбины. Резонансная вибрация проявляется как свист или подвывание в турбине и может привести к выходу турбины из строя. Симптомы этой неисправности могут проявляться во всём диапазоне работы турбины или на определенных оборотах вращения.

Тем не менее, если турбина воет – это не говорит однозначно о негерметичности соединений. Тот же самый симптом может означать раннюю стадию разбалансировки колёс ротора или компрессора, их возможное повреждение. Если слышен скрежет или лязганье, дела совсем плохие – колесо турбины или компрессора уже задевает за края корпуса. Рекомендуется оценить звук работы турбины на холодном и разогретом двигателе, а также на различных оборотах.

Причиной свиста турбокомпрессора, что является показателем резонансной вибрации вала ротора, может оказаться даже негерметичность системы выхлопа – прогар резонатора, глушителя, негерметичность труб или прогар прокладок. В этом случае сам турбокомпрессор не виноват, а следует устранять просечки выхлопных газов в атмосферу.

Как еще можно проверить турбину в полевых условиях, кроме того, чтобы осмотреть её на предмет замасливания, оценить звуковое сопровождение её работы, а также цвет и запах выхлопных газов. Без частичной разборки системы, практически никак. Даже, чтобы осмотреть патрубки на предмет количества масла внутри или провести инспекцию трубки подачи масла, сливной трубки на предмет их проходимости и наличия отложений на стенках, их нужно демонтировать. Не говоря уже о проверке нагнетаемого давления после компрессора и разряжения до компрессора, с помощью манометра.

Если вы осматриваете автомобиль перед покупкой, не всякий продавец разрешит что-то откручивать у него под капотом вне автосервиса. Визит в автосервис, где можно оценить состояние турбины, хотя бы поверхностно, идея неплохая. Конечно, детальная диагностика возможна только в специализированном сервисе, на специальных стендах, с применением специального диагностического оборудования. Но если такого автосервиса рядом нет, не лишним будет посетить, хотя бы обычный.

Если снять патрубок с компрессорной части турбины, можно увидеть компрессорное колесо, зафиксированное на валу гайкой. Взявшись за эту гайку, можно проверить радиальный и осевой люфт, хотя бы приблизительно. А также можно оценить состояние целостности крыльчатки, наличия следов натиров о корпус, абразивного износа, объём масла и нагара. Напоминаю, что небольшое масляное запотевание корпуса компрессора – это норма.

Нормальный зазор между втулкой и корпусом подшипников – 0.09 мм, а между втулкой и валом 0.04 мм, в сумме 0.13 мм. Но учитывая, что мы проверяем радиальный люфт на краю вала, а проверяемые зазоры находятся ближе к его центру, то нужно учитывать плечо рычага. То есть на конце вала, нормальный люфт будет примерно до 0.8 мм. Чтобы его ощутить просто покачайте вал вверх-вниз.

Осевой люфт обеспечивает упорный подшипник. Чтобы оценить осевой люфт, покачайте вал вперед-назад, то есть вдоль самого вала. Для большинства современных легковых турбин нормальный люфт будет составлять до 0.1 мм. Если люфты заметно больше, турбина нуждается в ремонте.

Всегда стоит помнить – любая поломка турбокомпрессора чаще всего связана с какой-то сопутствующей неисправностью сопряженных систем, которая и стала причиной поломки турбокомпрессора. Мало просто его отремонтировать. Обязательно нужно найти причину поломки, иначе после ремонта или установки нового турбокомпрессора, его будет ждать повторение участи предыдущего.

Что касается компьютерной диагностики турбины, логично начать с чтения ошибок в электронных блоках управления. Конечно, если ошибка текущая, то скорее всего, на приборке будет гореть индикатор Check Engine. Но если неисправность плавающего характера, то ошибка может быть исторической. В этом случае, узнать о её наличии можно будет только с помощью диагностического сканера. Самая распространенная ошибка – низкое давление наддува. Также может присутствовать ошибка по высокому давлению или иные ошибки, расшифровку кодов которых несложно найти в интернете.

На большинстве турбированных двигателей можно оценить состояние турбокомпрессора путем снятия показаний с датчика давления наддува, который установлен после компрессорного колеса, а также данных степени открытия вестгейта или скважности клапана управления актуатором – N75. Скважность должна быть обратно пропорциональна оборотам двигателя - обороты растут, скважность падает. Эти данные можно получить из электронного блока управления, используя диагностический сканер.

Если турбина имеет изменяемую геометрию, проводится проверка исполнительных механизмов, отвечающих за изменение этой самой геометрии. Тесты исполнительных механизмов проводятся также с помощью диагностического сканера. Если актуатор электро-механический, то всё еще проще – можно прочитать данные датчика положения штока.

Следует понимать, что для разных двигателей и турбокомпрессоров заданные параметры работы различаются. Поэтому, перед диагностикой необходимо выяснить заводские параметры для сравнения их с текущими параметрами.

Видео-версия на Youtube:

Полное руководство "Как выбрать и проверить автомобиль с пробегом":
Подбор авто. Как выбрать автомобиль с пробегом.

А также советы пикабушникам о том, как продать автомобиль:
Как продать автомобиль быстро и дорого

Мне кажется, что мы стали забывать, что турбина дует.

А это я, написавший статью про турбину на 15 страниц, подобравший иллюстрации и снявший видео, смотрю, как растут плюсы у поста с фотографией дроссельной заслонки:

А это статья про турбину, которую я опубликовал сегодня:

Турбина. Устройство, проверка, советы по эксплуатации турбины. Часть 1

P.S. Я пририсовал глаза Полотенчика Турбинчику, значит тег моё.

Двадцатая часть самого большого руководства «Как выбрать и проверить автомобиль с пробегом», а именно «Как проверить турбину перед покупкой автомобиля:
устройство турбины, самые распространенные неисправности, проверка турбины по косвенным признакам и компьютерная диагностика.

Турби́на (от лат. turbo — вихрь, вращение) — это лопаточная машина, в которой происходит преобразование энергии движения рабочего тела (то есть пара, газа или воды) в механическую работу на валу.

Турбина применяется во многих отраслях машиностроения, но сейчас нас интересует для чего турбина нужна именно в автомобиле. Единственное назначение турбины – подача воздуха в цилиндры двигателя под давлением. Чем больше давление нагнетает турбина, тем больше сжатого воздуха попадает в камеру сгорания. Калорийность топливной смеси повышается, её сгорание становится эффективней. Это позволяет увеличить мощность двигателя до 50 и более процентов, не увеличивая его объём.

Друзья, если "много букв", то всю статью, с иллюстрациями, можно посмотреть в видеоформате. Внизу страницы есть видео на Youtube, а это видео на VK видео:

Главный аспект эффективности турбины в том, что для её работы используется энергия выхлопных газов. У турбины есть горячая часть и холодная часть. В горячей части выхлопной газ, выбрасывающийся из двигателя, приводит в движение крыльчатку, проще говоря – лопасти. Эти лопасти вращают вал, который передаёт вращение в холодную часть турбины, где компрессорное колесо нагнетает атмосферный воздух в двигатель под давлением.

Турбина применяется как в связке с бензиновыми двигателями, так и с дизельными. Однако в паре с дизельным двигателем турбина оказывается наиболее эффективной и надёжной. Средний ресурс турбины на бензиновом двигателе – 100-150 000 километров, а на дизельном моторе – 250-300 000. Во-первых, температура выхлопных газов на дизеле ниже процентов на 40. Около 600 градусов против 1000 на бензиновом двигателе. А значит турбина работает в менее агрессивных условиях. Масло перегревается меньше, а значит медленнее теряет свои смазывающие свойства, что напрямую сказывается на сроке службы турбины.

Турбинное колесо в горячей части турбины и компрессорное колесо в холодной части жестко закреплены на роторном валу, который вращается на подшипниках скольжения – два опорных, один упорный. Масло для смазки подшипников и вала подаётся через узкие каналы из основной системы смазки двигателя. Именно поэтому турбина очень требовательна к качеству и состоянию масла.

Высокая рабочая температура и просто запредельные скорости вращения – до нескольких сотен тысяч оборотов в минуту, требуют идеальных условий эксплуатации. Турбина достаточно надёжный агрегат, но надёжность и нормальное функционирование турбины возможно исключительно при условии полной исправности всех систем двигателя и его своевременном обслуживании.

Турбина – это, пожалуй, единственный навесной агрегат мотора, который взаимосвязан практически со всеми системами двигателя: впуска воздуха и выпуска отработавших газов, смазки, охлаждения и вентиляции картера. Поэтому даже небольшие отклонения в работе систем двигателя губительно влияют на работу турбины, сокращают ресурс и могут привести к полному выходу из строя. Турбина является своего рода индикатором состояния мотора. Если у двигателя проблемы, в первую очередь это негативно отразится на турбине.

Одним из важных узлов системы турбонаддува является интеркулер – это теплообменник, который охлаждает воздух на выходе из турбины. Воздух в турбине нагревается не только от корпуса, разогретого выхлопными газами, но и от эффекта сжатия. Плотность горячего воздуха ниже, а значит - чем больше воздух получится охладить, тем он станет плотнее, и тем больше его можно поместить в камеру сгорания.

Также система турбонаддува оснащается клапаном, предохраняющими систему от превышения допустимого давления в компрессорной части. Превышение давления может возникнуть при резком сбросе газа, когда дроссельная заслонка перекрывает поток сжатого воздуха к цилиндрам, а ротор турбины продолжает вращение по инерции. В этом случает должен сработать перепускной защитный клапан.

Если клапан неисправен может возникнуть помпаж. Колесо компрессора будет испытывать ударные нагрузки, лопасти которого могут не выдержать такое испытание. Помпаж имеет звуковое сопровождение - фырчание, стрекотание или хлопки в турбокомпрессоре. Если неисправность перепускного клапана не устранить, очень скоро упорный подшипник выйдет из строя и повлечет за собой цепную реакцию разрушения других узлов турбокомпрессора.

К защитным средствам от возникновения помпажа относятся перепускные клапана Blowoff valve (BOV) или Bypass valve. Клапан Blowoff просто выпускает часть воздуха в атмосферу, если давление между компрессором и дросселем превышено. А клапан Bypass перенаправляет избыточное давление воздуха, в момент закрытия дросселя, на вход. Таким образом избыточный воздух закольцовывается. Крайне важно следить за исправностью и состоянием защитного перепускного клапана.

Турбинная часть (горячая) тоже имеет защиту от перенаддува и превышения допустимых оборотов вала. Система регулирования или ограничения давления выхлопных газов на крыльчатку турбины, как правило, состоит из двух составляющих – актуатор и вестгейт, либо система изменяемой геометрии.

Вестгейт – это всего лишь перепускной клапан в горячей (турбинной) части турбокомпрессора, который, при необходимости, направляет выхлопные газы в обход колеса турбины, предотвращая превышения допустимых оборотов. Актуатор – это автоматический исполнительный механизм, который непосредственно регулирует работу вестгейта или системы изменяемой геометрии, перемещением собственного штока.

Командой для актуатора является пневматический или электрический сигнал. Пневматический актуатор может быть выполнен для работы от повышения давления или вакуума в своём корпусе, а может быть электро-механическим. Актуатор повышения давления связан трубкой с корпусом компрессорной части турбонагнетателя. Когда давление превышает допустимое, преодолевается сопротивление пружины и шток актуатора выдвигается.

Вакуумный актуатор работает в паре с электромагнитным импульсным клапаном именуемым N75, который регулирует подачу вакуума к актуатору. Когда давление в компрессорной части турбонагнетателя превышает допустимое, то клапан N75 понижает скважность, снижая глубину вакуума в корпусе актуатора – шток выдвигается. Перемещением штока актуатор управляет вестгейтом или системой изменяемой геометрии.

Актуатор крайне прост, внутри его корпуса пружина и мембрана из прорезиненной ткани. Именно мембрана является его слабым местом. Если мембрана изношена и в ней образовался даже небольшой прорыв, то актуатор уже не будет срабатывать при заданных значениях давления. А если мембрана повреждена значительно, то управление вестгейтом или системой изменяемой геометрии прекращается. Как правило, это проявляется потерей мощности, если направляющие поток лопатки остановились в открытом положении, обеспечивая минимальную интенсивность. К разговору о системе изменяемой геометрии мы вернёмся немного позже.

Работу актуатора можно проконтролировать визуально, заглянув под капот автомобиля. При достижении определённых оборотов двигателя, шток актуатора должен прийти в движение. Актуатор надёжный и долговечный узел, а вот клапан N75 часто создаёт проблемы. Как правило, причиной проблем является загрязнение и замасливание клапана. Проявляется проблема, как отсутствие тяги автомобиля, то есть – недодув турбины, если вакуум не создаётся. А может быть и обратная проблема – перенаддув турбины, если глубина вакуума не понижается до заданной.

Хотя, данная статья именно о турбонагнетателе, стоит сказать пару слов о механическом нагнетателе, который может устанавливаться как отдельно, так и в паре с турбонагнетателем. Основное их отличие заключается в том, что если в турбине взаимосвязь между оборотами коленчатого вала двигателя и оборотами турбины опосредована, передаваясь через давление выхлопных газов, то механический нагнетатель получает энергию вращения непосредственно от двигателя через приводной ремень.

Механический нагнетатель имеет более простую и надёжную конструкцию, а прямой привод избавляет механический нагнетатель от таких явлений, как турбояма и турбоподхват. Механический нагнетатель эффективен на любых оборотах двигателя и готов к работе с самых низких оборотов именно из-за прямого привода. В свою очередь, турбонагнетателю нужно некоторое время, чтобы раскрутиться и он становится эффективен только на средних и высоких оборотах двигателя.

Именно этот провал мощности от момента нажатия на педаль акселератора и до момента выхода турбины на рабочие обороты, когда она становится эффективна, называется турбояма. А резкий скачок мощности в момент выхода турбины из турбоямы называют турбоподхват.

Так почему же турбонагнетатель получил большее распространение нежели механический. К сожалению, его недостатки перекрывают преимущества. А именно, если в турбине используется «бесплатная» энергия выхлопных газов, то механический нагнетатель забирает ощутимую часть мощности двигателя на собственную работу. Из-за этого его КПД гораздо ниже, а расход топлива выше.

Проблему турбоямы современные инженеры решают различными способами – турбина с изменяемой геометрией, использование пары турбокомпрессоров, устанавливаемых последовательно или параллельно и комбинированные схемы наддува, когда турбонагнетатель дополняется механическим, компенсируя недостатки друг друга.

Причин выхода из строя турбины может быть немало, но большую их часть объединяет недостаточный контроль технического состояния двигателя и сопряженных с ним систем. Основные неисправности, как правило вызваны масляным голоданием, загрязнением масла, попаданием в турбину инородных предметов или превышение допустимой частоты вращения ротора.

Попадание любого постороннего предмета в корпус турбины приводит к повреждению крыльчаток. И даже если повреждение несущественное, он приводит к дисбалансу ротора. Любой дисбаланс на таких скоростях вращения является фатальным для турбины и выход её из строя – дело времени.

Посторонние предметы могу попадать в корпус турбины буквально со всех сторон – через повреждённый воздушный фильтр, из двигателя, из выпускного коллектора и даже из приёмной трубы выпускной системы. Нередкой причиной попадания посторонних предметов в турбину становится человеческий фактор – оставленные в воздуховоде после обслуживания обрывки бумаги, прокладок или металлический крепёж.

Из двигателя в корпус турбины могут попадать обломки свечей, клапанных сёдел, обрывки прокладки коллектора или даже обломки поршней. Нагар и окалина, которая накапливается на внутренней поверхности выпускного коллектора, может иногда отрываться и также направляться прямиком в турбину. И самое странное на первый взгляд, что даже из приёмной трубы выхлопной системы, обратными волнами давления, могут засасываться частицы окалины и разрушающегося катализатора. Это лишний раз доказывает на сколько надёжность турбины зависит от исправности сопряженных с ней систем.

Вращение ротора турбины происходит без прямого контакта вала и подшипников скольжения, их разделяет тонкая масляная плёнка, именуемая масляный клин. Также масло отводит тепло от вала, подшипников и корпуса турбины. Это возможно только тогда, когда давление и расход масла через турбину соответствует норме. Масляное голодание ослабляет масляный клин и приводит к перегреву турбины. Трение подшипников скольжения и вала турбины «на сухую» приводит к повышенному износу трущихся деталей, с последующим выходом их из строя.

Причиной недостатка масла в турбине может стать износ масляного насоса, отказ редукционного клапана или банальное засорение маслоподающей трубки коксовыми отложениями. Турбированные двигатели требуют использования специальных сортов масел, предназначенных для эксплуатации в более жестких температурных режимах и устойчивых к коксованию.

Чистота масла играет для турбокомпрессора первостепенную роль. Если продукты износа двигателя в масле превышают размер зазора масляного клина, то на валу, корпусе подшипников и их посадочных местах появляются риски и задиры. Увеличивается люфт, что отражается на прочности масляной плёнки, и это запускает цепную реакцию разрушения турбины. Если люфт достигает критической величины, возможно касание колёс по корпусам и разрушение ротора. Продукты износа, грязь и закоксовавшееся масло могут перекрывать маслоподающие каналы, что только усугубляет проблему. Маслоподающую трубку стоит инспектировать и менять, если в ней обнаруживается большое количество отложений.

Как известно, чистоту масла обеспечивает масляный фильтр. Но стоит помнить, что он имеет перепускной клапан, через который масло проходит в обход фильтрующих элементов, когда фильтр загрязнён на столько, что уже не способен обеспечивать достаточную проходимость очищенного масла.

Кроме некачественного масла, применения присадок, смешивания несовместимых масел, причиной проблем может стать попадание в масло воды, антифриза или топлива. Это не только снижает рабочие свойства масла, но и может привести коксованию масла и закупориванию масляных трубок и каналов в корпусе турбокомпрессора. И дальше всё по старой схеме - износ вала, подшипников скольжения и перегрев. В этом случае, если есть возможности увидеть вал, на нём будут обнаружены следы перегрева – цвета побежалости.

Стоит отметить, что применение герметиков на подводе и сливе масла – запрещено. Герметик попадает в масляные каналы, закупоривает их и возникает та же проблема, что описана выше.

Поэтому если вы планируете покупку автомобиля с турбированным двигателем, обратите особое внимание на периодичность и качество обслуживания автомобиля. Чтобы продлить жизнь турбине, менять масло в двигателе рекомендуется чаще обычного, использовать специальное масло для турбированных моторов и выполнять профилактическое обслуживание всех систем двигателя.

Даже неисправность системы подачи топлива, может привести к выходу турбокомпрессора из строя. Резкое повышение температуры отработавших газов, из-за неверно настроенного впрыска или зажигания может привести к перегреву турбины, клину ротора, обрыву колеса турбины от вала или разрушению крыльчатки колеса турбины. В лучшем случае, турбокомпрессор будет получать интенсивный повышенный износ. Перегретую турбину выдаёт синеватый отлив на её чугунном корпусе.

Это была первая половина статьи. Статья целиком не влезает сюда, ни по количеству текста, ни по количеству картинок. Поэтому, будет продолжение и начнется оно, как раз, с рассказа о турбине с изменяемой геометрией.

А если нет сил ждать, ещё раз напоминаю, что полный текст, со всеми иллюстрациями есть в видеоформате. Если вам удобен VK Видео, смотрите видео вначале этой статьи. Это видео на Youtube:

Если было познавательно, полезно, интересно, то лайк здесь и на видеохостингах будут отличной благодарностью. Ну, или деньги ;) Шутка. Донаты включены.

Мои полезные советы автолюбителям:
Подбор авто. Как выбрать автомобиль с пробегом.
Как продать автомобиль быстро и дорого

Кто сидел и летал на самолёте в жару – знает, что внутри почти всегда прохладно. А кто сидел в жару в заглушенном автомобиле – знает, что там жарко как в адской печи, даже если крыша белая.

Как же получается охладить огромный самолёт, когда кондиционер – машина весьма тяжёлая, а на самолёте каждый килограмм на счету? Дело в том, что там не обычный бытовой или автомобильный кондиционер на фреоне, а совсем другой. На брюхе самолёта можно заметить воздухозаборники:

Кто-то думает, что вентиляция в полёте идёт через них – мол, силы скоростного напора хватает, чтобы на высоте поддерживать давление в гермокабине. Эти заборники действительно имеют отношение к системе кондиционирования, но воздух идёт совсем из других источников. Да и на земле этими заборниками много не зачерпнёшь.

За ними скрывается воздухо-воздушный радиатор (ВВР):

Воздух отбирается от компрессоров двигателей (а компрессор – чуть ли не половина двигателя, самая сложная его часть, он показан в этой статье Двигатель регионального лайнера СССР – Як-40 ) и подаётся в салон. Однако после компрессора воздух горяч – до 300 °С. Как такой подавать в салон? Поэтому сперва воздух охлаждается в ВВР. Но никакой радиатор не может охладить воздух до температуры ниже окружающего воздуха, а в салоне прохладно в жару. Значит, после ВВР есть ещё одна ступень охлаждения. Вот узел охлаждения воздуха Ту-154, вид спереди, виден радиатор:

И сбоку:

За ВВР показан некий ТХ – это турбохолодильник, обозначенный на схеме кругом с буквой Т. Вот вид сзади:

Такие машины используются не только в авиации – вот, например, турбодетандер для метана:

Газ высокого давления с температурой –40 °С он охлаждает до –100 °С, это одна из ступеней охлаждения для сжижения метана. Сердце этой машины – небольшое колесо центростремительной турбины:

Внутри него – расширяющиеся каналы, газ по которым движется от периферии к центру, по пути расширяясь:

А при расширении газ, как известно, вместе с давлением теряет и температуру, это подробно рассказано в статье: «Орешник» нагревается от трения о воздух? Наоборот! Аэродинамика диких скоростей

Регулируется турбодетандер поворотными сопловыми лопатками на входе в колесо:

Но целиком про этот агрегат можно почитать в другой статье https://dzen.ru/a/aOy0uSmceAgQdx-T , метановая тема за рамками авиационной. На самолёте тот же принцип – воздух от двигателей охлаждается в ВВР, благо тот не имеет движущихся частей и весьма надёжен, а если не хватает ВВР – то в работу включается ТХ. В промышленности принято называть эти машины турбодетандерами – это международное название, в советской авиации они зовутся турбохолодильниками.

Конечно, в системе кондиционирования воздуха и помимо турбохолодильников агрегатов хватает – пневмосистема весовой подачи, регуляторы избыточного давления и другие:

Подробно про них – в цикле статей о Ту-154 https://dzen.ru/a/aOx-qLTRIGsAMpUl , а здесь – только фотографии. Заслонка отбора воздуха – ЗОВ:

Выключатели отбора:

Первичный радиатор, стоящий в хвосте, у двигателей:

Командные агрегаты ПСВП:

Вывод трубопроводов в носок крыла:

Глушитель шума: