Ryža. 4,75. Turbodúchadlo v sekcii (290TD): 1 - turbína; 2 - hriadeľ; 3 - olejový kanál; 4 - kompresor
Skriňa turbodúchadla je rozdelená na dve časti: turbína 1 (ryža. 4,75) a kompresor 4. Každý má obežné koleso. Pevne sedia na tom istom hriadeli 2. Turbína je poháňaná prúdením výfukových plynov, kompresor pumpuje vzduch cez teleso tlakového regulačného ventilu do valcov.
Regulátor tlaku plniaceho vzduchu
Obe turbínové kolesá môžu dosahovať veľmi vysoké otáčky, cez 100 000 ot./min-1. V tomto prípade môže tlak plniaceho vzduchu stúpnuť nad 2 bary. Pretože tento tlak je nadmerný, na kompresore je nainštalovaný regulátor tlaku vzduchu, ktorý plní funkciu znižovania tlaku.
Keď otáčky turbíny dosiahnu približne 50 000 min-1 a vytvorí sa malý tlak, regulátor funguje tak, že tlak sa udržiava konštantný aj pri nízkych otáčkach, čo pomáha predchádzať «zlyhania» s prudkým nárastom rýchlosti.
Ak tlak na regulátore pri vysokých zaťaženiach stúpne nad nastavenú hodnotu (0,9 bar), membrána sa otvorí. V tomto prípade bude pre turbínu pracovať iba malá časť výfukových plynov a zvyšok pôjde do tlmiča výfuku.
Na udržanie požadovaného tlaku vzduchu pri jazde v akejkoľvek nadmorskej výške (v horách) snímač zabudovaný v riadiacej jednotke «zvýšiť». Pri jazde v riedkom vzduchu snímač vyšle signál na zvýšenie tlaku kompresora a tým udržiava normálne miešanie vzduchu s palivom.
VTG turbodúchadlo
Ryža. 4.76. Pohľad v reze na turbodúchadlo VTG: 1 - obežné koleso turbíny; 2 - odkryté vodiace lopatky; 3 - nastavovacie lopatky kolies; 4 – ťah s nastavovacou pákou; 5 - obežné koleso kompresora; 6 - vákuová komora
4-valcové motory common rail sú vybavené takzvanými turbodúchadlami VTG s variabilnou geometriou turbíny (ryža. 4.76).
V kompresore VTG sa prierez prietoku vzduchu mení v závislosti od prevádzkového režimu motora, vďaka čomu sa čerpá optimálny tlak. Optimálny tlak dosahuje riadiaca jednotka v závislosti od inštalačných charakteristík vodiacich lopatiek turbíny vo vnútri kompresora.
Pri nízkych otáčkach motora sú lopatky zakryté, čím sa zmenšuje prierez prúdu vzduchu a tlak stúpa; Pri vysokých rýchlostiach sa prierez zväčšuje a tlak klesá.
Tým sa dosiahne rad výhod:
- 1. Zmena nastavenia vodiacich lopatiek umožňuje optimálne využiť energiu výfukových plynov a dosiahnuť vysokú účinnosť vďaka veľkému výberu regulačných charakteristík.
- 2. Zvýšenie tlaku plniaceho vzduchu pri nízkych otáčkach. Turbodúchadlo beží rýchlejšie, čím sa eliminuje «zlyhania» pri prechode z nízkej rýchlosti na vysokú.
- 3. Zvýšenie krútiaceho momentu vďaka lepšiemu plneniu valcov.
- 4. Zníženie dymu pri plnom zaťažení v dôsledku prítomnosti rezervy núteného vzduchu.
- 5. Zlepšená dynamika výtlačného tlaku.
- 6. Zamietnutie ventilu na reguláciu tlaku plniaceho vzduchu (waste gate).
- 7. Zvýšený výkon vďaka zvýšenému výtlačnému tlaku pri nízkych rýchlostiach, teda optimálne riadenie výboja.
1. Ak nefunguje turbodúchadlo, môže to byť spôsobené rýchlym vypnutím horúceho motora ihneď po dlhšej jazde maximálnou rýchlosťou. V tomto režime môže dôjsť ku koksovaniu kompresora: ložiská hriadeľa, najmä na strane turbíny výfukových plynov, sa veľmi prehrievajú, horí v nich olej a môžu vrieť. Ak sa to stáva často, ložiská zlyhajú a je potrebné ich vymeniť. Preto nikdy ihneď po dlhom pohybe pri maximálnej záťaži nevypínajte motor, nechajte ho ešte nejaký čas bežať na voľnobeh.
2. Nikdy nespúšťajte motor bez vzduchového filtra, malé pevné častice môžu poškodiť kompresor (rýchlosť otáčania turbíny po obvode - až 500 m/s). Pred výmenou kompresora je potrebné skontrolovať funkčnosť nasledujúcich komponentov (podľa príčiny poruchy): zapaľovanie, systém napájania, kompresia, vzduchový filter a tesnosť spojov systému vstrekovania vzduchu a výfukového systému.
Chladič plniaceho vzduchu
Chladič vzduchového chladenia umiestnený medzi turbodúchadlom a skriňou tlakového regulačného ventilu je napojený na chladiaci okruh motora. Ak vzduch v kompresore dosiahne teplotu +110°C, potom sa pri prechode chladičom ochladí na +70°C.
V zmiešavacej komore za chladičom sa čistý vzduch zmiešava s výfukovými plynmi v počítačom vypočítanom pomere, aby sa optimalizoval výkon motora. K tomu je zmiešavacia komora vybavená špeciálnym výfukovým ventilom a škrtiacou klapkou, ktorá je riadená elektropneumatickým meničom. Škrtenie vzduchu zvyšuje tlakový rozdiel medzi nasávaným vzduchom a výfukovými plynmi a tým ovplyvňuje výkon výfukového systému.
Ryža. 4.77. Smer prúdenia vzduchu (znázornené šípkami): 1 - turbodúchadlo; 2 - odbočné potrubia; 3 - radiátor
Čistenie chladiča plniaceho vzduchu
"30 000 km"
Počas letného obdobia prevádzky vozidla vyčistite chladič chladiaceho vzduchu. Táto operácia sa vykonáva rovnakým spôsobom ako s chladičom chladiaceho systému.