Obsah: Regulátor tlaku plniaceho vzduchu ↡ VTG turbodúchadlo ↡ Chladič plniaceho vzduchu ↡ Čistenie chladiča plniaceho vzduchu ↡
Turbodúchadlo je pripevnené prírubou k výfukovému potrubiu a saciemu systému.
Kreslenie. 4,75. Prierez turbodúchadlom (290TD): 1 – turbína; 2 – hriadeľ; 3 – olejový kanál; 4 – kompresor
Skriňa turbodúchadla je rozdelená na dve oddelenia: turbína 1 (obr. 4.75) a kompresor 4. Každá obsahuje obežné koleso. Sedia pevne na jednom hriadeli 2. Turbína je poháňaná prúdením výfukových plynov, kompresor pumpuje vzduch cez skriňu tlakového regulačného ventilu do valcov.
Regulátor tlaku plniaceho vzduchu
Obe obežné kolesá turbín môžu dosahovať veľmi vysoké otáčky, viac ako 100 000 min⁻¹. V tomto prípade môže tlak vstrekovaného 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 pracuje tak, že tlak je neustále udržiavaný aj pri nízkych otáčkach, čo pomáha predchádzať "poruchám" pri prudkom zvýšení otáčok.
Ak tlak na regulátore pri veľkom zaťažení stúpne nad nastavenú hodnotu (0,9 bar), membrána sa otvorí. V tomto prípade bude na turbíne pracovať iba malá časť výfukových plynov a zvyšok pôjde do tlmiča výfuku.
Na udržanie požadovaného tlaku plniaceho vzduchu pri jazde v akejkoľvek nadmorskej výške (v horách) je v riadiacej jednotke zabudovaný "boost" snímač. Pri jazde v riedkom vzduchu snímač vyšle signál na zvýšenie tlaku kompresora a tým udržiava normálne miešanie vzduchu a paliva.
VTG turbodúchadlo
Kreslenie. 4.76. Výrez turbodúchadla VTG: 1 – obežné koleso turbíny; 2 – nastaviteľné vodiace lopatky; 3 – koliesko na nastavenie čepele; 4 – tyč s montážnou pákou; 5 – obežné koleso kompresora; 6 – vákuová komora
4-valcové motory so systémom Common Rail sú vybavené takzvanými turbodúchadlami VTG s variabilnou geometriou turbíny (obr. 4.76).
V kompresore VTG sa mení prierez prúdenia vzduchu v závislosti od prevádzkového režimu motora, vďaka čomu je vstrekovaný optimálny tlak. Optimálny tlak dosahuje riadiaca jednotka v závislosti od inštalačných charakteristík vodiacich lopatiek turbíny vo vnútri kompresora.
Pri nízkych otáčkach motora sa lopatky zatvárajú, čím sa zmenšuje prierez prúdu vzduchu a zvyšuje sa tlak; pri vysokých rýchlostiach sa prierez zväčšuje a tlak klesá.
Tým sa dosiahne rad výhod:
- 1. Zmena inštalácie vodiacich lopatiek umožňuje optimálne využitie energie výfukových plynov a dosahuje vysokú účinnosť vďaka širokému rozsahu regulačných charakteristík.
- 2. Zvýšenie tlaku plniaceho vzduchu pri nízkych otáčkach. Turbodúchadlo pracuje rýchlejšie, čím eliminuje "prepady" pri prechode z nízkych na vysoké rýchlosti.
- 3. Zvýšený krútiaci moment vďaka lepšiemu plneniu valcov.
- 4. Znížená dymivosť pri plnom zaťažení v dôsledku prítomnosti rezervy núteného vzduchu.
- 5. Zlepšená dynamika výtlačného tlaku.
- 6. Porucha regulačného ventilu 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 dôsledok rýchleho vypnutia horúceho motora ihneď po dlhšej jazde maximálnou rýchlosťou. V tomto režime môže dochádzať ku koksovaniu kompresora: ložiská hriadeľa, najmä na strane turbíny výfukových plynov, sa veľmi prehrievajú, vyhorí v nich olej a môžu sa zaseknúť. Ak sa to často opakuje, ložiská sa stanú nepoužiteľnými a budú musieť byť vymenené. Preto nikdy nevypínajte motor ihneď po dlhšej jazde pri maximálnom zaťažení, nechajte ho nejaký čas bežať na voľnobeh.
2. Nikdy neštartujte motor bez vzduchového filtra, malé pevné častice môžu poškodiť kompresor (rýchlosť otáčania turbíny po obvode je až 500 m/s). Pred výmenou kompresora je potrebné skontrolovať funkčnosť nasledujúcich komponentov: (podľa toho príčiny poruchy): zapaľovanie, systém napájania, kompresia, vzduchový filter a tesnosť spojov medzi systémom vstrekovania vzduchu a systémom výfukových plynov.
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 umiestnenej za chladičom sa čistý vzduch mieša s výfukovými plynmi v pomere vypočítanom počítačom, aby sa zabezpečila optimálna prevádzka motora. Na tento účel je zmiešavacia komora vybavená špeciálnym výfukovým ventilom výfukových plynov a škrtiacou klapkou, ktorá je riadená elektropneumatickým meničom. Škrtenie vzduchu zvyšuje tlakový rozdiel medzi plniacim vzduchom a výfukovými plynmi a tým ovplyvňuje výkon výfukového systému.
Kreslenie. 4.77. Smer prúdenia vzduchu (znázornené šípkami): 1 – turbodúchadlo; 2 – 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.