Правила эксплуатации турбированных двигателей

Как правильно управлять автомобилем с турбированным двигателем

Теперь о самом главном — об управлении автомобилем с турбированным двигателем. Специалисты дают следующие рекомендации по управлению автомобилем с таким мотором:

Лучше избегать работу двигателя на низких оборотах в течение продолжительного времени. Например, если вы движетесь по трассе с примерно одинаковой скоростью, лучше держать средние обороты, а не низкие;
Двигателю с турбиной время от времени нужно работать “на полную”. Это значит, что хотя бы раз в неделю следует выполнять “разгон” при высоких оборотах;
Постоянно ездить на высоких оборотах не рекомендуется — это может привести к “перекрутке” турбины;
Двигателю с турбиной не рекомендуется в течение продолжительного времени работать на холостых оборотах. Это способно привести к образования сажи и налета в турбине, в результате чего она засорится. В перспективе, такая проблема приведет к выходу из строя не только турбины, но и двигателя в целом.

Обратите внимание
Обычно, производители автомобилей с турбированными двигателями настраивают коробку передач (автоматическую или робота) именно с учетом приведенных выше рекомендаций.

VM R425 DOHC

VM R425 DOHC – пожалуй, самый надёжный современный дизельный двигатель в мире. Он имеет двухвальную конструкцию. На каждый цилиндр приходится четыре клапана. Мотор обычно оснащается турбиной и имеет объём 2,5 литра. А его мощность может достигать 143 лошадиных сил. Силовой агрегат имеет многолетнюю историю. Он много раз подвергался различным изменениям, а создан знаменитый двигатель итальянской компанией VM Motori. Его можно встретить на автомобилях преимущественно таких американских брендов, как Dodge, Jeep или Chrysler. Двигатель при правильном обслуживании без особых проблем может прослужить не менее трёх лет, но при условии, что автомобиль всё это время находится в одних руках

Покупка подержанного авто с таким мотором – это кот в мешке, требующий серьёзной профессиональной диагностики и осторожного выбора

Сейчас существует и версия этого силового агрегата объёмом 2,8 л. Она носит название R428 DOHC. Мощность такого мотора – 150-180 лошадиных сил. А встретить его можно, например, на таких американских авто, как Chrysler Voyager и Chrysler Grand Voyager.

Развитие турбомоторов

Прежде всего, значительную популяризацию двигателей с турбонаддувом можно наблюдать именно в наши дни. При этом турбированный двигатель появился немного позже после того, как в широкие массы пошел и сам ДВС. Впервые силовую установку оснастили турбиной в 1905 г. Однако на легковые автомобили моторы с наддувом начали ставить только ближе к 1960 годам.

Что касается дизельного двигателя, турбокомпрессор медленно и уверенно приживался на такой технике, однако с бензиновыми аналогами ситуация сложилась с точностью до наоборот. Если коротко, турбомоторы на бензине по причине целого ряда индивидуальных особенностей не отличались особой надежностью, а также имели высокую начальную стоимость.

Однако в дальнейшем развитие технологий и одновременное ужесточение экологических норм и стандартов заставило производителей вновь обратить внимание на турбокомпрессор для бензиновых ДВС. Результатом стало активное внедрение турбин на современные моторы

Зачем прогревать и до какой температуры?

Вопрос, нужно ли прогревать двигатель, весьма спорный. Так, например, в странах Европы за подобную процедуру могут оштрафовать, ведь там большое значение придают экологии. Да и у нас немало людей утверждают, что эта операция плохо отразится на состоянии мотора. В их мнении есть доля правды. Чтобы движок прогрелся до нормальной температуры на холостом ходу, надо подождать довольно долгое время, а такие условия плохо сказываются на его работе. При быстром прогреве велика вероятность выхода из строя головки блока либо заклинивания поршней. Всему виной в этом случае послужит чрезмерная напряженность.

Прогрев двигателя

Однако если не прогревать силовой агрегат, тогда значительно увеличится амортизация деталей, связанная с различием размеров запчастей холодного двигателя. Плюс недостаточное количество смазки. Все это крайне плохо сказывается на общем состоянии мотора и может привести к печальным последствиям.

Амортизация деталей

Так как решить эти разногласия? Ответ банален, надо просто придерживаться рекомендаций производителя

Очень важно знать, до какой температуры прогревают двигатели. Так, например, отечественные авто можно эксплуатировать после того, как мотор нагрелся минимум до 45 °C

Правда, оптимальная температура, как и время прогрева, зависят от типа мотора, времени года, погоды и т. д. Поэтому подходить к ситуации следует индивидуально.

Пуск и остановка турбированного двигателя

В холодное время года водителю следует внимательно подходить к вопросу пуска турбированного двигателя, чтобы продлить его ресурс работы. Чтобы масло начало “растапливаться” и циркулировать по системе, необходимо провернуть двигатель несколько раз, до того как его полностью запустить. Когда пуск мотора будет произведен, необходимо дать некоторое время, чтобы двигатель поработал на холостом ходу — порядка 2-3 минут, и только после этого можно отправляться в поездку. Таким образом мотор получит необходимое количество смазки и избежит перегрузок, которые могут быть при резком старте сразу после пуска.

Кроме того, после остановки автомобиля следует дать некоторое время двигателю, чтобы он “остыл”, прежде чего его заглушить. Данное правило применимо не только для турбированных, но и для обычных двигателей, но в ситуации с турбомоторами оно, как никогда, актуально. Из-за работы турбированного двигателя при сверхвысоких температурах, ему требуется некоторое время, чтобы остыть после поездки и избежать резкого температурного перепада.

Моторное масло:

Является самой главной технической жидкостью любого автомобиля, которая обеспечивает оптимальную смазку трущихся деталей в силовой установке. Однако, чтобы масло выполняло свои основные функции оно должно находится в жидком и нагретом состоянии. Когда мы глушим двигатель, то масло всегда стекает в поддон и находится там до следующего запуска мотора. Таким образом, техническая жидкость стекает со стенок деталей, что оставляет их поверхность почти сухой.

В связи с вышесказанным заметим, что когда мы производим пуск мотора, то как минимум 10-15 секунд крайне не рекомендуется даже легонько нажимать на педаль газа, не говоря уже про начало движения. Дело в том, что в первые секунды после запуска мотора, масло начинает подниматься по каналам из поддона в вверх по системе, тем самым заполняя все полости силовой установки, чтобы эффективно смазать цилиндро-поршневую группу (поршни, цилиндры, распредвал, коленчатый вал, клапана и другие элементы).

Если рассматривать зимнее время года, то здесь ситуация обстоит для масла еще сложнее, так как под воздействием низких температур, жидкость становится густой. Чтобы маслу стать жидким, необходима положительная температура. А без подогрева мотора этого никак не добиться. Вот вам и забота о природе. Справочно заметим, что густое масло по своей консистенции похоже на клей и если его не греть, то износ узлов двигателя будет идти ускоренными темпами, так как смазка деталей будет происходить не эффективно.

Принцип работы турбинного двигателя на автомобиле

В зависимости от устройства и принципа действия ДВС бывают:

атмосферными;
турбированными.

Разница между ними заключается в том, что в систему турбонаддува входит компрессор, интеркулер, регулятор давления наддува и пр. Основным элементом является турбокомпрессор, который отвечает за повышение давления в системе впуска воздуха. Интеркулер необходим для охлаждения воздуха и увеличения его плотности.

Система находится под управлением регулятора наддува – перепускного клапана, который контролирует давление газов. Ограничивая их количество, клапан создает оптимальное давление в системе.

Турбокомпрессор функционирует следующим образом:

Пройдя сквозь воздушный фильтр, воздух достигает входного отверстия.
Воздух сжимается, процент содержания в нем кислорода повышается; за счет нагрева воздуха уменьшается его плотность.
Воздушная масса выходит из турбинного компрессора, попадает в интеркулер, где охлаждается.
Через дроссель и впускной коллектор сжатый воздух попадает в цилиндры двигателя.
Часть образовавшихся при работе двигателя выхлопных газов подается турбиной обратно в коллектор турбины; за счет этого воздушного потока приводится в движение вал, на одном из концов которого находится компрессор.
После этого воздух начинает повторно сжиматься.

Бензиновые и дизельные турбинные двигатели на автомобилях практически идентичны, разница заключается только в уровне наддува. Для дизельных ДВС необходимо большее давление, в связи с этим они комплектуются более мощными нагнетателями воздуха. Бензиновым двигателям достаточно нагнетателей меньшей мощности, поскольку излишнее давление в камере сгорания может привести к детонации.

Бензиновый турбинный двигатель на автомобиле представляет собой ДВС с искусственно увеличенным благодаря турбине уровнем сжатия воздуха в камерах. За счет повышения этого параметра увеличивается мощность мотора и ряд других характеристик.
Создав самый первый силовой агрегат, инженеры начали попытки увеличения его мощности без значительного изменения объема мотора. Казалось бы, решить эту задачу очень просто, позволив ДВС более эффективно «дышать». Дополнительный объем воздуха, поступающий в цилиндры принудительно, под давлением, способен улучшить параметры сгорания топливовоздушной смеси.

За счет большего объема воздуха топливо может прогорать полностью, тем самым повышая мощность. Однако внедрение новых технологий происходило медленно. Изначально турбокомпрессоры устанавливались только на большие двигатели кораблей и авиации.
Турбодизельные агрегаты имеют практически аналогичное строение. Разница между бензиновым и дизельным турбинным двигателем на автомобиле заключается в наличии интеркулера – узла, охлаждающего воздух перед его поступлением в цилиндры. Так как холодный воздух имеет меньший объем по сравнению с теплым, он может поступить в цилиндры в большем количестве.

Атмосферные двигатели

К минусам атмосферных двигателей обычно относят их «устаревшую» конструкцию, малую мощность на единицу объёма, а так же сравнительно невысокую экономичность (вследствие чего увеличиваются вредные выбросы).

Однако, у атмосферного двигателя есть один очень серьёзный плюс, который в Российских условиях эксплуатации, зачастую, перевешивает все минусы — это высокая надёжность.

Конструкция атмосферника достаточно проста (в сравнении с турбированным и форсированным двигателем), в таком двигателе после многих десятилетий доработок и усовершенствований уже практически не осталось частей, которые могут сломаться.

Последние значимые изменения в конструкции атмосферных двигателей, заметно увеличившие мощность и уменьшившие расход топлива, произошли в 80-х 90-х годах прошлого века. С тех пор практически все автомобильные производители вносят изменения в конструкцию своих атмосферных моторов только из соображения уменьшения вредных выбросов.

Благодаря своей простоте и надёжности, атмосферный двигатель обладает ещё одним существенным плюсом — неприхотливостью. Атмосферный мотор способен заметно легче переносить эксплуатацию на плохом бензине (который в России не редкость), чем турбированный или форсированный двигатель. Эта особенность очень актуальна для владельцев недорогих автомобилей, на которые чаще всего устанавливаются такие двигатели.

Можно ли глушить современный турбодвигатель сразу после остановки?

Есть среди автолюбителей такое правило: “турбированный двигатель нельзя глушить сразу после остановки, нужно дать время турбине остыть”. С чем это связано? Давайте разберемся с технической точки зрения.

Турбина использует давление выхлопных газов, которые раскручивают крыльчатку так называемой горячей части (часть называется горячей, потому что выхлопные газы горячие, абсурдно, но просто).

Крыльчатка горячей части соединена с крыльчаткой в холодной части, у которой другая задача – создавать избыточное давление на впуске двигателя и это уже холодная часть.

Чем больше давление на впуске, тем больше воздуха попадет в цилиндры, а, следовательно, больше кислорода. Если просто, то это примерно, как подуть на тлеющие угли, они начнут разгораться – выделять больше энергии.

Турбина во время работы может разогреваться до 800 градусов, именно поэтому воздух, который она нагнетает на впуск проходит также через контур охлаждения “интеркулер”.

Чтобы при такой температуре механизм мог работать его нужно смазывать = охлаждать, в картридж турбины подается масло, которое смазывает и охлаждает ротор и его составные части.

Что происходит если нагреть турбину и не остудить её (даже на холостом ходу её температура достигает 100 градусов)?

Масло, которое в ней осталось подгорает и оставляет на стенках кокс и нагар, который в последствии работает как абразив.

Но всё это имеет отношение по больше степени к старым автомобилям, а как дела сейчас?

Просто представьте, что в германии производители напишут, что нужно постоять на холостом после поездки? Да их сразу оштрафуют экологи, там строго всё, места мало, воздуха тоже. С другой стороны, как им быть, если клиенты толпами поедут на гарантию для замены турбины? Им и так хватает негативной славы.

К современным турбинам подводится не только масло, а также контур с антифризом.

Таким образом, турбина изначально лучше охлаждается и пиковое значение нагрева у неё значительно меньше. Но суть даже не в этом, в системе охлаждения стоит отдельная электропомпа, которая даже после остановки двигателя какое-то время продолжает “гонять антифриз”.

Также в некоторых турбо моторах отдельный контур охлаждения проходит через выпускной коллектор (который отлит одним элементом с головкой блока цилиндров), такой подход применяется для быстрого прогрева антифриза, а также для дополнительно охлаждения выпускного коллектора в режимах «тапок в пол».

О чем это говорит?

О том, что жить без турбо таймера можно, глушить сразу можно, но всё-таки думайте, как вы ехали, даже минуты хватит, чтобы масло с антифризом быстро сделали свою работу. Если время позволяет хуже от недолгой работы на холостом не будет. Но если вы ехали умеренно, то ничего критичного не произойдет.

Всем спасибо за внимание! Если статья вам понравилась, то поддержите нас большим пальцем вверх, а также подписывайтесь на канал, так вы не пропустите новые публикации!

Источник

Возможные проблемы

Турбонаддув во время работы разогревается до 1000 градусов. Горячий газ выхлопной системы проходит через «улитку» и раскручивает ее свыше десятка тысяч оборотов

Турбина греется, и очень важно в этом случае сохранить баланс рабочих температур. Поэтому в холода необходимо эксплуатировать турбину правильно

Во время ночной стоянки на морозе турбина сильно охлаждается. Трущиеся части «улитки», валы, подшипники и прочие узлы изменяются в размерах вследствие температурного расширения. Кроме того, масло отстаивается за ночь и рабочие поверхности испытывают его дефицит. При холодном пуске нельзя сразу нагружать турбину из-за риска ее активного износа. В тот момент, когда обороты мотора поднимаются выше 2,5 тыс., турбина выходит на рабочие режимы и закачивает воздух в систему подготовки смеси. «Улитка» резко нагревается, и идет активное температурное расширение материалов деталей. За какие-то мгновения зазоры между трущимися поверхностями могут изменяться до нескольких микрон, из-за чего есть риск разрыва масляной пленки и повреждения рабочих поверхностей. Таким образом, даже после пары часов на морозе двигатель перед началом движения необходимо должным образом прогревать. Иначе турбине конец.

Первыми признаками погибающего турбонаддува являются несвойственные шумы, появляющиеся после запуска двигателя. Слышен посторонний гул или свист. Из выхлопной трубы при этом идет сизый дым, и наблюдается повышенный расход масла. Смазывающая жидкость проникает через люфты в стопорных кольцах и закачивается вместе с воздухом в выхлопную систему. После прогревания шумы и дым пропадают, однако мотор заметно теряет в приемистости. Турбина не может обеспечивать штатный уровень давления воздуха, отчего мощность двигателя падает.

Между тем даже при хорошо прогретом моторе повышенный расход масла продолжается. Масло проходит через образовавшийся люфт к зонам высоких температур, и на валах подшипников возникает нагар, который сначала дисбалансирует «улитку», а потом провоцирует постепенное разрушение подшипников и прочих деталей. И происходит это из-за неправильной езды на непрогретой машине в первые минуты после старта.

Почему двигатель нужно прогревать

Необходимо отметить, что подобные рекомендации нацелены больше на заботу об экологии, чему в развитых странах уделяется огромное внимание. Получается, автопроизводители вынуждены жертвовать моторесурсом ради экологичности

С технической точки зрения предварительный прогрев мотора на холостом ходу перед поездкой является необходимым. В прогреве нуждается и КПП независимо от типа трансмиссии, а также другие узлы транспортного средства. Что касается прогрева двигателя зимой, ниже отмечены основные причины:

Любое моторное масло при отрицательных температурах густеет в той или иной степени. По этой причине трущиеся пары холодным маслом смазываются не так хорошо и подвержены повышенному износу. С нагревом двигателя моторные масла будут соответствовать заявленным показателям вязкости и наиболее эффективно проявят свои защитные свойства. Оптимальным решением становится увеличение оборотов и нагрузки на ДВС только после предварительного прогрева.
Второй причиной того, что двигатель нужно прогревать, являются зазоры между деталями

На холодном двигателе зазоры увеличены и приходят в норму после того, как мотор выходит на рабочую температуру и нагретые детали расширяются.
Дополнительно обратим внимание на то, что наличие инжектора еще не означает абсолютную стабильность работы холодного мотора при езде. Обороты «на холодную» могут плавать или зависать, появляются повышенные вибрации, перерасход топлива, снижается резкость отклика на нажатие педали газа и т.д.
Последним аргументом необходимости прогрева двигателя выступает безопасность, так обзор при езде на автомобиле с затянутым инеем ветровым и боковыми стеклами ограничен.

С учетом вышесказанного ответим на вопрос, до какой температуры нужно греть мотор зимой на холостых оборотах перед поездкой в зависимости от видов ДВС и потребляемого топлива: карбюраторный и инжекторный бензиновый агрегат, дизельный мотор, а также машины с установленным газобаллонным оборудованием.

О принципах работы турбокомпрессора

Как работает турбина? Почему нельзя сразу глушить движок, дополненный таким агрегатом? Ответы на эти вопросы важны, так как, зная их, легче соблюдать особенности эксплуатации турбированного двигателя.

Схематично устройство турбины включает в себя следующие элементы:

Компрессорный хаузинг, следом за которым располагается компрессорное кольцо, отвечающее за сжатие воздуха.
Воздушный фильтр.
Задняя пластина компрессора.
Шарикоподшипник, установленный на валу.
Точки подачи и слива масла.
Турбинный хаузинг.
Турбинное колесо, за счет которого осуществляется преобразование энергии выхлопных газов в энергию вращения вала.

Принцип работы турбокомпрессора заключается в следующем:

Воздух, проходя через воздушный фильтр, пронимает во входное отверстие агрегата.
Воздушные массы подвергаются сжатию. Одновременно с этим в них увеличивается уровень содержания кислорода. На данном этапе возникает нагрев воздуха, вследствие чего снижается его плотность.
Покидая турбокомпрессор, массы воздуха попадают в интеркулер, где происходит их охлаждение. Последний элемент конструкции также предотвращает возможность детонации топливной смеси в двигателе.
На последнем этапе сжатый воздух через дроссель проникает через впускной коллектор в цилиндры мотора.

Как видно, принцип работы подобного двигателя выглядит достаточно простым. Турбодвигатель часть выхлопных газов, возникших вследствие сгорания топливной смеси в цилиндрах, передает обратно в выпускной коллектор турбины. Этот воздушный поток запускает движение вала, на другом конце которого располагается компрессор. В результате последний вновь приступает к сжатию воздуха.

Благодаря чему турбированный двигатель обладает большей мощностью в сравнении с «атмосферным»?

После того как сжатый воздух попадает в цилиндр, в последнем увеличивается уровень содержания кислорода при сохранении прежних параметров цилиндра. Поэтому за один такт сжигается больше топливной смеси, чем в «атмосферном» моторе аналогичного объема.

Нужно ли прогревают двигатель

Каждое утром, большое количество водителей выходит из домов, садятся в свои машины и запускают мотор на определенный промежуток времени. Всем давно известно, что перед началом движения мотор автомобиля нуждается в прогреве, но не все знают для чего.

Для начала постараемся разобраться, что происходит с двигателем после полного остывания и что происходит с ним после первого запуска. Итак, оставив автомобиль под окном на целую ночь происходит следующая картина. Если время действия – лето, то остывает подкапотное пространство и металл выпускного коллектора, впускная система автомобиля также теряет свою рабочую температуру, кроме того, в ней образуется конденсат. В топливной системе также уменьшается давление.

Помимо системы впуска и выпуска, все масло, случайны образом осевшее на деталях двигателя, стекает вниз в поддон и не остается на верхних частях двигателя.

Все это способствует уменьшению эффективности работы двигателя, и уменьшает его ресурс в процессе запуска. Кроме того, зимой происходит не только остывание, но и обледенение впускной и выпускной системы, что препятствует нормальной подаче топлива и выпуску отработавших газов. Конденсат может находиться не только в коллекторе, но и внутри цилиндров. Теперь самое время узнать, что происходит во время прогрева двигателя.

В процессе запуска, мотор начинает работать практически «на сухую». Давление масла постепенно восстанавливается и детали начинают смазываться полностью. А это значит, что и коленчатый вал будет вращаться гораздо лучше, так как при этом уменьшается трение между различными деталями.

Топливная система прокачивается самостоятельно или вручную. Для этого в ней создается большое давление, а уровень бензина в топливовоздушной смеси серьезно увеличивается. Мотор переходит в режим больших оборотов, где достигает рабочей температуры гораздо быстрее. Лед со стенок впускного и выпускного коллектора начинает исчезать, после чего процесс прогрева ускоряется.

Запуск двигателя после «консервации»

Если автомобиль стоял очень длительный срок, то запуск мотора и дальнейшее обслуживание могут нуждаться в приложении значительных усилий. Работа по оживлению машины обычно заключается в следующих этапах:

Подключить заряженную батарею, проверить качество соединения.
Обеспечить подачу топлива. Чаще всего при уличной стоянке без присмотра есть вероятность проникновения влаги или других веществ в топливный бак. Чтобы не загрязнять топливную систему плохим топливом, его нужно залить из канистры. Для дизельных и карбюраторных автомобилей это можно легко сделать. У них система закачки бензина расположена не в баке.
Необходимо закачать бензин в карбюратор с помощью ручного насоса. Для прокачки дизельного автомобиля применяют «грушу».
Проверить наличие и уровень охлаждающей жидкости и моторного масла. Без тосола двигатель может легко завестись, и несколько секунд поработать, а без масла запускать двигатель нельзя. Для запуска достаточно небольшого количества масла, так как потом масло придется менять.
Очистить от окислов контакты трамблера.
Для быстрого запуска лучше заменить свечи новыми.

Чтобы легче завести машину после долгого простоя, можно применять химический реагент «Быстрый старт», который состоит обычно из эфира. Его надо распылять в рабочую камеру карбюратора или непосредственно во впускной коллектор малыми дозами при пуске мотора.

Если мотор до его консервации был также в плохом состоянии, то есть большой риск, что поршневые кольца закоксованы. Перед запуском можно применить способы раскоксовки колец. Трубопроводы и патрубки также могут быть потресканы от времени.

Как прогревать дизель

Главным отличием прогрева дизельного агрегата от бензинового в том, что у первого температура повышается существенно медленнее. После 5-10 минут работы мотора на холостых можно начинать движение уже с 15-20 градусов на малых оборотах и в движении уже догревать двигатель. При сильных морозах солярка может вовсе кристаллизоваться, из-за чего завести мотор будет невозможно. В результате автомобиль если и запустится, то заглохнет, проехав всего пару десятков метров. Это обусловлено использованием остатков дизтоплива в системе, которое не замерзло.