Любой
Москва
Московская область
Республика Адыгея
Вход, регистрация

Неевклидова Геометрия

Лишний воздух мотору не нужен. Всему есть предел, и когда турбокомпрессор, хорошенько раскрутившись, начинает создавать слишком высокое давление наддува, ничего хорошего в этом нет, ибо повышенное давление в камере сгорания ведет к чрезмерному увеличению тепловых и механических нагрузок на различные детали двигателя.

Раньше перед турбиной ставился перепускной клапан, который в необходимое время открывался. Часть выхлопных газов мимо колеса турбины отводилась в выхлопную систему, в результате чего скорость вращения ротора турбины, а с ней и давление наддува снижались. У такого способа защиты от перенаддува есть изъян — потеря определенной доли энергии выхлопных газов.

Дело принципа

А энергию хотелось бы использовать как можно полнее и при этом еще и управлять работой турбокомпрессора так, чтобы она полностью согласовывалась со всеми режимами работы двигателя. Это и обусловило появление ТКР с изменяемой геометрией направляющего аппарата турбины. Фирма Garrett первой подготовила подобный ТКР и сразу же оградила свою разработку плотным заслоном патентов, вынудив других производителей турбин искать собственные пути, что привело к появлению разнообразных конструкций. Однако если откинуть частности, все ТКР с изменяемой геометрией работают по одной из двух принципиальных схем.

Garrett

Фирма Garrett оградила свою разработку плотным заслоном патентов, что привело к появлению разнообразных конструкций от BorgWarner (ККК), IHI, Mitsubishi и других производителей ТКР

 

В легковых автомобилях наибольшее распространение получили системы с поворачивающимися лопатками. Регулирование давления наддува в ТКР с такой системой обеспечивается поворотом лопаток на тот или иной угол. В зависимости от того, как лопатки расположены в конкретный момент времени, изменяется проходное сечение на входе газов в турбину и угол атаки, с которым газы бьют по лопастям турбины, — в лоб или вскользь, из-за чего изменяется скорость вращения ротора ТКР.

Garrett

Здесь лопатки направляющего аппарата не поворачиваются, а перемещаются вперед-назад в осевом направлении

 

Реже встречаются ТКР, в которых лопатки направляющего аппарата не поворачиваются, а перемещаются вперед-назад в осевом направлении, в той или иной мере перекрывая вход в турбину. При этом опять-таки изменяется проходное сечение, а вместе с ним и скорость, с которой газы устремляются в турбину и раскручивают ее. И в любом из случаев давление наддува, создаваемое компрессором, привязано к режиму работы двигателя, а управляет положением лопаток в зависимости от этого режима пневмопривод или в последнее время все чаще электронный блок с электродвигателем.

Александр ЗАКРЖЕВСКИЙ, ОДО «Турбоком»:
— Все фирмы, выпускающие ТКР с изменяемой геометрией, в один голос твердят, что такие ТКР не должны ремонтироваться вне заводских условий. Поэтому вся информация, например, по регулировкам и настройке закрытая, найти ее невозможно. Думаю, так они защищают собственный бизнес от сторонних ремонтных организаций. Это создает трудности, но если у СТО наработан опыт ремонта «геометрии», то и шансы устранить проблему велики. Правда, это касается механики, но не удивляйтесь, если не найдете никого, кто возьмется за ремонт электроники.

Что их губит

Теория теорией, а на практике аппарат изменения геометрии остается рабочим, пока ничто не мешает лопаткам двигаться. Однако со временем в механизме откладывается нагар, нарушающий подвижность деталей. Если нагара много, лопатки и вовсе заклинивают. Износ тоже дело времени, и в этом случае подвижность деталей механизма, напротив, становится излишней — появляются чрезмерные люфты, из-за чего система опять-таки перестает работать корректно.

Ремонт направляющему аппарату понадобится также, если в него попадают посторонние предметы. В этом случае такими «предметами» были песчинки, засасываемые в двигатель в обход воздушного фильтра и сточившие лопатки. Для сравнения: рядом новый аналогичный узел

 

Когда лопатки заклинили либо поворачиваются на непредусмотренный угол, давление наддува перестает соответствовать нужному. Блок управления двигателем это отслеживает и делает вывод, что есть проблема, требующая устранения, после чего включается аварийный режим: уменьшается подача топлива, автомобиль не развивает мощность, не выказывая тем самым желания куда-нибудь ехать, кроме как на СТО.

Как не «попасть» досрочно

Износ — проблема ресурсная, а основная причина преждевременного выхода аппарата изменения геометрии из строя — забивание нагаром и сажей. Точно так же, как в цилиндрах двигателя, внутри турбины нагар должен самоочищаться: сколько образовалось — столько и выгорело. Если образование нагара опережает выгорание, значит, что-то не так.

Слева — электронный блок управления, справа — гибрид: привод вакуумный, но положение лопаток отслеживается электроникой

 

А не так может быть, если неладно с расходом масла. При износе поршневых колец или при выходе из строя уплотнений ротора в картридже самого ТКР лишнее масло поступает в турбину, где коксуется. Затягивать выяснение и устранение причин быстрой убыли масла из двигателя себе дороже — шансы стать клиентом СТО, ремонтирующих ТКР, увеличиваются многократно.

К этому же ведет и эксплуатация при условиях, благоприятных образованию сажи. Будучи продуктом неполного сгорания топлива, сажа интенсивнее появляется при проблемах со смесеобразованием и, главное, если мотор исправен, при движении с недостаточно прогретым двигателем на низких оборотах. Способствует образованию сажи преждевременное включение высших передач, езда «в натяг», неисправный штатный «вебасто», который водитель и не собирается чинить, не понимая, что поставлен дополнительный подогреватель вовсе не для ускорения нагрева салона.

Если «геометрия» сломалась

Если неисправность «геометрии» вызвана большим количеством кокса, в немалом числе случаев вернуть механизму работоспособность удается очисткой, что обойдется в 80-100 у.е. При износных проблемах потребуется замена механизма. Стоимость запчастей — от 80 до 150 у.е. в зависимости от марки ТКР.

Износ рычага вызывает люфт в механизме поворота лопаток, из-за чего они начинают занимать неправильное положение

 

Плохо, что кроме механической части возможны также проблемы с пневмоприводом или электронным блоком управления. Пневмопривод починить можно, с электроникой ничего не сделаешь. А отдельно блок попробуй найди — чаще всего они идут только вместе с ТКР. И, кстати, проблемы с блоками нередко бывают следствием все того же закоксовывания. Привод электромотора пластмассовый, сломать его нетрудно, когда «геометрию» клинит. Если удастся найти новый блок, обойдется он не меньше чем в 300 у.е., но может понадобиться сервисный компьютер, чтобы блок «прописать». Удачной ли окажется замена «бэушным» блоком — предсказать невозможно. Не исключено, что из-за какой-то пластмассовой шестеренки придется покупать ТКР в сборе — в среднем за 750-1100 у.е.

Вердикт

А вы говорите: сажа! Не дороговато ли она нам порой обходится, если вспомнить, как от нее страдают еще, например, клапан EGR или сажевый фильтр? В общем, как с ней быть, решайте сами, а мы со своей стороны можем порекомендовать: из города вон, тем более весна на дворе. И это не шутка: загородная поездка — хороший способ противонагарной профилактики. Обороты повыше и вперед! Хотя бы километров на двадцать в одну сторону, а затем назад.

25.04.2012 — 11:35
Источник: «Автобизнес», Сергей Боярских, фото автора

Объявления20474

Поиск

Вторые руки80