Riža. 4.75. Turbopunjač u odjeljku (290TD): 1 - turbina; 2 - osovina; 3 - uljni kanal; 4 - kompresor
Kućište turbopunjača podijeljeno je u dva odjeljka: turbina 1 (riža. 4.75) a kompresor 4. Svaki ima impeler. Čvrsto se nalaze na istoj osovini 2. Turbinu pokreće protok ispušnih plinova, kompresor pumpa zrak kroz tijelo regulacijskog ventila tlaka u cilindre.
Regulator tlaka zraka za punjenje
Oba turbinska kotača mogu postići vrlo velike brzine, preko 100.000 okretaja u minuti-1. U tom slučaju tlak zraka za punjenje može porasti iznad 2 bara. Budući da je taj tlak previsok, na kompresor se ugrađuje regulator tlaka zraka koji obavlja funkciju smanjenja tlaka.
Kada brzina turbine dosegne približno 50 000 min-1 i stvara se mali tlak, regulator radi na takav način da se tlak održava konstantnim čak i pri malim brzinama, što pomaže u izbjegavanju «kvarovi» uz naglo povećanje brzine.
Ako tlak na regulatoru pri velikim opterećenjima poraste iznad zadanog (0,9 bara), membrana se otvara. U tom će slučaju samo mali dio ispušnih plinova raditi za turbinu, a ostatak će ići u prigušivač.
Za održavanje potrebnog tlaka zraka pri vožnji na bilo kojoj nadmorskoj visini (u planinama) senzor ugrađen u upravljačku jedinicu «podići». Prilikom vožnje u razrijeđenom zraku, senzor šalje signal za povećanje tlaka kompresora i time održava normalno miješanje zraka s gorivom.
VTG turbopunjač
Riža. 4.76. Pogled u presjeku VTG turbopunjača: 1 - rotor turbine; 2 - izložene vodeće lopatice; 3 - lopatice kotača za postavljanje; 4 – potisak s polugom za podešavanje; 5 - rotor kompresora; 6 - vakuumska komora
4-cilindrični common rail motori opremljeni su tzv. VTG turbopunjačima s promjenjivom geometrijom turbine (riža. 4.76).
U VTG kompresoru presjek protoka zraka mijenja se ovisno o načinu rada motora, zbog čega se pumpa optimalni tlak. Optimalni tlak postiže upravljačka jedinica, ovisno o karakteristikama ugradnje vodećih lopatica turbine unutar kompresora.
Pri niskim brzinama motora, lopatice su prekrivene, smanjujući presjek protoka zraka, a tlak raste; Pri velikim brzinama dolazi do povećanja presjeka i pada tlaka.
Time se postižu brojne prednosti:
- 1. Promjena postavke vodećih lopatica omogućuje optimalno korištenje energije ispušnih plinova i postizanje visoke učinkovitosti zahvaljujući velikom izboru regulacijskih karakteristika.
- 2. Povećanje tlaka zraka za punjenje pri malim brzinama. Turbopunjač radi brže, čime se eliminira «kvarovi» kada prelazite s malih na velike brzine.
- 3. Povećanje momenta zbog boljeg punjenja cilindara.
- 4. Smanjenje dima pri punom opterećenju zbog prisutnosti rezerve prisilnog zraka.
- 5. Poboljšana dinamika tlaka pražnjenja.
- 6. Odbijanje regulacijskog ventila tlaka zraka za punjenje (waste gate).
- 7. Povećana snaga zbog povećanog tlaka pražnjenja pri malim brzinama, stoga optimalna kontrola pražnjenja.
1. Ako turbopunjač ne radi, to može biti zbog brzog gašenja vrućeg motora odmah nakon duge vožnje maksimalnom brzinom. U ovom načinu rada može doći do koksiranja kompresora: ležajevi vratila, posebno na strani turbine ispušnih plinova, jako se pregriju, ulje u njima izgori i mogu prokuhati. Ako se to često događa, ležajevi će se pokvariti i trebat će ih zamijeniti. Stoga nikada odmah nakon duljeg kretanja pri maksimalnim opterećenjima nemojte gasiti motor, pustite ga da još neko vrijeme radi u leru.
2. Nikada nemojte pokretati motor bez zračnog filtra, male krute čestice mogu oštetiti kompresor (brzina rotacije turbine oko perimetra - do 500 m / s). Prije promjene kompresora potrebno je provjeriti rad sljedećih komponenti (prema uzroku kvara): paljenje, sustav napajanja, kompresija, filter zraka i nepropusnost spojeva sustava za ubrizgavanje zraka i ispušnog sustava.
Hladnjak zraka za punjenje
Radijator za hlađenje zraka smješten između turbopunjača i kućišta ventila za regulaciju tlaka spojen je na krug hlađenja motora. Ako zrak u kompresoru dosegne temperaturu od +110°C, tada se, prolazeći kroz radijator, hladi na +70°C.
U komori za miješanje iza hladnjaka, čisti zrak se miješa s ispušnim plinovima u računalno izračunatom omjeru kako bi se optimizirao rad motora. Da biste to učinili, komora za miješanje opremljena je posebnim ventilom za ispušne plinove i prigušnim ventilom, kojim upravlja elektro-pneumatski pretvarač. Prigušivanje zraka povećava razliku tlaka između usisanog zraka i ispušnih plinova i time utječe na performanse sustava ispušnih plinova.
Riža. 4.77. Smjer strujanja zraka (prikazano strelicama): 1 - turbopunjač; 2 - ogranci cijevi; 3 - radijator
Čišćenje hladnjaka zraka za punjenje
"30.000 km"
Očistite radijator hlađenja zraka za punjenje tijekom ljetnog razdoblja rada vozila. Ova se operacija izvodi na isti način kao i s radijatorom rashladnog sustava.