КОЛЕСО ТУРБІНИ

Будь-який повітряний насос роторного типу має робочий елемент, який відповідає за нагнітання газу. Турбокомпресор не є виключенням, але особливі умови його використання накладають відповідні вимоги навіть до цієї простої деталі. Колесо турбіни завдяки своїй формі, ефективно захоплює повітря та направляє його до впускних колекторів. Такі дії збільшують якісні характеристики паливної суміші та потужність двигуна зростає.

Виготовлення колеса з лопатками технічно не складне, але особливі вимоги висуваються до його аеродинамічних якостей. Справа в тому, що на великих швидкостях гази мають певні особливості протікання, врахування цих нюансів обов’язкове для забезпечення ефективної роботи всієї турбіни.

Що таке колесо турбіни

Компресорне колесо турбіни — це деталь, яка передає енергію обертання ротору на потік повітря, прискорює та стискає газ перед подачею його до циліндрів. Запчастина знаходиться в постійному русі під час роботи мотора. Вона виготовляється з алюмінію шляхом лиття. Після первинної обробки колесо для компресора підлягає балансуванню. На спеціальному стенді воно розганяється до максимальних швидкостей, визначаються ділянки з яких потрібно зняти трохи металу. Якщо цього не зробити, то поперечні навантаження, викликані відцентровою силою, виведуть вал деталі з ладу.

Принципово важливим є профіль лопаток. Вони повинні захоплювати та утримувати повітря під час розгону. Час проходження газу через турбіну дуже малий. Потік, що виходить, повинен бути рівномірним. Ремонт деталі проводиться рідко, частіше вона підлягає повній заміні.

Як працює

За своїм принципом дії колесо компресора турбіни нагадує елементарний насос, лопатки захоплюють робоче тіло та надають йому прискорення: 

• коли двигун не працює, колесо компресора знаходиться в нерухомому положенні; 
• воно починає оберти як тільки вихлопні гази виходять з двигуна через колектор та потрапляють до турбіни;
• потік, що набігає, охолоджує деталь та сприяє дотриманню заданого діапазону температур турбокомпресору в цілому. 

За допомогою роботи турбонаддува силова установка автомобіля збільшує свою потужність на 25-30%.

Чому ламається компресорне колесо турбіни

Умовно всі механічні поломки колеса компресора можливо поділити на ушкодження вала та деформацію лопаток. Якісне виготовлення деталі гарантує її тривалу експлуатацію в нормальних умовах. На відміну від інших частин турбіни, цей компонент не має прямого контакту з високими температурами, і на нього не дії агресивний хімічний склад вихлопних газів. Але висока швидкість оборотів завдає постійний вплив за допомогою відцентрової сили. Одночасно тертя деталі повинно бути мінімальним, оскільки будь-які відхилення від норми призведуть до зносу і перенагрівання.

Сама деталь знаходиться в повністю закритому металевому корпусі, який має побутову назву «равлик» за її характерні ознаки. З торцевої частини, в напрямку, що співпадає з віссю обертання, до турбокомпресора надходить повітря з атмосфери. Повітропровід поєднує фільтр автомобіля та турбонаддув. Критично важливо, щоб очищення газу було якісним. На таких швидкостях звичайний пил перетворюється на абразив. Потрапляння мікрочасток на деталі обертання призводить до їх зносу. А якщо на лопатки колеса раптово впаде невеликий камінчик, то пристрій зазнає руйнувань та вийде з ладу.

Інші проблеми можуть стосуватись системи змащення. Вона дуже чутлива до якості змащення. Щодо цього дизельні двигуни мають певну перевагу, оскільки вона в них замінюється частіше. Якщо цього не робити в певні терміни, бруд у мастилі може завдати багато шкоди.