Turbine cu geometrie variabila

Supraalimentarea este principala solutie pentru cresterea puterii la motoarele cu ardere interna.

Daca turbinele mecanice au fost cele care au dat startul realizarii motoarelor de inalta performanta, la putin timp dupa aceea, mai precis la inceputul celui de-al doilea razboi mondial, a aparut in industria aviatica, turbosuflanta actionata de gazele de evacuare.

Aceasta solutie si-a gasit mai tirziu aplicabilitate in mai multe domenii, desigur si in cel auto. Pentru ca a fost imprumutata din domeniul aeronautic, era oarecum firesc ca priul autoturism de serie echipat cu o turbosuflanta sa fie lansat de Saab. Pentru ca aducea plusuri mari la mai multe capitole, cum ar fi cresterea puterii, scaderea consumului si emisia scazuta de noxe, solutia echiparii cu turbosuflanta a prins repede si la ceilalti constructori de automobile, ajungand azi indispensabila mai ales in ceea ce priveste motorizarile diesel.

Principiul de functionare al turbinelor de azi a ramas neschimbat fata de cel al primelor generatii. Turbocompresorul este format din doua parti, una ''calda'' - turbina propriu-zisa si alta ''rece'' - compresorul, acestea doua fiind interconectate direct, printr-un ax central.

Cu trecerea timpului, tehnologia s-a perfectionat in ceea ce priveste obtinerea unor tolerante mai mici si a cresterii in turatie datorita posibilitatii de echilibrare laviteze foarte inalte. Aceste imbunatatiri au dus la scaderea in dimensiuni a turbinelor si, in acelasi timp cu obtinerea unor presiuni de lucru mai mari, asadar mai performante.

Ultimele generatii de turbine sunt facute din aliaje ce suporta mai bine mediul ostil in care acestea lucreaza, materiale ce rezista la coroziune si nu permit deformari mari la temperaturi inalte. In plus, de fapt si mai important, este sistemul de geometrie variabila, care ajuta la un bun control al cantitatii de aer ce deserveste motorul. Un sistem de palete cu pas variabil ce orienteaza fluxul de gaze catre rotorul turbinei, este actionat de calculator (ECU) prin intermediul unui actuator, fie pneumatic, fie servoelectric. Astfel, s-a imbunatatit timpul de raspuns al turbinei, un control mai bun asupra curbei de cuplu a motorului, consum redus de combustibil si, nu in ultimul rand, emisii de noxe foarte scazute.

Probleme turbo

Majoritatea problemelor care pot surveni in functionarea unei turbosuflante, au ca principala cauza o exploatare si intretinere necorespunzatoare a motorului.

O modalitate foarte eficienta de identificare a defectiunilor o constituie analiza parametrilor de functionare ai motorului, parametrii a caror modificare poate dezvalui o mare parte din iregularitatile de functionare ale turbinei

Este recomandat sa apelati la opinia unui specialist inainte de a stabil concluzii referitoare la functionarea turbinei (de exemplu daca turbosuflanta se invarte liber si nu a avut contact cu carcasa, poate fi vorba de alt gen de defectiuni). Trebuie retinut faptul ca o turbosuflanta nu schimba caracteristicile de functionare ale unui motor, aceasta nefiind o sursa de energie in sine. Singura functie a compresorului este sa furnizeze un volum mai mare de aer comprimat motorului, cu scopul de a asigura o ardere cat mai completa a combustibilului.

Intelegerea faptului ca o turbosuflanta este componenta unui sistem complet de operare a motorului si ca nu este mai putin importanta decat arborele cu came al motorului sau pistoanele, este un factor esential in stabilirea si rezolvarea cu succes a problemelor. De asemenea, cunoasterea unor caracteristici de baza ale turbosuflantei poate fi de ajutor in stabilirea defectiunilor acesteia.

La montarea turbinei se recomanda verificarea compatibilitatii dintre turbosuflanta si motorul dumneavoastra (specificatia sa fie corecta) iar elementele de legatura ale turbinei cu motorul trebuie de asemenea verificate, intrucat in tehnologia de montaj se iau masuri de pozitionare corecta a elementelor turbineii. Controlul starii suprafetelor de legatura este necesar din cauza faptului ca anumite defecte nu sunt vizibile unui ochi neantrenat.

O turbosuflanta nu poate corecta defectiuni sau deficiente in sistemul de combustibil al motorului in cazul filtrelor de aer defecte sau in cazul unor uzuri ale motorului. Astfel, daca un motor cu turbosuflanta are defectiuni si daca turbosuflanta examinata este intr-o stare buna de functionare, remedierea problemelor se va axa pe analiza celorlalte componente ale motorului.

Printre principalele semnale care pot indica defectiuni ale turbinei se numara:

• Motorul pierde putere.
• Motorul elimina fum negru.
• Motorul elimina fum albastru.
• Consum mare de ulei.
• Functionare zgomotoasa.

In principal turbinele "crapa" din cauza surge-urilor si depunerilor de funingine ( pe paleti) care dezechilibreaza ansamblu. De asemenea nu trebuie ignorate depunerile pe vane care pot bloca functionarea lor cauzand suprapresiune sau subpresiune. 

Iar acesta este postul unui tip care lucreaza cu turbine:
CITAT :
Caiteva idei despre turbine ca vad zilnic la munca destule si destul de des vad si cu ce defecte s-au intors de la clienti, majoritatea din cauza exploatarii.
Una din cauzele din care pica turbo ajuns in overspeed, turatie prea mare. Cauza pentru variantele cu intercooler poate sa fie pompa de vacum care controleaza turbina daca s-a stricat sanatate asta e daca calculatorul e suficient de destept se prinde si opreste toata jucaria daca nu....Mai sunt doua cauze posibile valabile pentru toate tipurile de turbo tin mai mult de intretinerea masinii eventuale tevi sparte intre compresor si motor atunci injectoare nu ajunge suficient aer si calculatorul reactioneaza cere in permanenta mai mult ghinion cel mai probabil va crapa roata compresor, acelasi efect poate sa fie si de la filtrul de aer infundat atentie deci si cel mai bine schimbat cand recomanda producatorul solutii gen suflat ca merge si asa nu va recomand.
Chip tuning-ul poate duce rapid la tot la overspeed asa ca .....
O alta cauza griparea lagarelor aici e destul de simplu schimbat uleiul la timp si preferabi cu cel recomandat de producator, turbocompresor e dezvoltat in paralel cu motorul si in general e studiat sa functioneze in parametri cu un anume tip sau gama de uleiuri.
Cit despre mersul subturat pentru turocompresoarele cu geometrie variabila este cea mai buna modalitate sa le pui pe butuci calamina si funinginea ajuta foarte mult la blocarea paletelor la celelate turbo efectul asupra turbocompresorului e neglijabil eventual pot fi probleme cu catalizatorul....
Mersul supraturat nu are nici un efect negativ asupra turbocompresorului in functionare , poate sa suporte fara probleme turatii de 150k , singura problema va fi la oprire carterul turbina se va raci mult mai raid decat motorul de care e prins si e posibil ca in timp sa apara fisuri deci dupa ce sa mers la peste 4000 rpm in cazul dci - lor cateva ore e recomandabil sa lasati motorul la relanti 5-10 min daca ajungi imediat la destinatie, in tara noastra nu cred ca ai prea multe sanse pt asa ceva in general dupa ce mergi la cu acceleratia acolo unde poti... tot trebuie sa intri pe drumuri low speed pana jungi la detinatie
In rest pentru cei care isi permit suparari , turbo cu geometrie variabila si actuator electronic , nu stiu daca intra pe Renault poate eventual Espace sau Velsatis, atentie la contacte actuator calculator daca se oxideaza si nu mai fac legatura cum trebuie s-ar putea sa inceapa sa functioneze de capul lui
Cateva lamuriri la ce am vazut scris pe aici turbo cu racire cu apa doar carterul central unde se gasesc lagarele si are loc ungerea am vazut la cele de camioane si pentru Bentley.
La motoarele noi nu mai exista turbo care sa plece dupa o anumita turatie a motorului functioneaza in continu la o turatie mai mare sau mai mica in functie de necesitile motorului.
In rest ce pot sa va spun in general daca un turbo nu cade in 3 luni defectul nu e de la producator ci de la intretinere , oricum un turbo trebuie sa te tina ani buni nu 100k kilometri.
Bafta


*sursa: www.turbomaster.ro, www.clubopel.com