Kas gi ta turbina?
Daugelis esate pastebėję ant automobilių užrašą „turbo“, tačiau ne visi žino, ką tai reiškia, o dar mažiau supranta, kaip šis įrenginys veikia, kokią naudą jis suteikia ir kaip tinkamai jį eksploatuoti.
Vienas paprasčiausių būdų padidinti variklio galingumą yra padidinti sudeginamo oro ir degalų kiekį. Tai galima pasiekti įvairiais būdais, pavyzdžiui, padidinus cilindrų skaičių, darbo tūrį arba naudojant turbokompresorių.
Turbinos veikimo principas
Turbokompresorius, arba turbina, yra prietaisas, varomas išmetamųjų dujų, kuris sujungtas velenu su kompresoriumi, pumpuojančiu orą į variklį. Didesnis oro kiekis cilindre leidžia sudeginti daugiau degalų viename variklio cikle, o tai padidina galią ir efektyvumą. Šis procesas išnaudoja energiją, kuri kitaip būtų prarandama, todėl turbina tampa efektyviu būdu padidinti variklio našumą.
Prieš gilindamiesi į turbinos veikimą, verta suprasti pagrindinį fizikos dėsnį – idealių dujų dėsnį. Jis teigia, kad dujų temperatūra, slėgis ir tūris yra tarpusavyje susiję: suspaudžiant dujas, jų temperatūra kyla, o leidžiant dujoms plėstis, jų temperatūra ir slėgis mažėja. Dujos juda iš aukštesnio slėgio zonos į žemesnio slėgio zoną, o slėgių skirtumas lemia dujų srauto intensyvumą.
Keletas problemų
Turbokompresoriaus veikimo metu gali kilti keletas problemų. Pavyzdžiui, suspaustas oras, pumpuojamas į cilindrus, gali sukelti detonaciją – reiškinį, kai oro ir degalų mišinys susprogsta anksčiau, nei turėtų, dėl didelio oro temperatūros kilimo. Tai gali stipriai pažeisti variklį, todėl būtina naudoti aukštesnio oktaninio skaičiaus degalus.
Kita problema – vadinamoji „turbopauzė“, kai po akceleratoriaus pedalo paspaudimo reikia laiko, kol turbina įsisuks ir sukurs reikiamą slėgį. Šią problemą galima iš dalies spręsti naudojant mažesnius turbokompresorius, kurie įsisuka greičiau, tačiau jie negali užtikrinti pakankamo oro kiekio esant dideliems variklio sūkiams. Dideli turbokompresoriai tieks daugiau oro esant aukštiems sūkiams, bet turės didesnę turbopauzę. Daugelyje automobilių su turbinomis yra įrengtas oro vožtuvas, apsaugantis nuo per didelio turbinos apsukų skaičiaus.
Oro aušintuvas
Spaudžiant orą, jis kaista ir plečiasi, todėl siekiant padidinti variklio galią, būtina į variklį patekti kuo daugiau oro molekulių, o ne tiesiog slėgio. Tam naudojamas oro aušintuvas, kuris aušina suspaustą orą, leidžiant varikliui gauti daugiau deguonies. Oro aušintuvas yra radiatorius, montuojamas tarp kompresoriaus ir variklio, aušinamas aplinkinio oro srautu. Jo efektyvumas priklauso nuo konstrukcijos, todėl svarbu, kad jis būtų tinkamai sumontuotas vietoje, kurioje jis būtų veikiamas oro srauto.
Eksploatavimo specifika
Kadangi turbinos veikia itin aukštoje temperatūroje, svarbu užtikrinti, kad karštis nepakenktų metalinėms detalėms. Ypač svarbu reguliariai keisti variklio alyvą, ypač jei naudojate pigesnius, pusiau sintetinius tepalus – tai reikėtų daryti kas 5000 kilometrų, kad išvengtumėte alyvos apnašų susidarymo, kurios gali pažeisti turbinos veleną. Naudojant sintetinę alyvą ir keičiant ją kas 10 000 kilometrų, galima sumažinti šią riziką.
Be to, verta atkreipti dėmesį, kad po intensyvaus važiavimo, kai turbina dirbo didelėmis apkrovomis, iškart neišjungus variklio gali kilti perkaitimo pavojus. Todėl rekomenduojama leisti varikliui padirbti kelias minutes esant laisvai eigos sūkiams, kad turbina atvėstų.
Apibendrinant, turbokompresorius yra galingas įrankis, leidžiantis padidinti automobilio variklio efektyvumą ir galią. Tačiau norint išvengti galimų problemų, tokių kaip detonacija ar turbopauzė, svarbu suprasti, kaip veikia turbina ir kaip ją tinkamai prižiūrėti. Reguliari alyvos priežiūra ir tinkamas eksploatavimas padės išlaikyti turbokompresorių geros būklės, užtikrindamas ilgesnį variklio tarnavimo laiką ir optimalų veikimą.