Turbocompresoare

Turbocompresor - geneză și aplicare.

De la inventarea lor, turbocompresoarele au schimbat fața motoarelor și a industriei. Folosite inițial în special în aviație, acestea și-au găsit rapid locul în autoturisme, camioane și în industria navală și aerospațială. Datorită capacității lor de a crește puterea motorului, reducând în același timp emisiile de gaze de eșapament, acestea au devenit o parte integrantă a multor vehicule moderne. Inițial, turbocompresoarele s-au confruntat cu unele probleme, cum ar fi o întârziere a răspunsului la modificările sarcinii motorului (cunoscută sub denumirea de turbo lag/turbo lag) și cerințe mai mari de lubrifiere și răcire. Cu toate acestea, datorită progreselor tehnologice și introducerii sistemelor avansate de control, aceste probleme au fost în mare parte rezolvate. Reglarea suficient de rapidă și precisă a presiunii de supraalimentare și, prin urmare, dezvoltarea armonioasă a puterii motorului și a valorilor ridicate ale cuplului, este posibilă datorită introducerii geometriei variabile a turbinei, a actuatoarelor electronice și a modelelor Twin Turbo, adică a încărcării secvențiale.

Construcție și principiu de funcționare.

Gazele de eșapament care părăsesc cilindrii motorului sunt direcționate prin colectorul de evacuare în carcasa turbinei. Curgând prin paletele turbinei amplasate acolo, acestea pun în mișcare rotorul turbocompresorului și apoi se scurg liber în sistemul de evacuare al motorului. La celălalt capăt al arborelui se află compresorul, în care roata rotativă a compresorului (roata de compresie) aspiră aerul, îl comprimă la o presiune mai mare decât presiunea atmosferică și îl direcționează mai departe prin conductele de admisie către cilindrii motorului. Sistemul de control, o wastegate sau o turbină cu geometrie variabilă (VNT/VGT/VTG), este responsabil pentru reglarea și menținerea presiunii corecte. Sistemul rotativ este susținut în corpul median al turbocompresorului de rulmenți simpli (mai rar rulmenți cu bile): principal și axial (împingere). Uleiul de motor este alimentat continuu sub presiune în corpul median al turbocompresorului (carcasa de rulmenți/centrul/carcasa cilindrului), trece prin rulmenții sistemului rotativ și apoi se întoarce liber la motor. Unele modele de turbocompresoare au canale suplimentare în carcasa rulmenților prin care curge lichidul de răcire - aceasta pentru a îmbunătăți răcirea miezului turbocompresorului și a reduce riscul de sinterizare a uleiului în interior.

Construcția turbocompresorului:

1. Carcasa turbinei (așa-numita parte termică)
2. Rotor cu roată de turbină
3. Carcasa rulmentului (miez, koras)
4. Rulment - rulment(uri) principal(e) și axial(e)
5. Inele de etanșare și alte etanșări
6. Carcasa compresorului
7. Roata compresorului (roata de compresie)
8. Sistem de control al presiunii de încărcare (supapă de aerisire/vazisor sau geometrie variabilă)
9. Controlul controlului presiunii de supraalimentare (supapă de presiune/vacuum sau regulator electronic)
10. Supapă de ocolire a aerului comprimat (numai turbocompresoarele motoarelor pe benzină)

Procesul de remanufacturare a turbocompresorului.

Procesul de remanufacturare constă din mai multe etape principale:

1. Evaluarea stării inițiale - în principal, evaluarea prezenței și localizării scurgerilor de ulei, a daunelor mecanice vizibile, evaluarea funcționării sistemului de control al presiunii de supraalimentare, a eficienței supapei/valvelor și a regulatoarelor electronice. 
2. Demontarea turbocompresorului în părțile sale componente - permite accesul la părțile individuale ale turbocompresorului și o evaluare completă a tuturor componentelor sale.
3. Curățarea componentelor - uneori numai după o curățare completă este posibilă indentificarea daunelor mecanice. Unele componente vor fi reutilizate după curățare în procesul de recondiționare (cu condiția să nu fie deteriorate).
4. Remanufacturare de componente noi - piese no pentru înlocuirea celor deteriorate sau a celor care sunt mereu înlocuite (rulmenți, garnituri).
5. Testarea amănunțită a supapei/actuatorului de presiune sau a actuatorului electronic - în această etapă, senzorul de poziție al sistemului cu geometrie variabilă sau al supapei de aerisire este înlocuit (dacă este prezent și deteriorat) și regulatorul electronic al supapei de aerisire/variabilă este remanufacturat (dacă este deteriorat).
6. Echilibrarea în mers independent a rotorului unui turbocompresor - prima din cele două etape ale echilibrării unui sistem rotativ de turbocompresor, care constă în corectarea "excentricității" rotorului în timpul funcționării. Măsurătorile sunt efectuate pe o mașină de echilibrare Schenck de înaltă calitate.
7. Asamblarea miezului turbocompresorului - sistemul rotativ complet, inclusiv rulmenții și garniturile noi, sunt asamblate în corpul central al turbocompresorului ("miez", "CHRA").
8. Echilibrarea la turații mari a sistemului rotativ
   - Măsurarea și corectarea precisă a echilibrului unui sistem rotativ complet care funcționează în suspensie la viteze de până la 200.000 rpm. În timpul mai multor cicluri de măsurare, dezechilibrul este corectat la o valoare corespunzătoare, adesea mai mică decât în cazul turbocompresoarelor noi. În timpul acestei operațiuni, turbocompresorul funcționează în condiții similare cu cele ale unui motor cu combustie internă - sistemul rotativ atinge viteze de ordinul a 200 000 rpm, iar rulmenții sunt alimentați continuu cu ulei de motor la presiunea corespunzătoare (ceea ce permite și verificarea etanșeității sistemului de lubrifiere al turbocompresorului). Procesul de echilibrare la turații mari se realizează pe mașini de echilibrare Schenck de înaltă calitate.
9. Etapa de preasamblare a turbocompresorului și reglarea/calibrarea sistemului de control al presiunii de supraalimentare
10. Asamblarea finală a turbocompresorului și controlul final al calității în conformitate cu ISO 9001:2015.

Cauze și tipuri de daune.

Cu specialiștii noștri, puteți fi siguri că repararea turbocompresorului este efectuată într-un mod cuprinzător și profesionist. Scopul nostru nu este doar de a elimina defecțiunea, ci și de a înțelege și de a oferi clientului informații cu privire la cauzele posibile. Credem că o astfel de abordare va evita probleme similare în viitor, motiv pentru care ne străduim întotdeauna să acționăm transparent și cu angajament total.

Simptome care pot indica un turbocompresor deteriorat:

1. Deteriorarea performanțelor motorului (adesea denumită "lipsă de putere a motorului")
2. Zgomot - fluierat, bâzâit
3. Fum gri/albastru/negru care iese din țeava de eșapament
4. Scurgeri de ulei la turbocompresor, pierderi crescute de ulei de motor

Cele mai frecvente defecțiuni ale turbocompresorului sunt:

1. Scurgerile de ulei în sistemul de admisie și/sau de evacuare al motorului sunt cauzate, de obicei, de deteriorarea sau deteriorarea inelelor de etanșare ale turbocompresorului sau de creșterea jocului rotorului. Cu toate acestea, trebuie remarcat faptul că scurgerile de ulei pot afecta și un turbocompresor complet operațional care nu are condițiile de funcționare adecvate (în primul rând fluxul liber de ulei din turbocompresor în motor).
2. Deteriorarea mecanică a paletelor compresorului și/sau turbinei cauzată în principal de corpuri străine în sistemul de admisie sau de evacuare al motorului.
3. Creșterea jocului radial și/sau axial al rotorului (în cazuri extreme, ruperea arborelui), care rezultă de obicei din contaminarea uleiului de motor sau din lipsa lubrifierii adecvate a sistemului rotativ.
4. Defecte ale sistemului de control al presiunii de supraalimentare - scurgeri sau blocarea supapei de presiune/vacuum, deteriorarea senzorului de copiere turbo (senzorul de poziție al supapei de aerisire sau al supapei cu geometrie variabilă), regulatorul electronic. Acumularea prea mare de carbon poate bloca sau limita domeniul de funcționare al sistemului turbo cu geometrie variabilă.
5. Fisuri în carcasa turbinei (inclusiv în colectorul de evacuare al motorului, în cazul în care este integrat cu acesta). Acest fenomen este deosebit de frecvent la turbocompresoarele care funcționează pe motoare pe benzină din cauza temperaturii mai ridicate a gazelor de eșapament comparativ cu un motor diesel.