Turbīnas
MAHLE seminārs

 
 
 
 

Kad izgudroja turbīnas? Ar ko mūsdienu turbokompresoru ekspluatācijas režīms atšķiras no tāda, kāds tas bija pirms kādiem 10…20 gadiem? Kāpēc turbīnas atjaunošana ne vienmēr sniedz vēlamo rezultātu? Par to un daudz ko citu uzņēmuma Inter Cars organizētajā seminārā pastāstīja MAHLE pārstāvis Marsejs Hadrišs (Marcej Hadryṡ).

   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
   
 

Kad turbīnas sāka izmantot iekšdedzes dzinējos? Lietpratēji, protams, atcerēsies Chevrolet Corvair Monza vai 1962. gada Oldsmobile Jetfire – vienus no pirmajiem sērijveida automobiļiem ar turbodzinējiem. Nedaudz vēlāk – 1969. gadā – tika prezentēts sacīkšu BMW-2002, kura 2,0 litru turbomotors attīstīja 280 ZS, kas nav slikti arī šodien. Vēlāk parādījās arī ceļu versija. 1977. gadā debitēja Saab 99 Turbo. Tātad turbīnas sāka izmantot tikai XX gadsimta otrajā pusē? Tā gluži tas nav.

Pirms vairāk nekā 100 gadiem – 1905. gadā – Šveices inženieris Alfrēds Bušī saņēma Valsts Patentu biroja patentu ierīcei, kuru šodien mēs saucam par turbīnu. Pirmais praktiskais tās pielietojums sākās 1910. gadā. Sākotnēji turbīnas tika izmantotas aviācijas motoros. Turbīna, iesūknējot dzinējā vairāk gaisa, kompensēja zemo atmosfēras spiedienu lielos augstumos. Tas ļāva lidmašīnai pacelties lielākā augstumā.

Vēl viens jautājums: kad sāka lietot turbīnas dīzeļos? Atbilde atkal it kā ir zināma: 1978. gadā Mercedes-Benz laida klajā modeli 300 SD. Taču patiesībā turbodīzeļus sāka izmantot daudz agrāk − nevis automobiļos, bet kuģu dīzeļos. 1923.gadā vācu pasažieru laineri Danzig un Preussen demonstrēja tiem laikiem iespaidīgus parametrus: turbopūte ļāva pacelt dzinēju jaudu no 1750 līdz 2500 ZS.

Kopumā līdz XX gadsimta piecdesmitajiem gadiem turbīnas lietoja pārsvarā lidmašīnu, lokomotīvju un kuģu, kā arī rūpniecībai paredzētajos dzinējos, nedaudz vēlāk – lauksaimniecības tehnikas dzinējos. Kāpēc ne vieglajos automobiļos? Tā laika tehnoloģijas ļāva izveidot tikai relatīvi lēngaitas turbīnas. Pirmo sērijveida vieglo automobiļu agregāti ar augstākiem apgriezieniem nebija droši.
   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
 

MAHLE galvenokārt ražo turbīnas vieglajiem automobiļiem, tomēr sortimentā ir arī turbīnas kravas automašīnām. Tādām turbīnām parasti ir vienkāršāka konstrukcija, tās ir masīvākas, maksimālais rotācijas ātrums reti pārsniedz 130 000 apgr/min. Kravas automašīnai nav nepieciešama izcila dinamika un tāpēc nav vajadzīgs arī maināmas ģeometrijas mehānisms. Kopumā šie faktori arī izskaidro, kāpēc kravas automobiļu turbīnām ir lielāks resurss nekā vieglo automobiļu agregātiem.

   
 

Ekspluatācijas režīmi

Mūsdienu vieglo automašīnu turbīnas pēc rotācijas ātruma būtiski apsteidz savus pusgadsimtu vecos priekštečus, un tāpēc ar tām jāapietas nedaudz citādi. Aksioma: pēc brauciena − īpaši pa trasi − turbīnu ieteicams atdzesēt. Lai to izdarītu, jāļauj dzinējam vienkārši padarboties brīvgaitā. Agrāk uzskatīja, ka pilnībā pietiek ar 60 sekundēm, šodien inženieri iesaka atdzesēt turbīnu ne mazāk kā 90 sekundes. Iemesls ir tāds, ka mūsdienu turbīnas strādā ar aizvien lielāku slodzi.

Vislētākais veids, kā palielināt motora jaudu, ir turbīnas apgriezienu palielināšana, un tas notiek regulāri. Šķiet, ka ne tik sen 200 000 apgr/min. šķita liels rotācijas ātrums, taču šodien dažas turbīnas attīsta jau vairāk nekā 300 000 apgr/min. Otrs faktors – par spīti aizvien augošajai slodzei, turbīnas kļūst arvien mazākas.

Trešais moments – stingrāks kļuvis eļļošanas režīms: eļļas maiņas intervāli ir palielinājušies. Labi, ja īpašnieks izmanto kvalitatīvus eļļas filtrus. Un ja ne? Tad turbīna sāk strādāt kā otrs filtrs. Turklāt sistēmā kļūst mazāk eļļas. Piemēram – vidējā 2,0 litru dzinējā agrāk bija apmēram 5 litri eļļas, tagad −  4,2…4,3. Mazāks eļļas daudzums ļauj dzinējam ātrāk sasilt līdz darba temperatūrai pēc aukstās iedarbināšanas. Jo īsāks darbības laiks neoptimālā režīmā, jo mazāk kaitīgo vielu izmešu. Ekoloģijai labi, turbīnai – ne pārāk.

Kā zināms, eļļa ne tikai ieeļļo turbīnu, bet arī dzesē to. Turbīnā ienākošo izplūdes gāzu temperatūra ir apmēram 850ºС, gāzu temperatūra izejā − 650ºС. Proti, starpība paliek turbīnas iekšpusē. Un arī turbīnas aukstā daļa nosacīti uzskatāma par aukstu: gaiss, to saspiežot, sasilst līdz 150…180ºС. Kā zināms – no 100% dzinējā esošās eļļas vienlaikus aktīvi strādā 80%, pārējā atrodas karterī utt. Šie 80% pilnībā tiek pārsūknēti caur turbīnu apmēram 3 minūšu laikā. Eļļas temperatūra turbīnā sasniedz apmēram 140ºС.

Mazāku eļļas daudzumu sistēmā cenšas kompensēt ar tās labāku kvalitāti. Turklāt vienu svarīgu parametru kompensēt tomēr neizdodas: tā ir siltumietilpība. Fizikas likumus nepiemānīsi: mazāks eļļas daudzums novada mazāku siltuma daudzumu. Tātad – darba apstākļi kļuvuši skarbāki, un tāpēc īpaši svarīgi ir veltīt pienācīgu uzmanību eļļas un filtru kvalitātei, kā arī nomaiņas periodiskumam. Nevērīga attieksme šodien izmaksā dārgāk, jo sabojā ne tikai vienu turbīnu, bet visas – divas trīs, reizēm arī četras – kā jaunākajos BMW dzinējos.
   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
 

MAHLE produkcijai raksturīgs vienkāršs un saprotams marķējums, kas atvieglo detaļu meklēšanu katalogos. Zinot turbīnas numuru, var nekļūdīgi piemeklēt saistīto detaļu komplektus. Indeksā mainās tikai burti: TC – turbokompresors, TA – blīvējumu komplekti, TK – remontkomplekta detaļas. Starp citu, MAHLE katalogos var atrast remontkomplektus arī citu ražotāju turbīnām.

   
 

Remonta jautājumi

Protams, ja turbīna iziet no ierindas, labākais variants ir tās nomaiņa. Tomēr, saprotot tirgus realitāti, MAHLE piedāvā arī remonta risinājumus. Tostarp katalogos var atrast atsevišķi turbīnu ar maināmu ģeometriju aktuatorus, ko augsti vērtē daudzi autoīpašnieki. Semināros bieži uzdod jautājumu: kāpēc turbīnas uzstādīšanas komplekts (Kit Set) netiek likts vienā kastē kopā ar pašu jauno turbīnu? Atbilde ir vienkārša: šie komplekti atsevišķi vajadzīgi daudz biežāk nekā pašas turbīnas. Tikai Polijā vien ir apmēram 600 uzņēmumi, kas nodarbojas ar turbokompresoru remontu. Saskaņā ar MAHLE datiem – vēl vairāk šādu uzņēmumu ir tikai Meksikā.

Diemžēl turbīnas atjaunošana ne vienmēr sniedz vēlamo rezultātu. Un ne tikai tāpēc, ka visiem nav nepieciešamā aprīkojuma, piemēram, balansēšanas mašīnas. Būtībā atjaunošana ir kārtridža nomaiņa. Korpuss paliek vecais. Pat ja kārtridžs ir izvēlēts un uzstādīts pareizi, ir kāda nianse, kurai dažreiz nepieverš uzmanību.

Izplatīta kļūda – pirms jaunā kārtridža uzstādīšanas netiek izmērīts korpuss. Ne tikai tāpēc, ka remontkomplekts var nedaudz atšķirties. Problēma ir korpusa deformācijā. Mūsdienu dzinēju temperatūras režīms kļūst arvien augstāks. Kā jau tika teikts, ne visi autoīpašnieki pēc brauciena atdzesē turbīnu brīvgaitā. Regulāras pārkaršanas rezultātā vecās turbīnas korpuss var deformēties, rezultātā jaunais kārtridžs tiek ielikts vietā mazliet nepareizi. Dabiski – kādu laiku pēc remonta tāda turbīna atkal sāk dūkt. Tātad to nebija vērts remontēt.
   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
  Remontkomplekts dzinējiem PSA. No pirmā acu uzmetiena šķiet, ka šīm detaļām nav nekāda sakara ar turbīnām, bet MAHLE speciālisti ļoti iesaka nomainīt arī tās. Tas saistīts ar sākotnēji ne visai veiksmīgāko dzinēja konstrukciju. Konkrētāk − standarta eļļas uztvērējs ir īsāks, nekā vajadzīgs normālai eļļas uzņemšanai, ja karterī līmenis nedaudz samazinās. Rezultāts ir hronisks daļējas eļļas badošanās režīms, kas negatīvi iespaido turbīnas un arī dzinēja resursu kopumā. Problēmas risināšanai MAHLE piedāvā pagarinātu eļļas uztvērēju. Vēl viena konstruktīva īpatnība − atgriezeniskā maģistrāle savas formas dēļ cieš no netīrumu uzkrāšanās iekšpusē: izliekumu vietās. To gandrīz nav iespējams normāli iztīrīt, un, ja atstāj veco maģistrāli, tiek traucēta aizplūde, – rezultātā pat jauna turbīna var sākt dzīt eļļu.
   
 

Kļūdas gadās arī montāžas procesā. Pēc turbīnas uzstādīšanas ieteicams iedarbināt dzinēju ne vairāk kā uz 120 sekundēm brīvgaitā. Ar to pietiek, lai pārliecinātos, ka turbīna strādā normāli. Turklāt divu minūšu laikā mezgls vēl nepaspēs sabojāties, ja kaut kas noies greizi. Diemžēl šo vienkāršo ieteikumu ne vienmēr ievēro.

Lai izvairītos no potenciāli iespējamām kļūdām, MAHLE sniedz plašu informatīvu atbalstu. Katrā kastē – uzskatāma instrukcija ar shēmām, vietnē mahle-atermarket.com var atrast daudz noderīgu ziņas, arī par defektu pirmcēloņiem, kas mēdz būt diezgan sarežģīti. Dati regulāri tiek atjaunoti un papildināti. Tas ir darbs, kas prasa daudz pūļu un pacietības, bet ir nepieciešams, jo realitātē informācija automehāniķim ir ne mazāk svarīga kā praktiskās iemaņas.
   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
 

Kopš 2019. gada pēcpārdošanas apkalpošanas tirgum paredzēto produktu iepakojums maina krāsu no sarkanas uz zilu, bet nosaukums MAHLE Original tiek saīsināts līdz MAHLE. 

 
 

BMTS

Pirmā MAHLE turbīna parādījās 2010. gadā. Daži autoīpašnieki vēl joprojām ir pārsteigti: vai tad MAHLE ražo turbīnas? Jā, tas tiek darīts sadarbībā ar kompāniju Bosch. Turbīnas tiek ražotas ar marku BMTSBosch Mahle Turbo Systems. MAHLE stiprā puse – mehānika, Bosch – elektronika.
       
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
       
 

Sadarbība dod labus rezultātus: BMTS ir lielāko turbīnu ražotāju trijniekā. Ir nianses marķējumā: ja uz turbīnas korpusa uzrakstīts BMTS, tad tas ir OE produkts, ja MAHLE – tad mezgls paredzēts pēcpārdošanas apkalpošanas tirgum. Kvalitāte, protams, ir identiska.

   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
   
  turbīnas, turbīnu remonts, ремонт турбин, турбокомпрессор, Mahle, Inter Cars, intercars.lv
 

Augstu, bet galvenais – stabilu produkcijas kvalitāti nosaka tas, ka ražošana ir maksimāli robotizēta. Starp citu, ražošanas robotu lielāko daļu izstrādājusi un uzbūvējusi pati kompānija MAHLE

 
 

 

Starp citu:

Sarežģīšana un vienkāršošana

Automobiļu konstrukcija kļūst aizvien sarežģītāka un izraisa savstarpēju mezglu resursu samazināšanos un remonta sadārdzināšanos. Piemēram, kā zināms, problēmas ar EGR tieši ietekmē turbīnu: EGR dzen kvēpus, kas nosprosto maināmās ģeometrijas mehānismu. Sākumā daži autoīpašnieki piekrita vienkāršot savas automašīnas konstrukciju, noņemot EGR. Šodien tādas procedūras bieži vien kļūst bīstamas. Piemēram, Polijā, saskaņā ar jaunajiem likumiem, par EGR noņemšanu paredzēta kriminālatbildība gan mehāniķim, kurš to darījis, gan arī autoīpašniekam.
 
 
 
 
 
sagatavots / подготовлено brauc.com; car-use.lv ®