Не работает турбина на дизеле причина


Почему может не включаться турбина - причины, сигналы. Как предотвратить поломку механизма

Турбина автомобиля является механическим агрегатом, поэтому можно с трудом избежать её неисправности. Одни поломки будут незначительными, а другие потребуют серьезного ремонтного вмешательства. Если не провести тюнинг турбины и её починку своевременно, неисправность повлияет на другие устройства автомобиля. В данной публикации мы расскажем о том, почему может не включаться турбина, раскрывая следующие тезисы:

  1. По каким признакам определить неисправность турбины.
  2. От чего зависит правильная работа турбины.
  3. Как предотвратить неисправности автомобильной турбины.

Признаки неисправности турбины автомобиля

Почему может не включаться турбина на авто? В первую очередь, следует обратить на первые сигналы, которые могут свидетельствовать о проблеме с турбиной. В них заключается и возможная причина неисправности.

Что могло происходить с турбиной до того, как она перестала включаться:

  • Приборная панель авто подавала соответствующие сигналы. На устройстве есть пиктограммы, которые владелец машины хорошо знает и понимает их суть. Если один или несколько значков загорались желтым, оранжевым или красным светом, значит, это предупреждение. При сбое работы турбины нужно обратить внимание на такие значки:

  • Если приборная панель не отображала проблему, то воздушный фильтр мог быть закупорен, оторван, или же заблокирован агрегат наддува;
  • Были проблемы с давлением в системе наддува, а также зажимами, промежуточными охладителями;
  • Происходил выброс из выхлопной трубы дыма синего цвета, особенно при сильном разгоне автомобиля. Такое явление бывает, когда масло сгорает, случайно попав в цилиндры мотора по причине его вытекания из турбокомпрессора;
  • Выходили черные выхлопные газы из выхлопной трубы – ещё один признак поломки. Он говорит о том, что из-за утечки воздуха, в нагнетающих магистралях или в интеркулере сгорела обогащенная смесь. Дефекты турбокомпрессора также могут стать источником черного выхлопа;
  • Выходил белый дым из выхлопной трубы. Основная причина – закупорка сливного маслопровода турбины;
  • Увеличился расход масла, оставались следы подтекания масла на турбине и на патрубках воздушного тракта;
  • Ухудшилась динамика разгона автомобиля;
  • Был слышен шум при работе мотора. Причина – утечка воздуха между выходом компрессора и двигателем. Кроме шума, мог издаваться скрежет. При визуальной диагностике механизма, зачастую обнаруживаются трещины и другие деформации на турбокомпрессоре, а лопасти касаются краев трещин;
  • Происходила утечка масла со стороны компрессора, если нарушилась исправность работы смазочной системы;
  • Было низкое давление масла и плохое качество масла;
  • Мотор работал неравномерно на холостом ходу, были замаслены свечи.

Что влияет на работу турбины

Мы рассмотрели причины и индикаторы, которые помогут разобраться в вероятной поломке. Но чтобы её избежать, следует рассмотреть основные факторы, которые влияют на правильную работу турбины. К ним относятся:

  • Качественное масло. У данного продукта должны отсутствовать диспергирующе-стабилизирующие и солюбилизирующие характеристики. Простыми словами, масло должно быть предназначено именно для вашего двигателя. Для двигателей с турбонаддувом нежелательно использовать масло с присадками;
  • Масляной насос. Если данный агрегат не обеспечивает нужное давление, то это приводит к нестабильному протоку масла между валом и подшипниками. Правильное прохождение смазочного флюида может повлиять и на охлаждение компонентов турбокомпрессора. То есть, масло с температурой уже 85 градусов по Цельсию, способно охладить целый механизм. Потому что температура выхлопных газов очень высокая и может достичь 700-900 градусов и выше.

Предотвращение неисправности

Теперь понятно, почему может не включаться турбина. Но чтобы таких инцидентов не происходило, лучше принять соответствующие меры. Для продления срока службы турбины автомобиля, необходимо соблюдать такие правила:

  • Использовать только оригинальное масло и топливо высокого качества;
  • Следить за давлением наддува;
  • Своевременно заменять воздушные фильтры;
  • Через каждые 7 тысяч километров пробега проводить полную замену масла;
  • Прогревать авто, работающее на дизельном двигателе;
  • После длительного пробега авто в дальних поездках, перед выключением мотора, нужно дать ему охладиться (поработать на холостых оборотах 3-5 минут). Таким образом, не образуется углеродный осадок, который мешает функционированию подшипников;
  • Не забывать своевременно проводить диагностику турбины и профессионально её обслуживать.

Полезная информация: Что такое тюнинг турбины и как он проходит.

Как проверить турбину на дизельном двигателе

Необходимость проверить турбину дизельного двигателя своими руками может возникнуть по ряду причин. Выполнение диагностики турбокомпрессора на СТО зачастую потребует определенных финансовых затрат, так как специалисты в большинстве случаев подключают диагностическое оборудование, снимают турбину с двигателя для проверки.

Чтобы выявить неисправности самостоятельно без снятия турбины, можно воспользоваться несколькими способами диагностики. На проблемы с турбокомпрессором могут указывать следующие прямые или косвенные признаки, которые проявляются в процессе работы силового агрегата:

  • появление черного, сизого или синеватого дыма выхлопа;
  • дизель шумно работает в разных режимах под нагрузкой;
  • повышается температура, мотор склонен перегреваться;
  • возрастает расход горючего и моторного масла;
  • двигатель теряет мощность, падает тяга и динамика;

В самом начале стоит отдельно отметить, что подобные симптомы могут возникать не только по причине неисправностей турбины, но данный элемент также находится в списке.

Содержание статьи

На начальном этапе диагностики следует проверить уровень и качество дизельного моторного масла. Также необходимо исключить возможное попадание сторонних предметов в турбокомпрессор.

Далее приступаем к анализу цвета выхлопных газов. Падение мощности и черный цвет выхлопа дизеля говорит о переобогащении смеси. Это может указывать на недостаточное количество подаваемого в цилиндры воздуха по причине неисправностей во впуске. Тяга дизельного мотора может также пропадать в результате утечек на выпуске.

Для проверки мотор необходимо завести и оценить звуки в процессе работы турбокомпрессора. Турбина не должна свистеть или скрипеть, не должно быть звука прорывающегося воздуха через соединения. Нужно проверить состояние и герметичность соединений патрубков, по которым осуществляется подача воздуха. Любые неплотности или повреждения недопустимы. Также обязательно проверяется состояние воздушного фильтра, так как загрязнение и снижение его пропускной способности приведет к недостаточной подаче воздуха в цилиндры.

Турбину нужно дополнительно проверять на износ. Для диагностики ротор турбины потребуется провернуть вокруг своей оси. Присутствие небольшого люфта вполне допустимо. В том случае, если ротор касается корпуса, турбине необходим ремонт.

Если дизель дымит белым или сизым выхлопом, тогда это указывает на попадание масла в цилиндры двигателя и его сгорание в рабочей камере. Подобная неисправность может возникать как по причине неисправностей турбокомпрессора, так и других узлов ДВС. Также на проблему указывает большой расход масла (около литра на 1 тыс. пройденных км.)

В этом случае необходимо снова вернуться к проверке воздушного фильтра и ротора турбины. Загрязненный фильтр пропускает малое количество воздуха, что приводит к сильной разнице давлений между корпусом турбины и картриджем с подшипниками. Из этого картриджа масло начинает вытекать в корпус компрессора. Если неисправностей не выявлено, тогда нужно приступить к осмотру сливного маслопровода на наличие загибов, трещин и других дефектов.

Еще одной причиной роста давления может служить активное попадание газов из камеры сгорания в картер двигателя, что препятствует нормальному сливу масла из турбины. Данная неисправность может быть связана с проблемами в работе системы вентиляции картерных газов, дизель начинает сапунить. На моторе с исправной турбиной во впускном и выпускном коллекторе не должно быть признаков обильного попадания масла.

Снова проводим анализ состояния турбины на осевой люфт. Если с компрессором все в норме, тогда причины наличия масла в турбине заключаются именно в повышении давления в картере двигателя. Дополнительно возможно присутствие пробки в сливном маслопроводе.

В случае шумной работы дизеля нужно проверить трубопроводы, через которые воздух подается под давлением, а также ротор турбокомпрессора. Ротор турбины во время прокрутки не должен касаться стенок. Повышенного внимания заслуживает состояние крыльчатки турбины. Любые зазубрины или признаки повреждений крыльчатки требуют немедленного ремонта компрессора. При обнаружении заметных дефектов ротора турбину необходимо снимать для детальной диагностики.

Люфта во время осевого смещения вала турбины не должно быть заметно, так как допустимый люфт составляет 0,05 мм и его не почувствуешь. Смещение вала в радиальном направлении допускает присутствие микролюфта ( допустимое значение около 1мм.), который немного ощущается. Если при оценке состояния турбины замечены сильные отклонения от данных требований и показателей, тогда компрессор можно считать сильно изношенным или неисправным.

Проверка турбонагнетателя на заведенном двигателе

Проверять турбину на наддув следует так:

  • пригласите помощника;
  • запустите двигатель;
  • определите патрубок, который соединяет впускной коллектор и турбокомпрессор;
  • пережмите указанный патрубок рукой;
  • помощник должен погазовать несколько секунд;

Если компрессор работает, тогда патрубок должен будет ощутимо раздуваться. При отсутствии производительности турбины этого не произойдет. Дополнительно следует оценить общее состояние патрубков, а также исключить возможность трещин и других дефектов впускного и выпускного коллектора дизельного двигателя.

Читайте также

  • Ресурс турбины дизельного двигателя

    От чего зависит срок службы турбонагнетателя дизельного ДВС. Особенности и рекомендации касательно эксплуатации и ремонта турбин с изменяемой геометрией.

методы диагностики и устранения неисправности

Турбированные двигатели стремительно завоевывают популярность. Если раньше турбонагнетатели устанавливались в тяжеловесные или мощные спортивные автомобили, то теперь турбины можно увидеть на легковых автомобилях, как с бензиновым движком, так и с дизельным.

Турбины дизельного двигателя обычно имеют срок эксплуатации намного меньший, чем у самого движка. Для того чтобы вовремя провести профилактические работы и не столкнуться с необходимостью оплачивать дорогостоящие детали, нужно периодически проверять работу турбины. Это вполне можно сделать самостоятельно, не обращаясь в автосервис.

Причины неисправности

Для того чтобы провести осмотр турбины и выявить неисправность, необходимо понимать, какие именно поломки могут произойти в системе турбонагнетателя.

Обычно самыми проблемными элементами являются сальники и подшипники. От износа этих деталей может появиться люфт, шум, можно столкнуться с клином турбины. Нарушиться работа может из-за неисправности смазочной системы, клапанов вентиляции, или поршневые кольца уже достаточно изношены. В таком случае продукты сгорания дизтоплива попадают в картер и приводят к негативным последствиям.

Если в выхлопе замечен дым, чаще всего сизый, то следует обратить внимание на PCV-клапан. Его неправильная работа повышает давление масла в турбине, из-за этого смазочный материал продавливает сальники. Попав наружу или в нагнетаемый воздух, масло меняет состав смеси, от этого движок значительно теряет мощность и начинает выделять вышеупомянутый дым.

Когда проверять турбину

Если использовать качественное масло и бережно относиться к дизельному агрегату, то турбонагннетатель будет работать исправно примерно 150 тысяч километров. Чтобы обнаружить любую поломку на ее начальной стадии, нужно внимательно следить за турбиной, достаточно проверить работу агрегата во время замены масла.

Таким образом, автовладелец может значительно сэкономить, ремонтируя неисправность на ее начальной стадии, вместо замены дорогостоящей детали.

Первые признаки неисправности

Разумеется, если у автолюбителя нет опыта в работе с автомобилями, не стоит сразу же разбирать агрегат и пытаться выявить неисправность изнутри. Существует несколько признаков, которые свидетельствуют о неправильной работе турбокомпрессора:

  • появление сизого или черного дыма во время выхлопа;
  • очень громкая работа дизельного агрегата при различных нагрузках;
  • двигатель часто перегревается;
  • расход топлива неуклонно растет, как и скорость расхода масла;
  • ухудшение тяги, потеря мощности и динамики.

Каждый из признаков может говорить не только о неисправной турбине, но и о ряде других мелких поломок. Если причина не в турбонагнетателе, то необходимо немедленно обратиться на сервис для дальнейшей диагностики. Чем раньше обнаружить поломку, тем дешевле обойдется ее устранить.

Самостоятельная проверка

Первичную проверку можно провести собственными силами, чтобы не тратиться на компьютерную диагностику, которая часто стоит немалых денег. Для начала, турбокомпрессор нужно тщательно осмотреть.

В первую очередь проверяется уровень и качество моторного масла используемого для дизельного мотора. Затем нужно убедиться, что в компрессор не попал никакой посторонний предмет.

После проведенных процедур необходимо оценить цвет выхлопа. Он также может указать на конкретные проблемы с турбиной. Если цвет выхлопа черный, и при этом замечено падение мощности, то, скорее всего, придется иметь дело с переобогащенносй смесью. Она появляется из-за поломки системы впуска-выпуска воздуха. На впуске в цилиндры попадает недостаточное количество воздуха, а на выпуске могут быть утечки, которые и приводят к потере мощности.

Сизый или даже белый дым из выхлопной трубы говорит о том, что масло попадает в цилиндры, а затем сгорает в рабочей камере. При этом расход масла может вырасти примерно до литра на 1000 километров. Необходимо проверить работу ротора и чистоту фильтров. Ротор должен иметь небольшой люфт и не касаться корпуса, иначе деталь требует немедленного осмотра и ремонта.

Сильно загрязненный фильтр не может пропускать необходимое количество воздуха, за счет этого создается разное давление в корпусе турбонагнетателя и в картридже с подшипниками. Из этого картриджа масло попадает в компрессор. Если дело не в фильтре, то необходимо проверить всю систему подачи масла, шланги и патрубки на наличие загибов, трещин и щелей.

Герметичность соединений патрубков можно проверить при заведенном двигателе. Свист и скрип, а также воздух, прорывающийся сквозь систему, говорит о том, что хомуты нужно подтянуть. Любая неплотность или повреждение ведет к недостаточной подаче воздуха в цилиндры.

Еще одной причиной неисправности турбины становится неправильный слив масла из-за того, что газы попали в картер. Необходимо проверить систему вентиляции, чтобы дизельный мотор не начал сапунить.

Проверка на заведенном двигателе

Самый простой способ, как проверить турбину на дизельном двигателе требует присутствия хотя бы двух человек.

  1. Заведите двигатель.
  2. Найдите патрубок между турбонагнетателем и впускным коллектором.
  3. Передавите его.
  4. Несколько секунд погазуйте.

При правильной работе турбины, почувствуется, что патрубок ощутимо надувается. Если этого не происходит, возможны разнообразные трещины и дефекты коллектора. Следует обратиться за квалифицированной помощью для устранения поломки.

Очень важно понимать, что диагностику можно провести самостоятельно, но ремонт необходимо доверить профессионалам.

Неквалифицированное вмешательство может привести к тому, что маленькая неисправность приведет к поломке всей детали и поставит автовладельца перед необходимостью менять и ремонтировать турбокомпрессор. Необходимо обратиться в проверенный сервис, где специалисты быстро и качественно устранят неисправность и продлят жизнь турбонагнетателю на дизельном двигателе.

Потеря мощности дизельной турбины - причины, виды неисправностей

Выброс черного или белого дыма, шум и чрезмерное потребление топлива являются основными признаками, которые указывают на возможные сбои в системе турбины дизельного двигателя. Потеря мощности дизельной турбины может быть спровоцирована и другими факторами. Обнаружив первый сигнал неисправности, нужно сразу проверить пригодности механизма, и по возможности, быстрее устранить проблему в мастерской.

Содержание

  1. Особенности и причины неисправностей турбин в дизельных двигателях.
  2. Долговечность дизельной турбины.
  3. Неисправности в дизельной турбине – исключения.

Особенности турбин для дизельных двигателей

В дизельных двигателях зачастую применяются турбины с изменяемой геометрией (аббр. ТИГ или VIG). В таком механизме на место перепускного клапана приходят специальные направляющие лопасти, контролирующие поток выхлопных газов, которые поступают в турбокомпрессор. У направляющих лопастей тот же принцип работы, что и у обычных перепускных клапанов турбин, и управляются они системой вакуума. Дизельная турбина перестает работать, когда лопатки в дизельном моторе закрыты, а выхлопные газы направляются мимо турбокомпрессора. Минус таких турбин – чувствительность к высоким температурам. Турбина с изменяемой геометрией позволяет снизить температуру выхлопных газов.

Турбина с изменяемой геометрией – схема

В мире есть только две модели авто, на которых используются турбины VIG на бензиновых, а не дизельных моторах – это Porsche 911 Turbo и Porsche 718 Boxter.

Турбина не изнашивается и не ломается сама по себе, если техническое обслуживание двигателя – замена масла и фильтров, использование качественного топлива, строго выполняется в соответствии с руководством производителя. Сбои в работе турбины могут спровоцировать загрязнения на фильтрах, избыток масла, попадание частиц инородных тел из выпускного коллектора. Перечислим с подробным описанием наиболее распространенные причины, по которым происходит потеря мощности дизельной турбины:

  • Скудное смазывание турбины. Это следствие некачественного топлива, засорения масленой системы авто, забитых масленых каналов в двигателе, закупоренного масленого фильтра;
  • «Горячая парковка» автомобиля. После длительной езды транспортное средство паркуют и сразу глушат двигатель – так элементы турбокомпрессора быстро изнашиваются;
  • Появление углерода в масле двигателя. Углерод накапливается в турбокомпрессоре как отложения, которые также могут стать причиной дисбаланса в работе системы;
  • Выход и строя системы выпуска выхлопных газов (дизельные турбины здесь очень чувствительны, т.к. со встроенным сажевым фильтром). При закупорке сажевого фильтра, увеличивается давление выхлопных газов, которые поступают в турбину. Вал в турбокомпрессоре не справляется со сверхнагрузкой, и механизм издает характерный свист;
  • Попадание инородных частиц в турбину через воздухозаборник авто. Агрегат выходит из строя, когда инородные частицы повреждают лопасти, нарушается баланс вращения, а вал и подшипники сильно повреждаются.

Долговечность турбины в дизельном двигателе

Как долго работает турбина на дизельном двигателе? Если двигатель и автомобиль хорошо обслуживаются, турбина начинает страдать от износа только на 200 000 километров пробега. В случае плохого обращения с машиной, турбина может сломаться даже через 50-80 000 километров. Поэтому нельзя сказать, что для каждой турбины существует точная дата, когда она обязательно должна сломаться. Единственная мера предосторожности, чтобы сохранить этот компонент в максимальной степени – всегда заботиться о машине, проверять её и регулярно обслуживать.

Неисправность турбины – исключения

Свист турбины дизельного двигателя не всегда свидетельствует о её поломке или неисправности. Некоторые дизельные двигатели, особенно на более старых моделях авто, имеют этот недостаток (слышен небольшой свист при замедлении и ускорении). Так что при покупке подержанной машины, свист может быть характерным признаком. Ситуация меняется, когда свист становится оглушительным и неестественным, и отсутствовал во время тест-драйва автомобиля.

Сильный и стойкий свист также может появиться из-за изношенных подшипников, а не от самой турбины. Если неприятный звук слышен, даже когда машина находится в нейтральном положении, можно исключить, что проблема вызвана с турбиной. В любом случае, если владелец транспортного средства уже слышит странный шум и оглушительный свист, лучше не совершать дальние поездки и как можно быстрее доставить машину в мастерскую.

Читайте также: Для чего нужна в автомобиле турбина, особенности эксплуатации механизма.

Причины поломки и выхода турбин и турбокомпрессора из строя

Причин для выхода турбины из строя может быть несколько, однако, если вы соблюдаете все технический регламенты по обслуживанию машины, замене масла и вовремя проводите обслуживание автомобиля, то турбокомпрессор установленный на автомобиль прослужит вам долгие годы и пробег автомобиля 200-250 т. км с одной турбиной это не редкость, а просто внимательное отношение к своему автомобилю и соблюдение требований для его длительной и безпроблемной эксплуатации.

Рекомендуем вас посмотреть виде ролик от фирмы Garrett посвещенный проблемам с турбинами и правильному обращению с ними:

Теперь поговорим о проблемах поподробнее:

1. Моторное масло загрязнено

            1.1 Моторное масло имеет включения достаточно крупных абразивных частиц

При наличии в масле крупных абразивных частиц наблюдается сильный износ опорных шеек ротора турбокомпрессора. На шейках и втулках  опорных и упорных подшипников можно наблюдать довольно глубокие задиры (фото 1-4).

Фото 1.

Фото 2.

Фото 3.

Фото 4. (справа – новая втулка)

Среди наиболее вероятных причин такого состояния моторного масла прежде всего следует назвать некондиционный масляный фильтр, перепускной клапан которого негерметичен. Вследствие этого часть масла поступает в каналы двигателя без фильтрации.

Также причиной может стать загрязнение моторного масла после неаккуратного ремонта. Зачастую грязь может попасть в масло после вскрытия  клапанной крышки головки блока, поддона масляного картера или каких-либо других работ с частичной разборкой двигателя. При этом даже качественный масляный фильтр может оказаться полностью блокированным загрязнениями, после чего срабатывает перепускной клапан и масло поступает в магистраль без фильтрации.

            1.2. Моторное масло имеет загрязнения в виде мелких абразивных частиц

Визуально загрязнение масла такого характера проявляется в значительном износе опорных шеек ротора ТК, причем на граничных кромках зон трения будет наблюдаться эффект «зализывания». Втулки радиальных подшипников изнашиваются подобным образом – хорошо видны скругления их кромок. Также хорошо виден износ на внутренней стороне упорного подшипника (фото 5-7).

Фото 5.

Фото 6.

Фото 7.

Наиболее вероятные причины загрязнения такого характера:

—  значительное превышение срока службы моторного масла. Любое масло постепенно теряет свои смазывающие свойства, стареет и закоксовывается от воздействия высоких температур. Мелкие частицы кокса проникают сквозь фильтрующий элемент масляного фильтра и  постепенно «шлифуют» поверхности трения в подшипниках турбокомпрессора.

— После обкатки двигателя масло не было вовремя заменено. Обкатка сопровождается образованием мелких абразивных частиц металла. При этом абразивные частицы  попадают в систему смазки турбокомпрессора, что приводит к его повышенному износу.

            2. Моторное масло имеет химические загрязнения

Загрязнение масла такого характера проявляется в виде значительного износа опорных шеек ротора ТК. При этом наличествуют явные признаки перегрева в виде  цветов побежалости. Аналогичная картина наблюдается и на внутренних поверхностях опорных втулок подшипников скольжения. (фото 8,9)

Фото 8.

Фото 9.

Наиболее вероятные причины такого загрязнения:

— смешивание моторного масла в картере двигателя с топливом. Причиной может быть нарушение в работе системы подачи топлива. Если одна или несколько форсунок системы впрыска работают неправильно, часть топлива может попадать в картер. Также топливо может попасть в масло вследствие неаккуратного техобслуживания, к примеру измерения компрессии в цилиндрах;

— наличие в масле чрезмерного количества присадок, улучшающих отдельные его свойства;

— применение в двигателе некачественного моторного масла либо вполне качественного, но не предназначенного для использования в моторах с турбокомпрессором.

Химические загрязнения приводят к резкому снижению прочности масляной пленки в подшипниках скольжения ТК. На интенсивных режимах работы агрегата пленка может разрушаться, что приводит к сухому трению как раз в тот момент, когда смазка нужна больше всего.

3. Повреждения, связанные с эксплуатацией ТК на предельных режимах

            3.1. Повреждения ТК по причине выхода на запредельные температурные параметры работы

Превышение температурных показателей работы турбокомпрессора приводит к образованию масляного нагара на шейках ротора и значительному закоксовыванию вала. От перегрева тыльная сторона турбинного колеса становится слегка вогнутой, а иногда на ней и примыкающей части вала появляется  «апельсиновая корка» (фото 10,11). Наиболее серьезные последствия перегрева – образование на тыльной стороне колеса  глубоких трещин (фото 12).

Фото 10.

Фото 11.

Фото 12.

Причины работы турбокомпрессора на запредельных температурах:

—  Нарушение в работе системы охлаждения. Самая распространенная причина – неисправный термостат. Также причиной может стать недостаточный уровень охлаждающей жидкости;

— Нарушения в работе газораспределительной системы, к примеру, неправильный угол опережения зажигания или несвоевременный впрыск топлива;

— Использование в двигателе топлива, не соответствующего рекомендованного изготовителем автомобиля;

— для ТК с водяным охлаждением – образование в водяной рубашке ТК воздушной пробки, образование накипи в патрубках системы охлаждения, что приводит к уменьшению их сечения вплоть до полного перекрытия.

            3.2. Повреждения ТК, связанные с выходом на запредельные обороты ротора

При превышении максимальных значений частоты вращения ротора ТК  может сопровождаться образованием трещин  лопаток турбины. При дальнейшей работе агрегата на таких режимах часть лопаток может быть разрушена, вплоть до полного разрыва всего колеса турбины (фото13,14).

Фото 13.

Фото 14.

Причины выхода турбокомпрессора на запредельные частоты вращения:

— Неисправность системы регулирования турбокомпрессора. Наиболее распространенная причина – выход из строя датчика  давления воздуха, расположенного во впускном коллекторе двигателя;

— неисправность байпасной системы. Данная неисправность возникает в турбокомпрессорах, в которых предусмотрен перепуск выхлопных газов. Примером может служить турбокомпрессор с нормально закрытыми предохранительными клапанами;

— для ТК с системой VNT ( с изменяемой геометрией) и системой VST (с дросселированием) – заклинивание регулируемых элементов в положении, соответствующем наибольшей производительности турбинной части агрегата.

4. Недостаток смазки турбокомпрессора

4.1.Неисправности узлов и деталей ТК в связи  с недостаточностью смазки, как временной, так и постоянной

Дефицит смазки в турбокомпрессоре имеет симптомы, во многом  схожие с теми, которые возникают при химическом загрязнении масла. При этом наблюдается изменение цвета  ротора и втулок подшипников скольжения. С серебристо-белого эти детали меняют цвет на желтый или даже иссиня-черный. Впоследствии, если причина дефицита смазки не устраняется, может последовать разрушение вала ротора. Самым серьезным последствием может стать отрыв колеса турбины. Также разрушаются дистанционные втулки и подшипники скольжения (фото 15-17).

Фото 15.

Фото16.

Фото 17.

Возможные причины дефицита смазки ТК:

— общая неисправность системы смазки двигателя, в том числе износ деталей маслонасоса, неисправность редукционного клапана маслонасоса, чрезмерное засорение масляного фильтра;

— наличие в поддоне картера больших отложений закоксованного масла и посторонних предметов (кусков прокладок, металлических осколков и т.д.)

В данном случае при работе двигателя на холостых оборотах давление масла в системе находится в пределах нормы. С повышением частоты вращения коленвала увеличивается производительность маслонасоса, что приводит к подтягиванию к сетке маслоприемника имеющихся в поддоне загрязнений, а это может привести к значительному падению давления в системе как раз в тот момент, когда двигатель работает под нагрузкой и нуждается в смазке. Датчик аварийного давления в системе смазки при этом не срабатывает – давление в системе остается выше минимального, но его недостаточно для обеспечения смазки турбокомпрессора, который работает в наиболее тяжелых условиях;

— снижение количества подаваемого в турбокомпрессор масла из-за ненадлежащего состояния подающей трубки. Трубка может быть засорена коксовыми отложениями либо повреждена механически;

— засорение масляных каналов корпуса турбокомпрессора. Причин у такого явления может быть несколько, и самая вероятная из них это попадание частиц кокса в каналы из подающей магистрали системы смазки ТК. При ремонте агрегата рекомендуется заменить подающую магистраль  на новую. В крайнем случае достаточно ее тщательно промыть и продуть, чтобы по возможности исключить наличие в ней загрязнений. Масляные каналы корпуса ТК могут быть перекрыты и по другим причинам. Некоторые модели турбокомпрессоров имеют дополнительный масляный фильтр, который представляет собой мелкую сетку в корпусе из пластмассы. Пластмасса в процессе эксплуатации может разрушаться. и ее частицы попадают в каналы и перекрывают их. Также пластмассовый корпус может разрушиться в результате неправильного монтажа.

5. Повреждения турбокомпрессора механического характера

5.1.Повреждения рабочего колеса компрессора твердыми предметами

Твердые предметы, попадающие в канал подачи воздуха и далее в компрессор могут нанести ему непоправимый вред. Это может быть шайба, гайка или какая-либо пластмассовая деталь, попавшая в канал в результате неаккуратного ремонта. Поврежденная крыльчатка компрессора теряет балансировку, после чего турбокомпрессор полностью выходит из строя в течение небольшого периода времени. В худшем случае может  произойти обрыв вала ротора или  обрыв рабочего колеса компрессора (фото 18-20).

Фото 18.

Фото 19.

Фото 20.

5.2. Повреждения рабочего колеса компрессора мягкими предметами

Несмотря на то, что некоторые предметы, попадающие в компрессор, являются мягкими, последствия от этого не менее плачевные. В компрессор могут попасть сухие листья, кусок ветоши, бумаги или картона, и любой из этих предметов наносит рабочему колесу серьезный вред, после чего выходит из строя весь агрегат. Причина состоит в нарушении балансировки ротора, что приводит к быстрому разрушению дистанционных втулок и подшипников. В худшем случае может произойти излом вала ротора. Мягкие предметы становятся причиной деформации лопаток колеса компрессора, а в некоторых случаях происходит усталостное разрушение лопаток (фото 21,22).

Фото 21.

Фото 22.

5.3.Абразивные повреждения лопаток  рабочего колеса компрессора

В воздушную магистраль турбокомпрессора могут попадать абразивные частицы (пыль, песок), которые постепенно изнашивают рабочее колесо. Изменяется форма лопаток, они сглаживаются и истончаются. И хотя дисбаланса при этом не наблюдается – поверхности стираются равномерно, но происходит уменьшение рабочей поверхности колеса, что приводит к падению производительности агрегата (фото 23).

Фото 23.

Наиболее вероятные причины попадания в воздушный канал абразивных частиц – проблемы с воздушным фильтром. В частности, он может быть деформирован таким образом, что часть воздуха не подвергается фильтрации. Также причиной может быть негерметичность  патрубка от воздушного фильтра до входа в турбокомпрессор. В этой части наблюдается разрежение, и пыль и песок попросту засасывает внутрь. Еще одна возможная причина – негерметичность системы вентиляции картера.

5.4. Повреждения посторонними предметами на стороне турбины

Как уже было сказано, турбокомпрессор работает на режимах, близких к предельным. Поэтому попадание в турбинную часть даже небольших посторонних предметов может привести к катастрофическим последствиям. Это может быть окалина, твердый нагар, частицы песка, осколок поршня или клапана. Наиболее тяжелый случай – отрыв рабочего колеса турбины. В системах с изменяемой геометрией (VNT) могут быть повреждены лопатки, что приведет к выходу из строя системы регулирования (фото  24, 25).

Фото 24.

Фото25.

Признаки неисправности турбины дизельного двигателя

Если вы только собираетесь приобрести или уже являетесь владельцем турбированного авто, то вы должны знать все признаки неисправности турбины дизельного двигателя, ведь исправность турбокомпрессора влияет на работу контрактного мотора и его составляющих. Чем раньше вы обнаружите неполадки и примите меры, тем меньше финансовых и временных затрат потребуется на их устранение и восстановление стабильной работы автомобиля.

Если вы обнаружили даже косвенный признак того, что турбина двигателя на дизельном топливе неисправна – как можно скорее посетите автосервис.

На что стоит обратить внимание?

Наиболее явные признаки сбоя в работе турбокомпрессора следующие:

  • Дымит выхлопная труба, приобретает от белого до черного и темно-синего оттенка.
  • Повышается уровень шума при работе мотора, который можно воспринять на слух;
  • Пульсация давления на выходе турбины или так называемый «помпаж», которая проявляет себя четкими громкими хлопками;
  • Падение тяги, ухудшение показателей динамики, требуется больше времени, чтобы набрать обороты. На холостых – движок работает также нестабильно;
  • Резкий запах горелого масла и увеличение его потребления автомобилем;
  • Глухой звук, свист, щелчки или другой звук под капотом авто.

Но при постановке диагноза машине о неисправности турбины не следует опираться только на вышеперечисленные признаки, лучше обследовать автомобиль у профессионалов, которые определят истинную причину появления неполадок.

Что проверить самостоятельно?

До посещения станции технического обслуживания в некоторых случаях можно своими руками провести базовую диагностику автомобиля.

  1. Если вы обнаружили задымление, то вне зависимости от его цвета, нужно проверить воздушный фильтр и соединения патрубков. Если произошло нарушение герметичности, то ее нужно устранить и заменить фильтр;

  2. Насколько изношена турбина можно узнать легкой прокруткой ротора: люфт маленький – все в порядке, а, если во время поворота ротор даже слегка касается корпуса, то турбину вероятнее всего нужно отдать в ремонт;

  3. Исследовать турбонадув. Открыть капот, запустить движок и пережать патрубок, который ведет от турбокомпрессора к впускному коллектору. Другой человек должен газовать несколько секунд и, если патрубок надувается от давления, то все в норме, если он вял – турбина требует ремонта;

  4. Осмотреть саму турбину. На ее поверхности не должно быть масляных или иных следов. Если отсоединить патрубок, который пережимали в предыдущем пункте и появились следы масла –скорее всего, нужна замена турбины.

Как предотвратить поломку турбокомпрессора?

Во избежание непредвиденного ремонта, замены запчастей и автомобиль служил вам как можно долгий срок, отношение к авто должно быть крайне бережным и оказываться ему должное внимание. Используйте масла и топливо высокого качества, откажитесь от «пятиминутных» промывок, которые могут за один раз уничтожить турбину и исключить возможность ее восстановления, используйте турботаймер, масло должно всегда находиться на нужном уровне, прогревайте движок перед началом движения и регулярно проходите технический осмотр автомобиля. Это и другие моменты являются гарантом того, что турбокомпрессор не потребует серьезного ремонта продолжительное время.

Блог

Ethical Man: Почему не работают ветряные микровентиляторы

Самое удручающее в попытках вести более экологически чистый образ жизни - это то, что все дело в бездействии.

Нам говорят, что мы должны прекратить летать, перестать водить машину, перестать есть мясо, перестать обогревать наши дома ... список можно продолжать и продолжать.

Так что приятно узнать, что вы можете сделать что-то, что уменьшит ваше воздействие на окружающую среду, И требует, чтобы вы купили себе хороший комплект для загрузки.

Принесите отечественный ветряк!

Для просмотра этого контента у вас должен быть включен Javascript и установлен Flash. Посетите BBC Webwise для получения полных инструкций. Если вы читаете через RSS, вам необходимо посетить блог, чтобы получить доступ к этому контенту.

Что может быть экологически безопаснее, чем получение электричества с помощью ветра, и что может быть лучше этического знака чести, чем турбина, крутящаяся на моей крыше?

Это определенно то, о чем я думал три года назад, когда редактор Newsnight призвал меня и мою семью попытаться сделать наш образ жизни более экологичным.

К сожалению, я был не единственным подражателем этики, который хотел пожать ветер. Когда я начал изучать возможность установки турбины в моем лондонском доме с террасами, лидер тори Дэвид Кэмерон объявил о своем стремлении сделать то же самое.

Вопрос был в том, кто поднимет их первым?

Три года спустя, ни у меня, ни у лидера партии тори нет турбины на крыше.
Почему?

Ответ очень прост. В большинстве городских районов Великобритании ветряные турбины просто не работают.

Да, они вращаются, но они не вырабатывают значительного количества энергии. Почему нет?

Вот немного науки ... (не волнуйтесь, вы сможете следить за ней).

Простое уравнение дает силу ветра. Мощность = 0,5 x площадь сбора x куб скорости ветра.

Это говорит нам о том, что мощность турбины связана с двумя факторами: размером турбины и силой ветра.

Давайте сначала посмотрим на размер.

Вернитесь к математике на экзаменах GCSE (я достаточно взрослый, чтобы сдавать экзамены O-level).Без сомнения, вы смутно помните, что площадь круга равна константе пи (3,14), умноженной на радиус круга в квадрате.

Это означает, что по мере увеличения длины лопатки турбины площадь сбора непропорционально увеличивается.

Возьмите микротурбину, которую я планировал. Его лезвия имели длину 1,75 м, что давало площадь сбора чуть менее 10 кв. М. Крошечный.

Сравните это с ветряными турбинами, которые я посетил в Техасе в начале этого года. У некоторых из них были лопатки турбины длиной 45 м, что дало собираемую площадь 6 358 кв. М.Огромный.

Вывод ясен из математики - маленькие турбины имеют непропорционально меньшие площади сбора и, следовательно, генерируют значительно меньше энергии.

А как насчет скорости ветра?

Ключевым моментом здесь является то, что куб зависит от скорости ветра. Сила ветра связана с кубом скорости ветра. Так что при небольшой скорости ветра практически ничего не получится. Когда это действительно дует, вы получаете много энергии.

Вот почему. Удвойте скорость ветра, и вы получите в восемь раз больше мощности.Увеличьте его в четыре раза, и вы получите в 64 раза больше. В восемь раз больше скорости, а мы говорим о более чем 500-кратной мощности.

Цифры, данные Windsave, компанией, которая собиралась установить мой ветряк, подтвердили это.

Он хвастался, что его турбина 1,75 м будет вырабатывать 1 кВт мощности на скорости 12,5 м в секунду.

Довольно хорошо, но 12,5 м / с - это ветер силой 6 баллов, приличный ветер.

Уменьшите скорость ветра вдвое до шести метров в секунду (умеренный ветер) и - благодаря этому закону куба - теперь вы получаете всего 120 Вт - это два стандартных лампы накаливания (10 энергосберегающих компактных флуоресцентных ламп).

Хм, неплохо.

Мой дом находится на склоне самого высокого холма в Лондоне и относительно незащищен, но мне сказали, что средняя скорость ветра, вероятно, будет от 4 до 5 метров в секунду. (Вы можете узнать скорость ветра в вашем районе здесь.)

На таких скоростях мне повезло получить 25 Вт. Этого едва хватает на две энергосберегающие лампочки. Недостаточно, чтобы выполнить обещание компании сократить мои счета за электричество «до 30% в год».

Сообщение ясное.В большинстве мест в Великобритании микроветровые турбины никогда не производят значительного количества электроэнергии.

Совершенно абсурдно заявление, сделанное Energy Saving Trust, когда я планировал свою турбину, о том, что домашние ветряные турбины могут обеспечивать 4% всей потребности Великобритании в электроэнергии и сокращать выбросы углекислого газа на 6%.

Это также предполагает, что правительству следует еще раз подумать о предложении щедрого зеленого тарифа на электроэнергию, вырабатываемую микроветровыми турбинами.

И, если потребуется еще какое-то доказательство моей точки зрения, в сентябре этого года Windsave разорился.

Конечно, не вся ветроэнергетика - это тупик. Наши расчеты говорят нам, что мощность резко возрастает по мере увеличения размера турбины и скорости ветра. Таким образом, 10-метровая турбина при ветре в 10 узлов генерирует в 100000 раз больше мощности, чем 1-метровая турбина при ветре в 1 узел.

В самом деле, если бы Камден, мой местный совет, дал мне разрешение на проектирование одной из тех техасских громад, он бы генерировал значительную мощность - примерно 200 кВт - даже со скоростью 4 м / с.

Но даже эти впечатляющие цифры не могут скрыть неудобную правду об энергии ветра: за исключением штормовых условий, это - по сравнению с ископаемым топливом - очень разреженный источник энергии.

Профессор Дэвид Маккей, новый главный научный сотрудник Министерства энергетики и изменения климата, подсчитал это. Вместо кВт он рассчитывает мощность в кВт-ч и оценивает, что если мы разместим ветряные турбины в самых ветреных 10% страны, мы будем производить только 20 кВт-ч в день на человека в Великобритании.

По словам Маккея, для проезда 50 км среднего автомобиля требуется 40 кВтч.

Добавьте морские турбины, покрывающие треть доступных мест на мелководье (44 000 турбин), и установите глубоководные турбины на полосе шириной 9 км по всему британскому побережью, и вы получите дополнительные 48 кВт-ч в день на человека.

Это много энергии, но даже по весьма консервативным оценкам средний житель Великобритании потребляет 125 кВт / ч в день.

Это приводит к удручающему выводу. Ветер - это, в лучшем случае, лишь частичное решение проблемы получения энергии с низким содержанием углерода.

.

FAIL: Авария ветряной турбины на антарктической исследовательской станции, дизель спешит на помощь

Из ABC Australia следует видео. Доказательство того, о чем мы всегда говорили: Вам нужен резервный генератор, работающий на ископаемом топливе, для любого «зеленого» проекта ветро / солнечной энергетики.

Антарктическая исследовательская станция Моусон полагается исключительно на дизельное топливо после падения ветряной турбины на землю

Австралийская антарктическая исследовательская станция теперь полагается исключительно на выработку дизельной энергии после того, как в одночасье обрушилась ветряная турбина.

Экспедиционеры на станции Моусон обнаружили, что головка 30-метровой турбины Enercon E30 упала на землю около 21:00 во вторник.

Генеральный менеджер Австралийского антарктического отдела по поддержке и операциям доктор Роб Вудинг сказал, что он благодарен, что никто не пострадал в результате инцидента.

Доктор Вудинг сказал, что причина обвала неясна, так как погодные условия в последние несколько дней были умеренными.

ФОТО: База работает на дизельном топливе.(Поставляется: AAD)

«Мы пока не знаем, в чем причина этого», - сказал он.

«Ветер в Моусоне всегда довольно сильный по ночам, поэтому скорость была около 40 узлов, но по стандартам Моусона он не особенно сильный».

Доктор Вудинг сказал, что турбина была одной из двух на станции, но обе были отключены в качестве меры предосторожности, пока исследования продолжаются.

Вся история здесь

Видео:

Нравится:

Нравится Загрузка...

Связанные

9 ноября 2017 года в Green tech. .

4 причины автомобильного двигателя, который проворачивается, но не запускается (и способы устранения)

Последнее обновление 2 декабря 2020 г.

Любой владелец автомобиля, вероятно, сталкивался с неприятной проблемой автомобиля, который заводится, но не заводится. t заводиться, даже после многократного поворота ключа в замке зажигания. Однако не позволяйте отчаянию помешать вам логически понять, почему ваш автомобиль заводится, но не заводится нормально.

Ищете хорошее онлайн-руководство по ремонту? Щелкните здесь, чтобы увидеть 5 лучших вариантов.

Связано: что делать, если ваш автомобиль сломался

Причины, по которым автомобиль заводится, но не перекручивается

При проворачивании двигателя запускается стартер для запуска двигателя. Стартер заставляет вращаться маховик, который вращает коленчатый вал, когда все работает правильно. Иногда этот процесс прерывается, когда в системе возникает заминка, и двигатель автомобиля перестает работать после того, как он «перевернется» или проворачивается.

Для нормального запуска двигателя требуется достаточное давление топлива, своевременная искра и нормальное сжатие.Когда он не запускается, проблема обычно связана с одной из этих систем, хотя стартерная система также может быть виновата. Ниже приведены некоторые распространенные причины, по которым двигатель проворачивается, но не запускается, и несколько советов по устранению неполадок, чтобы определить причину.

См. Также: Что делать, если ваш автомобиль выключается во время вождения

# 1 - Проблемы с искрами

Отсутствие искры может возникнуть из-за поврежденного модуля зажигания, неисправного датчика положения коленчатого вала, залитого двигателя (иногда случается в старых автомобилях или автомобилях с большим пробегом), неисправные свечи зажигания или проблема в цепи зажигания, например, в проводке, системе безопасности (подача топлива могла быть перекрыта, чтобы предотвратить кражу, либо микросхема в ключе могла быть неисправным) или неисправным выключателем зажигания.

Искра, не рассчитанная по времени, может возникнуть, если есть проблема с системой синхронизации. Это может быть сложно диагностировать, но индикатор времени - полезный инструмент для проверки того, что все цилиндры работают именно тогда, когда должны.

Чтобы определить, есть ли проблема с искрой, визуально проверьте крышку распределителя (если она есть в вашем автомобиле) и провода свечей зажигания, так как они могут ухудшиться с возрастом. Для проверки наличия дуги на каждом проводе или катушке свечи зажигания следует использовать искровой тестер.

Если вы подозреваете, что двигатель может быть залит после неоднократных попыток завести автомобиль, снимите свечи зажигания и дайте им высохнуть, затем замените их и повторите попытку.

# 2 - Отсутствие потока топлива

Проблемы с потоком топлива могут быть вызваны повреждением предохранителя топливного насоса, неисправным топливным насосом, загрязненным или неподходящим топливом в баке, неисправным или забитым топливным фильтром или инжектор, или просто пустой топливный бак (указатель уровня топлива не всегда точен).

Наличие соответствующего давления топлива важно для запуска или работы двигателя вашего автомобиля, особенно для двигателей с впрыском топлива.Послушайте, как в течение нескольких секунд услышите гудение топливного насоса, когда вы поворачиваете зажигание в положение «включено».

Если не слышно гудения изнутри автомобиля или сзади у топливного бака, возможно, насос неисправен и топливо не доходит до двигателя.

Обратите внимание, что некоторые топливные насосы работают только при запуске двигателя, поэтому у некоторых автомобилей нет слышимого гудения. Для получения дополнительной информации о вашей конкретной модели обратитесь в Интернет или к руководству пользователя.

Если вы слышите гудение топливного насоса, вы можете попробовать положить отвертку с плоской головкой на каждую форсунку (с ручкой рядом с ухом), пока автомобиль заводится.Если форсунки работают, вы услышите слабый тикающий звук из каждой форсунки, передаваемый валом отвертки.

В некоторых автомобилях есть функция безопасности, называемая инерционным выключателем, которая автоматически перекрывает подачу топлива после удара. Если ваш автомобиль недавно подвергся удару, обратитесь к руководству пользователя, чтобы узнать, присутствует ли эта функция в вашем автомобиле, и узнайте, как вручную переключить ее, чтобы топливо снова текло.

# 3 - Низкое сжатие

Каждый цилиндр нуждается в сжатии для правильной работы двигателя.Степень сжатия сравнивает максимальный объем цилиндра с минимальным объемом цилиндра во время каждого хода поршня. Если один или несколько цилиндров имеют низкую степень сжатия, воздух из цикла сгорания просачивается мимо поршневых колец, что ограничивает объем работы, которую цилиндр может совершить для вращения коленчатого вала.

Проблемы с компрессией могут быть вызваны обрывом или ослаблением ремня или цепи привода ГРМ или защелкиванием верхнего распределительного вала. Перегретый двигатель - еще одна серьезная проблема, которая может помешать запуску вашего автомобиля.

Попробуйте использовать датчик компрессии или тестер, чтобы проверить, есть ли у вас проблемы со сжатием в вашем автомобиле. В таком случае проверка на утечку является вторичным испытанием для проверки герметичности цилиндра. Профессиональный механик может провести эти тесты и осмотреть цилиндры, если вам неудобно проверять себя.

# 4 - Проблемы с источником питания

Еще одна возможная проблема - слабый стартер, который использует много ампер для проворачивания двигателя, а затем не имеет большого количества сока для включения топливных форсунок и системы зажигания.В этом случае вы, вероятно, заметите, что стартер издает необычный шум, когда вы пытаетесь запустить двигатель, или он вообще не вращается.

Слабые или корродированные кабели аккумулятора или разряженный аккумулятор также могут способствовать возникновению проблемы. Проверяйте напряжение аккумулятора мультиметром, проворачивая двигатель. Он должен показывать более 10 вольт.

Проверьте, нет ли перегоревших предохранителей, сняв визуально и осмотрев проводку каждого предохранителя, когда автомобиль выключен. Если они в хорошем состоянии, вставьте их обратно, затем попробуйте включить зажигание автомобиля и с помощью контрольной лампы проверить каждый предохранитель на предмет протекания электрического тока.Замените все поврежденные предохранители на новые из автомагазина.

Рекомендации по поиску и устранению неисправностей

Если двигатель заводится, но не запускается, выключите автомобиль и снимите воздухозаборную трубку, прикрепленную к корпусу дроссельной заслонки. Затем, осторожно нажав на дроссельную заслонку, распылить небольшое количество пусковой жидкости в двигатель. После этого попробуйте запустить двигатель еще раз.

Если двигатель запускается, но через несколько секунд заглохнет, это означает, что в нем нет топлива, но искра и компрессия в порядке.Однако, если двигатель не запускается, ему почти наверняка не хватает искры.

Избегайте многократных проворачиваний двигателя автомобиля, чтобы попытаться запустить его, так как это может привести к износу стартера или разрядке аккумулятора.

Если вам нужно попробовать несколько раз, подождите несколько минут после каждых 15 секунд запуска, чтобы дать стартеру остыть. На каждую попытку вы узнаете, решили ли вы проблему, не больше пары секунд.

Проверка датчиков и исполнительных механизмов на наличие проблем имеет решающее значение, поскольку современные автомобили имеют множество электрических компонентов, которые могут вызвать сбой в процессе запуска двигателя.

Лучший способ сделать это - проверить компьютер автомобиля на наличие кодов (неисправностей в электрической системе) с помощью диагностического прибора, который можно найти в большинстве магазинов автозапчастей. Большинство из этих проблем также приводят к тому, что загорается индикатор проверки двигателя, но не все из них.

.

Как работают ветряные турбины?

Вы здесь

Ветровые турбины работают по простому принципу: вместо того, чтобы использовать электричество для производства ветра, как вентилятор, ветровые турбины используют ветер для производства электроэнергии.Ветер вращает похожие на пропеллер лопасти турбины вокруг ротора, который вращает генератор, который вырабатывает электричество.

Ветер - это форма солнечной энергии, вызванная сочетанием трех одновременных событий:

  1. Солнце неравномерно нагревает атмосферу
  2. Неровности земной поверхности
  3. Вращение Земли.

Характер и скорость ветрового потока сильно различаются по территории США и зависят от водоемов, растительности и рельефа местности. Люди используют этот поток ветра или энергию движения для многих целей: для плавания, запуска воздушного змея и даже для выработки электроэнергии.

Термины «энергия ветра» и «энергия ветра» описывают процесс, с помощью которого ветер используется для выработки механической энергии или электричества. Эта механическая мощность может использоваться для конкретных задач (например, измельчения зерна или перекачивания воды), или генератор может преобразовывать эту механическую мощность в электричество.

Ветряная турбина преобразует энергию ветра в электричество, используя аэродинамическую силу от лопастей ротора, которые работают как крыло самолета или лопасти винта вертолета. Когда ветер проходит через лезвие, давление воздуха с одной стороны лезвия уменьшается. Разница в давлении воздуха на двух сторонах лопасти создает подъемную силу и сопротивление. Сила подъемной силы сильнее сопротивления, и это заставляет ротор вращаться. Ротор подключается к генератору либо напрямую (если это турбина с прямым приводом), либо через вал и ряд шестерен (редуктор), которые ускоряют вращение и позволяют использовать генератор меньшего размера.Этот перевод аэродинамической силы во вращение генератора создает электричество.

Типы ветряных турбин

Большинство ветряных турбин делятся на два основных типа:

Деннис Шредер | NREL 25897

Ветровые турбины с горизонтальной осью - это то, что многие люди представляют, когда думают о ветряных турбинах.

Чаще всего они имеют три лопасти и работают «против ветра», при этом турбина поворачивается наверху башни, так что лопасти обращены против ветра.

Ветряные турбины с вертикальной осью выпускаются нескольких разновидностей, включая модель Дарье в стиле взбивания яиц, названную в честь ее французского изобретателя.

Эти турбины являются всенаправленными, что означает, что для работы их не нужно настраивать так, чтобы они были направлены против ветра.

Ветряные турбины могут быть построены на суше или в море в больших водоемах, таких как океаны и озера. В настоящее время Министерство энергетики США финансирует проекты по развитию морских ветроэнергетических установок в США.С. вод.

Области применения ветряных турбин

Современные ветряные турбины можно разделить на категории по месту их установки и способу подключения к сети:

Наземные ветряные турбины имеют размеры от 100 киловатт до нескольких мегаватт.

Более крупные ветряные турбины более рентабельны и объединены в ветряные электростанции, которые обеспечивают большую мощность для электросети.

Деннис Шредер | NREL 40484

Морские ветряные турбины обычно массивнее и выше Статуи Свободы.

У них нет таких проблем с транспортировкой, как у наземных ветряных установок, поскольку крупные компоненты можно транспортировать на кораблях, а не по дорогам.

Эти турбины способны улавливать мощные океанские ветры и генерировать огромное количество энергии.

Когда ветряные турбины любого размера устанавливаются на стороне «потребителя» электросчетчика или устанавливаются в месте или рядом с местом, где будет использоваться производимая ими энергия, их называют «распределенным ветром».

Многие турбины, используемые в распределенных приложениях, представляют собой небольшие ветряные турбины. Одиночные небольшие ветряные турбины мощностью менее 100 киловатт обычно используются в жилых, сельскохозяйственных и небольших коммерческих и промышленных целях.

Небольшие турбины могут использоваться в гибридных энергетических системах с другими распределенными энергоресурсами, такими как микросети с питанием от дизельных генераторов, батарей и фотоэлектрических элементов.

Эти системы называются гибридными ветровыми системами и обычно используются в удаленных автономных местах (где подключение к коммунальной сети недоступно) и становятся все более распространенными в приложениях, подключенных к сети, для обеспечения отказоустойчивости.

Узнайте больше о распределенном ветре из Distributed Wind Animation или прочтите о том, что делает Управление технологий ветровой энергии для поддержки развертывания распределенных ветровых систем для домов, предприятий, ферм и местных ветровых проектов.

В этом видеоролике освещаются основные принципы работы ветряных турбин и показано, как работают различные компоненты для улавливания и преобразования энергии ветра в электричество.См. Текстовую версию. История ветроэнергетики США

На протяжении истории использование энергии ветра увеличивалось и уменьшалось, от использования ветряных мельниц в прошлом до высокотехнологичных ветряных турбин на ветряных фермах и т. Д. Учить больше

Узнайте больше о ветровой энергии, посетив веб-страницу офиса по технологиям ветровой энергии или просмотрев информацию о финансируемых офисом мероприятиях.

Подпишитесь на информационный бюллетень WETO

Будьте в курсе последних новостей, событий и обновлений ветроэнергетики.

.

Научная причина, почему ветровые турбины имеют 3 лопасти

Люди веками использовали энергию ветра. Ветер был важным источником энергии на протяжении всей истории человечества - от парусных лодок до ветряных мельниц.

В последние годы энергия ветра приобрела большую популярность как эффективная и экологически безопасная альтернатива ископаемым видам топлива. Ветряные фермы начали усеивать береговые линии и горные вершины по всему миру, и теперь вы, вероятно, заметили их особый дизайн.

Так почему же у ветряных турбин три лопасти, а не меньше или больше? Ответ кроется в технологии, лежащей в основе ветроэнергетики, и в том, как максимально увеличить выработку энергии.Чтобы эффективно производить как можно больше электроэнергии, нужно учесть многое.

Источник: Jeanne Menjoulet / Flickr

Как работают ветряные турбины ?: История ветроэнергетики и лежащая в ее основе наука

Ветряные турбины, вырабатывающие электричество, старше, чем некоторые могут подумать. Первая такая турбина была изобретена в 1888 году Чарльзом Ф. Брашем. Он имел замечательные 144 деревянных лезвия и мог генерировать мощность 12 киловатт.

Вплоть до середины 1930-х годов многие сельские дома в Америке зависели от энергии ветра как единственного источника электричества.Турбины были доступным и экономичным способом питания удаленных мест, которые иначе не обслуживались основными линиями электропередач.

После расширения линий электропередачи по всей территории Соединенных Штатов Америки ветряные турбины в сельской местности практически прекратили свое существование, и энергия ветра ушла в прошлое. Лишь в последние десятилетия наблюдается возрождение интереса к энергии ветра как к дешевой альтернативе другим формам производства энергии.

Принципы, лежащие в основе производства энергии ветра, сегодня так же просты, как и в 19 веке.Ветер - это просто движущийся воздух, а там, где есть движение, есть кинетическая энергия.

Ветряные турбины созданы, чтобы препятствовать этой кинетической энергии, замедляя ее и преобразуя в электрическую энергию. Это препятствие представляет собой лопасти турбин, которые специально разработаны для выработки максимального количества энергии.

Однако разработка и использование лопаток турбины - это тонкая наука, которая зависит от ряда факторов, таких как аэродинамика и сопротивление воздуха.

Источник: Андрес Франки Угарт / Wikimedia Commons

Проектирование лопастей турбины: скорость, аэродинамика и скорость звука

При проектировании лопастей ветряной турбины учитывается ряд факторов. Пожалуй, самый важный фактор - это аэродинамика.

Аэродинамика относится к свойствам твердого объекта и воздуха вокруг него, взаимодействующего с ним. С учетом этого, лопасти ветряной турбины похожи на крылья самолета.

Задняя часть лопасти изогнута больше, чем передняя, ​​так же, как крыло самолета изгибается вверх на конце.Эта разнообразная форма вызывает перепад давления, когда воздух движется по лопасти, что и заставляет лопасти двигаться.

Из-за того, что лезвие заблокировано, воздух движется за лезвием с большей скоростью, чем перед ним. Это то, что приводит в движение вращение лопастей и запускает процесс выработки электроэнергии.

Однако, чтобы лопасти двигались ветром, этого недостаточно. Инженеры должны учитывать скорость и сопротивление при проектировании лопастей, чтобы обеспечить высочайший уровень эффективности.

Например, если слишком большое сопротивление создается засорением лопастей, выходная мощность будет намного ниже. Если создается недостаточное сопротивление, лопасти могут двигаться слишком быстро, в результате чего они преодолевают звуковой барьер.

Одно из самых больших преимуществ ветряных турбин - их бесшумность. Если они преодолеют звуковой барьер, это может привести к тому, что жители вблизи предлагаемых ветряных электростанций с большей вероятностью будут противиться установке турбин.

Источник: Ad-liftra / Wikimedia Commons

Выбор оптимального количества лопастей

В целом большинство ветряных турбин стандартно работают с тремя лопастями.Решение разработать турбину с тремя лопастями было чем-то вроде компромисса.

Из-за пониженного сопротивления одна лопасть была бы оптимальным числом, когда дело доходит до выхода энергии. Однако одна лопасть может вызвать разбалансировку турбины, и это не практический выбор для обеспечения устойчивости турбины.

Точно так же два лезвия обеспечат больший выход энергии, чем три, но будут иметь свои проблемы. Двухлопастные ветряные турбины более подвержены явлению, известному как гироскопическая прецессия, что приводит к колебаниям.Естественно, это колебание создаст дополнительные проблемы со стабильностью турбины в целом. Это также вызовет нагрузку на составные части турбины, что приведет к ее износу со временем и постепенному снижению эффективности.

Любое количество лопастей, большее трех, создаст большее сопротивление ветру, замедлит выработку электричества и, таким образом, станет менее эффективным, чем трехлопастная турбина.

По этим причинам турбины с тремя лопастями представляют собой идеальный компромисс между высоким выходом энергии и большей стабильностью и долговечностью самой турбины.

Источник: Ionna22 / Wikimedia Commons

Будущее ветряных турбин: не может быть лопастей лучше трех?

Несмотря на то, что трехлопастные турбины стали стандартной моделью производства чистой энергии в последние годы, это не означает, что они всегда будут такими. Инженеры все еще работают над более совершенными и эффективными конструкциями для будущего производства энергии effor

.

Дизельные и газовые турбины в мире

Diesel & Gas Turbine Worldwide - это издание группы KHL, посвященное предоставлению всесторонних новостей и информации о продуктах и ​​технологиях машинного отделения, используемых в электроэнергетике, нефтегазовой отрасли, железнодорожной тяге и морских силовых установках. КХЛ издает 18 журналов, а также многочисленные веб-сайты, информационные бюллетени, выставки, конференции, награды и консультационные услуги по менеджменту. Помимо Diesel & Gas Turbine Worldwide в его журналы входят International Construction , Construction Europe , International Cranes and Specialized Transport , International Rental News , Demolition & Recycling International , Access International , American Cranes & Транспорт и Строительство в Латинской Америке .Чтобы прочитать последние новости строительной отрасли, нажмите здесь.

.

Смотрите также