Ce este turbina? Află care este rolul acestei componente a motorului, dar și cum să o întreții în stare optimă

Rolul turbinei - aspecte generale și importante de cunoscut despre turbina

Turbina este un dispozitiv rotativ care convertește energia unui fluid în energie mecanică. În cazul unei mașini cu motor cu ardere internă, turbina este utilizată pentru a transforma energia termică a gazelor de eșapament rezultate în urma arderii combustibilului în energie mecanică, care este apoi transmisă cutiei de viteze și, în cele din urmă, roților. Turbina este o componentă cheie a sistemului de propulsie al mașinii și joacă un rol esențial în obținerea unor performanțelor optime.

În domeniul automobilelor, primele turbine au fost utilizate în anii 1950 și alimentau prototipuri de mașini de curse. În acele vremuri, turbinele erau utilizate în principal în scopuri experimentale și erau adesea instabile și ineficiente. Cu toate acestea, dezvoltarea tehnologiei turbinei a avansat rapid, iar astăzi sunt utilizate în mod obișnuit în componența tuturor motoarelor mașinile de serie, pentru a îmbunătăți performanțele și eficiența acestora.

În prezent, cele mai comune tipuri de turbine utilizate în mașinile moderne sunt turbosuflanta și turbina cu geometrie variabilă. Turbina cu geometrie variabilă este un tip de turbină care permite reglarea geometriei paletelor în timp real, în funcție de nevoile motorului, palete ce în mod normal sunt fixe. Prin acest mecanism special de ajustare a geometriei paletelor, acest tip de turbină permite creșterea presiunii de admisie și, prin urmare, o creștere a puterii și a cuplului motorului la viteze reduse și la sarcini ridicate. Turbosuflanta, pe de altă parte, este un dispozitiv care conține o turbină și un compresor. Rolul turbosuflantei este de a crește puterea și performanța unui motor cu ardere internă. În mod normal, aerul aspirat de motor este aspirat prin intermediul unui filtru de aer și apoi este livrat la camera de ardere a motorului. Cu toate acestea, în cazul unui motor cu turbosuflantă, aerul este comprimat înainte de a fi livrat la motor, ceea ce permite ca mai mult combustibil să fie ars și astfel crește puterea motorului.

Mecanismul de funcționare a unei turbine

Din punct de vedere fizic, mecanismul de funcționare al unei turbine se bazează pe principiul conversiei energiei cinetice a unui fluid în energie mecanică de rotație. În cazul motoarelor cu ardere internă, turbinele sunt utilizate pentru a trage aer în motor prin intermediul compresoarelor.

O turbină este compusă dintr-o serie de palete montate pe un ax central, care se rotește într-o carcasă. Axa este conectată la o sursă de putere, cum ar fi gazele de eșapament ale unui motor cu ardere internă, care antrenează rotația palelor.

Funcționarea unei turbine este determinată de diferența de presiune și viteză dintre aerul care intră în turbina și aerul care iese din ea. Atunci când vorbim de o turbină utilizată în sistemul de propulsie al unei mașini, compresorul aspiră aerul din atmosferă și îl comprimă înainte de a fi introdus în camera de ardere a motorului. După ardere, gazele de eșapament sunt evacuate și trase prin turbină, unde energia cinetică a gazelor antrenează rotația paletelor, iar apoi sunt evacuate în mediul exterior. Pe măsură ce aerul trece prin paletele turbinei, viteza sa scade, iar presiunea crește, dând naștere unei forțe de rotație care antrenează axa și aparatul conectat la ea.

Ce rol are turbina - iată ce funcție îndeplinește aceasta în mecanismul motorului

Așa cum spuneam și mai sus, în cazul unui motor cu ardere internă, turbinele joacă un rol esențial în creșterea puterii și eficienței acestuia. În general, turbinele sunt utilizate în motoarele cu ardere internă pentru a acționa compresoarele care comprimă aerul aspirat înainte de a fi livrat la camera de ardere a motorului. Acest proces de compresie a aerului permite ca mai mult combustibil să fie ars în camera de ardere, ceea ce duce la o creștere a puterii și a cuplului motorului.

Turbinele din motorul cu ardere internă sunt amplasate în fluxul de gaze de eșapament al motorului, unde absorb energia termică și cinetică din gazele de eșapament. Această energie este apoi transformată în energie mecanică și este utilizată pentru a acționa compresoarele care aspiră aerul din atmosferă și îl comprimă înainte de a fi livrat la motor.

De asemenea, turbinele mai pot fi utilizate și pentru a acționa alte componente ale motorului, cum ar fi pompele de apă și ulei sau pentru a acționa generatoarele de energie electrică. Dar în principal, rolurile turbinei în cadrul unui motor de autoturism includ creșterea puterii acestuia, reducerea emisiilor de noxe, dar și îmbunătățirea eficienței generale a motorului.

Rolul turbinei la motorul Diesel - diferența între motoarele pe benzină și motorină

Pentru că în general, motoarele care funcționează pe benzină sunt considerabil diferite față de cele care funcționează pe motorină, și când vine vorba despre turbinele acestora există diferențe semnificative.

În primul rând, motoarele pe benzină și cele pe motorină utilizează tipuri diferite de combustibil, ceea ce duce la diferențe în procesul de ardere, dar și în tipul emisiilor de gaze de eșapament. Combustibilii pe bază de benzină tind să aibă un conținut mai mare de hidrocarburi ușoare și o volatilitate mai mare decât combustibilii pe bază de motorină, ceea ce poate duce la o ardere mai rapidă și mai completă a combustibilului în motorul pe benzină.

Datorită acestor diferențe, turbinele motoarelor pe benzină și pe motorină sunt proiectate pentru a funcționa în mod diferit. De exemplu, motoarele pe benzină utilizează de obicei turbine cu un număr mai mic de palete decât cele pe motorină, deoarece gazul de eșapament din motoarele pe benzină este mai fierbinte și are o viteză mai mare, ceea ce poate duce la tensiuni mai mari pe palete. În plus, turbinele utilizate în motoarele pe benzină sunt, de obicei, proiectate pentru a oferi o performanță mai ridicată la viteze mai ridicate.

Pe de altă parte, turbinele utilizate în motoarele pe motorină sunt proiectate pentru a funcționa la temperaturi mai scăzute și la viteze mai mici, deoarece gazul de eșapament din motoarele pe motorină este mai rece și mai lent decât cel din motoarele pe benzină. Turbinele pentru motoarele pe motorină au, de obicei, un număr mai mare de palete și sunt proiectate pentru a oferi mai multă putere la turații mai reduse.

Cauzele defecțiunilor turbinei

Ca în cazul tuturor celorlalte componente ce alcătuiesc motorul unei mașina, și turbina poate suferi defecțiuni. Și există câteva cauze care ar putea determina acest scenariu, precum:

• dacă motorul este suprasolicitat sau utilizat în mod necorespunzător, acest lucru poate duce la supraîncălzirea turbinei, cauzând deformarea paletelor sau chiar ruperea acestora.
• dacă admisia aerului este blocată de particule de praf sau murdărie, poate fi afectat fluxul de aer prin turbină, ducând la supraîncălzire și la uzura prematură a componentelor.
• turbina poate fi supusă la un grad normal de uzură, odată cu trecerea timpului, motiv pentru care poate necesita înlocuiri periodice.
• dacă uleiul nu este schimbat la intervalele recomandate sau este de calitate îndoielnică, acest lucru poate duce la acumularea de reziduuri în turbină, reducând eficiența și durata de viață a acesteia.
• unele componente ale turbinei, precum axul sau paletele, pot suferi defecțiuni din cauza utilizării pe perioade prea îndelungate și uzurii, ceea ce poate duce la eșecul turbinei.

Pentru a preveni astfel de scenarii, este important să efectuezi verificarea și întreținerea regulată a mașinii și a tuturor componentelor vitale, într-un service autorizat, unde un specialist să îți spună din timp dacă anumite piese ale motorului necesită înlocuire. De asemenea, este recomandat să folosești ulei de înaltă calitate și să eviți suprasolicitarea motorului în călătoriile tale.

Avantaje și dezavantaje ale turbinei

Turbina nu este o opțiune pentru toate mașinile, o astfel de componentă fiind prezentă numai în cazul motoarelor turbo, care sunt echipate cu un turbocompresor. Decizia de a instala un turbocompresor într-un motor depinde de producătorul mașinii și de nevoile specifice ale mașinii respective. Există multe modele de mașini care sunt echipate cu motoare turbo, inclusiv unele modele de mașini Hyundai. În prezent, majoritatea modelelor Hyundai sunt disponibile cu motoare turbo, inclusiv modele precum Hyundai Veloster, Hyundai Elantra, Hyundai Sonata, Hyundai Tucson și Hyundai Santa Fe. Aceste modele sunt echipate cu motoare turbo de diferite dimensiuni și puteri, care utilizează un turbocompresor pentru a crește cantitatea de aer care intră în motor și a îmbunătăți performanțele pe carosabil.

Totuși, deși această componentă a motorului are multiple avantaje, precum creșterea puterii motorului, creșterea eficienței acestuia și capacitatea de a atinge viteze mari în timp scurt, ea poate avea și unele dezavantaje. Pentru început, montarea unei turbine este o investiție semnificativă, deoarece turbinele sunt componente complexe și costisitoare. De asemenea, acestea pot suferi un grad ridicat de uzură în timp, necesitând costuri de întreținere sau chiar înlocuire. Un alt dezavantaj ar putea fi faptul că unele turbine pot avea un timp de răspuns mai lent decât alte sisteme de propulsie, ceea ce poate fi o problemă în anumite situații, cum ar fi la demarajul de pe loc.

În general, turbinele sunt o opțiune populară pentru cei care caută o putere suplimentară într-un motor, dar trebuie luate în considerare avantajele și dezavantajele lor înainte de a decide dacă acestea sunt adecvate pentru vehiculul tău.

Modul de întreținere al turbinei

Ca în cazul oricărui alt component al unei mașini, pentru protejarea turbinei de uzură și pentru întreținerea acesteia în stare optimă de funcționare, specialiștii au câteva recomandări:

1. Schimbă uleiul și filtrele la intervale regulate - este foarte important să urmezi programul de întreținere recomandat de producătorul mașinii pentru a schimba uleiul și filtrele. Uleiul murdar poate duce la acumularea de reziduuri în turbină și încărcarea acesteia cu impurități.
2. Evită supraîncălzirea și supraîncărcarea motorului - asigură-te că motorul funcționează la temperatura normală și verifică nivelul lichidului de răcire în mod regulat. De asemenea, condu cu atenție și evită supraîncărcarea motorului prin accelerări bruște și folosirea unor turații mari.
3. Folosește combustibil de calitate - utilizarea unui combustibil de calitate inferioară poate duce la acumularea de reziduuri și depuneri în turbina mașinii. Asigură-te că alegi doar combustibil de calitate și că alimentezi mașina la stații de alimentare de încredere.
4. Evită să oprești motorul imediat - după o perioadă de condus prelungită, evită să oprești imediat motorul. Lasă-l să mai funcționeze timp de 1-2 minute la relanti pentru a permite ca uleiul să se răcească și să curgă prin sistemul de lubrifiere.

Acestea sunt doar câteva sfaturi care să te ajute să menții turbina motorului în stare cât mai bună de funcționare pe o perioadă îndelungată, dar pentru recomandări suplimentare, poți apela oricând la un service autorizat, unde vei găsi specialiști care să te îndrume.

În concluzie, turbina motorului este o componentă esențială pentru motoarele cu turbocompresor, contribuind la îmbunătățirea puterii și eficienței acestora. Cu o întreținere adecvată, o turbină poate funcționa mulți ani și să ofere mașinii tale performanțe optime. În cazul unei defecțiuni a turbinei, este important să o înlocuiești cât mai curând posibil pentru a preveni deteriorarea altor componente ale motorului și pentru a te asigura că mașina va funcționa în condiții de siguranță. Sperăm că informațiile prezentate de noi au fost cât se poate de clare și ți-au fost de folos pentru înțelegerea mai detaliată a ceea ce înseamnă o turbină și care este rolul acesteia.

Sursa foto: Unsplash.com