Что такое помпаж двигателя автомобиля
Сдалась сама машина, а не люди
Установлена причина катастрофы экспериментального самолета
- 95
Как стало известно “Ъ”, эксперты установили причины катастрофы экспериментального Ил-112В случившейся в подмосковной Кубинке за пять дней до начала форума «Армия-2021». Критическую ситуацию на борту спровоцировал пожар двигателя, но в неконтролируемый боковой крен, перешедший в опрокидывание, машина ушла из-за обрыва разрушенной огнем тяги правого элерона. Пилоты в этой ситуации не могли сделать абсолютно ничего; сказать друг другу им тоже было нечего, поэтому экипаж погиб молча.
Эксперты Минпромторга и Межгосударственного авиакомитета (МАК) установили, что развитие катастрофы началось с потери газодинамической устойчивости правого двигателя Ил-112В. Последовавший за этим помпаж, сопровождаемый хлопками и выбросами пламени, вероятно, привел к частичному разрушению турбины, а ее обломки, в свою очередь, могли перебить расположенные рядом топливопроводы. Чтобы установить точную причину возгорания транспортника, специалистам предстоит дождаться результатов экспертиз, которые уже назначены, но, так или иначе, через несколько минут после взлета во внутренних полостях гондолы и правого крыла Ил-112В возник мощный «керосиновый» пожар.
Интересно, что первыми огонь заметили не летчики, а диспетчеры аэродрома Кубинка, с которого взлетел загоревшийся вскоре борт. Экипажу сразу доложили о возникшей проблеме по радиосвязи, но в этом, как оказалось, не было необходимости. В кабине пилотов уже загорелось предупреждающее об опасности табло и сработала в автоматическом режиме так называемая первая очередь системы пожаротушения — в гондолу был выпущен огнегасящий пенный состав из расположенного рядом с ней баллона-огнетушителя высокого давления.
Как пояснили “Ъ” близкие к расследованию источники, обе системы пожаротушения Ил-112В были ориентированы в первую очередь на двигатели, поэтому пена, сформированная из углекислоты и инертных газов, заполняла главным образом гондолу одного из них, в то время как пожар уже перекинулся во внутреннюю полость крыла. Между тем заливать огонь больше было нечем. По данным собеседника “Ъ”, производитель предусмотрел всего два огнетушителя на каждый двигатель транспортника в то время, как, например, в гражданских самолетах ПАО «Ил» предусмотрено тушение огня в шесть очередей.
Пилотам, таким образом, не оставалось ничего другого, кроме возвращения на аэродром вылета и совершения вынужденной посадки, которую они и запросили. Опытный экипаж, как говорят эксперты, действовал слаженно и быстро. Командир без малейших признаков паники приказал второму пилоту: «Глуши», затем — «Флюгируй», и тот так же спокойно доложил об исполнении, сообщив, что горящий двигатель благополучно остановлен, а лопасти его воздушного винта установлены «по потоку» и не препятствуют движению самолета. Экипажу удалось расположить рули самолета и подобрать режим единственного работающего двигателя таким образом, что, несмотря на бушующий пожар и ассиметричную тягу, машина пошла в сторону аэродрома практически идеальным прямым курсом. Характеризуя видеосъемку последних секунд полета Ил-112В, сделанную случайным очевидцем трагедии, эксперты даже называли его «скольжением». По их мнению, в таком режиме летчики наверняка и посадили бы горящий транспортник в Кубинке, до которой оставалось всего полтора-два километра.
На 45-й после начала пожара секунде полета температура в полости правого крыла достигла 600 градусов, после чего, как установили расследователи, разрушилась идущая внутри дюралюминиевая тяга элерона. Критической для дюралюминия Д16, из которого была сделана тяга и большинство других деталей самолета, является температура 650 градусов, однако уже при 600 градусов дюралевая трубка на шарнирах, удерживающая правый элерон в опущенном положении, как говорят эксперты, потеряла упругость и «потекла».
Из-за разрушения тяги элерон, помогавший летчикам обеспечивать прямолинейный полет Ил-112В, встал в нейтральное положение, расположившись вдоль плоскости крыла, а машина начала крениться вправо и опускать нос. Крен нарастал сначала медленно, однако пилоты, как полагают расследователи, уже в момент обрыва тяги поняли, что начавшийся процесс необратим. Каким-то образом повлиять на поведение самолета летчики не могли; комментировать ситуацию они, видимо, тоже не посчитали нужным, поэтому просто молчали. Последний вираж транспортника длился всего три секунды — нарастающий правый крен закончился переворотом и падением.
Разбиравшиеся с этой трагедией эксперты говорят, что вывести из крена самолет в таких условиях не смог бы ни один пилот в мире, отмечая, что по стечению обстоятельств катастрофа произошла в лесу, а не в парке «Патриот», над которым планировался показательный пролет Ил-112В.
Борт №0001, выпущенный Воронежским акционерным самолетостроительным обществом (ВАСО), был первым и единственным в мире «летающим» самолетом этого типа (еще один экземпляр Ил-112В пока испытывался только на земле). За свою короткую историю первый номер успел подняться в воздух 23 раза, совершив при этом 22 посадки. Эксперты отмечают, что почти все рейсы разбившегося самолета были короткими, пятиминутными, а с марта 2019 года по март 2021 года он не летал вовсе из-за выявленных недоработок технического характера, которые авиаконструкторам пришлось устранять. Больше всего претензий специалисты предъявляли к двигателям транспортника ТВ7–117СТ, выпущенным АО «ОДК-Климов».
Что такое Ил-112В
Однако, несмотря на все возникшие проблемы, экспериментальный экземпляр решили показать сначала на Международном авиакосмическом салоне (МАКС), прошедшем в июле, а затем — приурочить показ к Международному военно-техническому форуму «Армия-2021», состоявшемуся 22–28 августа. Спешка, как полагают эксперты, и создала условия для катастрофы, но станет ли это мнение официальным выводом комиссии Минпромторга, пока не ясно. Во всяком случае, как пояснил информированный источник “Ъ”, перед расследователями уже была поставлена задача предметно выяснить, не допустил ли экипаж ошибок при выполнении захода на посадку.
Напомним, Ил-112В разбился 17 августа между селом Никольское и территорией садового товарищества «Витязь» Одинцовского городского округа Подмосковья во время совершения его экипажем тренировочного полета перед показательными выступлениями. В аварии погибли опытнейшие летчики-испытатели ПАО «Ил» — Герой России Николай Куимов и Дмитрий Комаров, а также бортинженер-испытатель Николай Хлудеев. Президент России Владимир Путин наградил их орденами Мужества посмертно «за мужество, отвагу и самоотверженность, проявленные при испытании и освоении новой авиационной техники».
Регулирование динамических компрессоров
Share via
Share via
- Messenger
Во многих случаях технологические системы требуют наличия постоянного давления в системе сжатого воздуха. Для этого, в свою очередь, необходимо регулировать поток сжатого воздуха из центральной компрессорной установки. В этой статье мы поговорим о регулировании подачи в компрессорах динамического действия.
Как регулируются динамические компрессоры?
Регулировка на впуске
Регулировка на выпуске
Загрузка-разгрузка-остановка
Все ранее упомянутые способы регулировки можно объединить для управления компрессорной установкой. Обычно используются два режима:
Модуляция: избыточный поток выпускается в атмосферу (или через впускное отверстие), но потребление энергии не изменяется.
Автоматическая двойная регулировка: Отклонение подачи агрегата ограничивается регулированием впускного клапана и/или выпускными направляющими лопастями для потоков ниже предела регулирования. Система регулирования полностью закрывает впускной клапан одновременно с открытием выпуска компрессора в атмосферу (сравните с компрессором объемного действия).
Мощность разгрузки по-прежнему относительно высока, достигая 20% от мощности полной нагрузки, в зависимости от конструкции рабочего колеса и т.д.
Регулировка частоты вращения
Регулировка частоты вращения оказывает такой же эффект, как и использование направляющих лопастей. Поток может изменяться при постоянном давлении в диапазоне регулировки компрессора. При более высоких мощностях изменение частоты вращения менее выгодно из-за высокой стоимости установки необходимого привода.
99 1.3 двигатель Corolla 4E-FE — возможен детонация, помпаж
Адам Д
Извините, что присоединился и сразу задал вопрос, но я озадачен моей старой Короллой.
У меня не было этого очень долго, я пробежал около 1500 миль, но у меня есть пара проблем, которые меня застряли.
Во-первых, я надеюсь, что это не детонация. Я записал клип, который демонстрирует шум, который я получаю. Corolla Noise
Это действительно происходит только на 4-й и 5-й передачах при 2000-2500 об / мин с нагрузкой на двигатель, иногда немного на 3-й и 6-й передачах.
Вторая проблема, которая может быть связана с этим, заключается в том, что при отметке 1800-2000 об / мин на постоянной скорости при очень низком входном дросселе автомобиль слегка дергается, почти как очень слабая осечка / пульсация. Если вы дадите ему больше газа, он продолжит. Иногда это будет немного колебаться при этом.
Проехав всего пару сотен миль от меня, я должен был сменить прокладку головки, поскольку она просачивалась между каналом охлаждающей жидкости и атмосферой, поэтому выталкивала охлаждающую жидкость из боковой части двигателя. К сожалению, он не делал этого, когда я купил его, или за первые несколько сотен миль. Мне удалось поймать его и сделать это до того, как он перегрелся, и обе вышеупомянутые проблемы присутствовали до того, как это было исправлено. Автомобиль действительно имеет полную историю обслуживания.
С тех пор я проехал более 1000 миль без проблем, кроме этих двух проблем, машина работает отлично. Возвращение 42 имперских MPG, что примерно соответствует ожиданиям и прошло выбросы незадолго до покупки. Он сделал 96 тысяч миль.
Пока что я пробовал:
- Новые штекеры Denso K16TR11
- Протестировал TPS, похоже, все в порядке и работает правильно.
- Масло и фильтр поменял.
- Пробежал несколько танков Shell V-Power, чтобы посмотреть, помогло ли это, ничего не изменилось.
- Кратко проверил на предмет утечек вакуума и не могу найти ничего, кроме первых ступеней гибкого возвратного шланга PCV, но, похоже, не протекает.
- Проверено на коды неисправностей, ничего не сохранено.
Этот двигатель был последней версией 4E-FE, которая была у нас в Великобритании, поэтому он использует датчик кривошипа и израсходованную искру с управляемым ECU временем зажигания, а не настройкой распределителя на других моделях, поэтому я не могу регулировать / проверять время ,
Первоначально я думал, что датчик MAP немного вышел из строя, но, надеюсь, я немного параноидален, когда вышеупомянутый шум вызывает детонацию.
Буду признателен за любую помощь, я большой гайка Тойоты, и мне очень нравится эта машина, поэтому я бы хотел, чтобы она продлилась некоторое время.
Bambuflute
Вы чистили датчик массового расхода воздуха на впуске? Была ли бритая голова, когда была сделана прокладка головки? При ремонте обычно бреют голову. Если это так, то степень сжатия может быть выше, чем обычно. Вы не говорите, как далеко он прошел. На более старом двигателе повышение давления может вызвать описанные вами симптомы, особенно если поршни изношены. Я слушал ваш клип дважды, но фонового шума было слишком много, чтобы понять, что это был за шум. Это немного походило на некоторый щелкающий звук на мгновение, но я не был уверен, что это то, что вы имеете в виду? В любом случае, высокое сжатие может вызвать предварительную детонацию, хотя это часто происходит в сочетании с накоплением углерода в голове. Ваша голова должна была обугливаться, пока она была выключена? Когда вы говорите, что пробовали V-power, я предполагаю, что вы имеете в виду 98 октан. Вы пытались пойти еще выше с добавкой. Повышение октана замедляет сгорание топлива, что помогает решить проблемы с предварительной детонацией в двигателях с высокой степенью сжатия. Если предположить, что ваши поршни, поршневые пальцы, подшипники большого диаметра и главные подшипники находятся в хорошем состоянии, и если ваше давление масла хорошее, то у вас осталась другая проблема. Как поживает ваш ремень ГРМ и натяжитель? Датчик положения дроссельной заслонки может быть в порядке, но при наличии износа вала дроссельной заслонки на корпусе дроссельной заслонки это может вызвать некоторое прерывистое колебание на низких оборотах, как, например, грязная бабочка и грязное впускное отверстие, окружающие бабочку.
ОПРЕДЕЛЕНИЕ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ДВИГАТЕЛЯ. ХАРАКТЕРНЫЕ НЕИСПРАВНОСТИ
Реактивный двигатель летательного аппарата представляет собой сложную машину и от его надежной работы во многом зависит успех полета, выполнение задания и даже жизнь экипажа и пассажиров.
Работоспособность силовой установки с его агрегатами в целом должна проверяться так, чтобы все неисправности, в том числе и скрытые, не остались невыявленными при осмотре и опробовании двигателя на земле. Если экипаж хорошо изучил двигатель, то внезапно появившиеся в воздухе отказы он сможет распознать без особых затруднений. Зная характер отказа, можно принять правильное решение и предпринять действия, исключающие тяжелые последствия. Прежде всего надо знать место отказа, т. е. что отказало, и затем установить по приборам или другим признакам — почему отказало.
Ниже приводится несколько способов контроля работоспособности двигателя:
— по показаниям приборов (тахометру, термометру, манометру и др.); это так называемый инструментальный контроль;
— по звуку (хлопкам, бубнению, скрипу, скрежету и др.);
— по цвету выхлопных газов;
— по вибрациям, дрожанию, «зуду» и др. (по колебаниям);
— по выбегу двигателя;
— по запаху газов.
Большинство неисправностей и отказов можно определить по их внешним признакам (по звуку, цвету и запаху газов, вибрациям и выбегу) или инструментальным контролем (по показаниям приборов). Например, о возникновении помпажа в реактивном двигателе можно судить по резкому изменению шума, т. е. по периодическому появлению хлопков, толчков и ударов, свидетельствующих о том, что происходит характерный для помпажа выброс воздуха в воздухозаборник. При пом-
паже растет температура обороты и тага двигателя. Падение тяги двигателя нетрудно заметить по поведению самолета. Могут возникнуть колебания по курсу, крену и тангажу. При длительном помпаже обгорают лопатки турбины, нарушается балансировка ротора, разрушается газовоздушный тракт двигателя. Все это сопровождается выбрасыванием из реактивной трубы черного дыма с длинными языками пламени и пучков искр, особенно хорошо видимых ночью. Вследствие этого на створках форсажной трубы и в самом канале образуется капельный блестящий металлический налет, называемый шоопированием.
Следовательно, помпаж можно определить по приборам контроля работы двигателей, по звуку и по окраске выхлопных газов.
Контроль работы двигателя по показаниям приборов — наиболее достоверный и точный способ, позволяющий оценить исправность большинства технических устройств и деталей двигателя. Так, по указателю оборотов (тахометру) можно судить о тяге двигателя, его выключении, скорости самолета, разрушении подшипника ротора, нормальном тепловом обмене, происходящем в двигателе, и о многих других явлениях. Для удобства отсчета показаний в последнее время стали применять тахометры с процентной шкалой, где 100% соответствует максимальному, 96% номинальному и 90% крейсерскому (эксплуатационному) режимам двигателя.
Тепловые режимы оценивают по указателям температуры (электротермометрам). Термоэлектрические термометры, где датчиками служат термопары, измеряют температуру газов за турбиной. Электротермометры сопротивления измеряют температуру выходящего из двигателя масла. По температуре газов за турбиной судят о процессе сгорания топлива и о состоянии деталей газовоздушного тракта. Нормальная температура газов указывает, что тепловой режим соответствует расчетному. Признаком помпажа, самовыключения двигателя, обрыва лопаток турбины или компрессора, неисправности форсунки и разрушения подшипника ротора является изменение температуры газов.
Повышение температуры масла сигнализирует о недостатке его в системе или о начале разрушения трущихся пар двигателя. Резкое ее возрастание указывает на разрушение подшипника ротора или на прогар газового тракта и попадание горячих газов в масло и на смазываемые детали.
Электромеханические манометры показывают давление масла в двигателе. При отсутствии давления масла загорается ярко-красная лампочка, которая извещает: «Внимание, опасность! Нет давления масла!». Обычно эти лампочки помещаются на табло (таблица огней), расположенном на приборной доске.
О нормальной работе агрегатов двигателя, а следовательно, и самого двигателя судят по загоранию различного цвета лампочек. Так, загорание на приборной доске отдельно стоящих лампочек в виде освещенных трех лепестков (чаще зеленого цвета) сигнализирует об открытии ленты перепуска воздуха в атмосферу или какого-либо другого устройства, исключающего помпаж двигателя, т. е. о нормальной работе противопомпажного устройства.
Приборами, установленными в кабине летчика, также контролируется давление топлива на входе в двигатель (низкое давление) и давление топлива после топливного насоса (высокое давление). На современных самолетах величины давлений топлива в основном контуре низкого давления колеблются в пределах 0,7—1,2 кГ/см2, а в контуре высокого давления в пределах 25—60 кПсм2. Причем для двигателей разных конструкций характерна своя величина низкого и высокого давления. Если давление топлива нормальное, то это означает, что топливная система исправна.
Способ определения работоспособности авиадвигателя по звуку, т. е. по изменению тона, шума, применяется на работающем двигателе при опробовании на земле или в полете. В турбовинтовом реактивном двигателе источником шума могут быть: винт, газовая турбина, компрессор и струя выхлопных газов, частота колебаний последней находится в диапазоне 75—13 000 гц.
Так, при выбеге двигателя перед остановкой трансмиссии (РУД стоит в положении «Стоп») в нем прослушивается посторонний металлический стук. Причиной такого стука может быть повышенный люфт в опорных подшипниках трансмиссии или начало разрушения подшипников ротора. По звуку определяется целый ряд внутренних неисправностей двигателя или его агрегатов.
Очень часто опытный инженер или техник, прослушав работу двигателя «на звук», без ошибки указывает на неисправные агрегаты или детали. О вытяжке лопаток турбины или компрессора часто судят по скрипу, скрежету в момент касания их о корпус картера при проворачивании ротора.
Стук, скрежет, скрип и другие звуки хорошо прослушиваются, если один конец металлического стержня длиной 0,5—1,0 ц приложить к «больному» месту двигателя, а другой — к передней части уха у козелка или использовать для этих целей медицинский аппарат прослушивания, называемый фонендоскопом или стетоскопом.
Обычно в полете летчик «не замечает» привычного шума работающего двигателя, но, как только характер шума изменяется, летчик тут же настораживается и сразу переводит взгляд на приборы контроля работы двигателя.
То же самое происходит в полете и с ведомым летчиком. Он не замечает на самолете ведущего окраску истекающих из реактивной трубы отработанных газов. Явление обычное — летчик к этому присмотрелся. Но стоит цвету газов измениться, как это сразу заметит ведомый летчик, а также и наблюдатели с земли. Зная причины различных окрасок отработанных газов, можно подсказать летчику, какая неисправность появилась на его самолете, и он примет меры. Так, например, иногда можно наблюдать, как из реактивной трубы самолета вылетает густой черный дым с длинными языками оранжевого пламени. Зная, что такой кратковременный выброс черного дыма на некоторых реактивных двигателях наблюдается при выключении форсажа, можно безошибочно сказать, что происходит периодическое включение форсажа из-за ненормальной работы электрической или форсажной системы.
На рис. 2.5 приведены наиболее характерные внешние признаки для определения работоспособности двигателя по цвету выхлопных газов, вытекающих из реактивного сопла.
В практике встречаются и такие неисправности, которые удается определить только по вибрациям. Так, например, был случай, когда в полете летчик ощущал вибрации, похожие на «зуд» на оборотах, близких к максимальным, при этом давление масла понизилось примерно в два раза. Летчик прекратил полет и благополучно произвел посадку. При исследовании двигателя выяснилось, что на нем началось разрушение подшипников ротора вследствие масляного голодания. Так, по вибрации был определен очень опасный отказ.
Или другой пример. На земле при опробовании нового двигателя было обнаружено мелкое дрожание. В результате исследования установлено, что причиной вибраций были вмятины на обоймах подшипников трансмиссии, образовавшиеся вследствие ударных нагрузок от шариков при транспортировке двигателя по железной дороге. В пути из-за недостаточной амортизации двигатель трясся и шарики подшипника на беговой дорожке наклепали лунки, по которым они затем в работающем состоянии двигателя катились подобно телеге по булыжной мостовой. Оказывается, двигатель не выносит жесткой «подстилки», о чем забыли упаковщики.
При обрыве лопатки турбины нарушается балансировка ротора, что также вызывает сильные вибрации.
Очень важным способом контроля работоспособности двигателя является проверка его выбега (самовращения двигателя после выключения), по времени которого можно определить неисправности подшипников ротора, лопаток турбины и компрессора. По выбегу судят о масляном голодании, о попадании в двигатель посторонних предметов, о вытяжке лопаток турбины, если двигатель работал на повышенных тепловых режимах.
Выбег можно образно сравнить с накатом автомобиля. Чем лучше накат, тем быстрее автомобиль набирает скорость и дальше катится по инерции при отключенном двигателе. Так и хороший выбег авиационного двигателя облегчает запуск и переход на другие режимы, при этом меньше затрачивается энергии на раскрутку ротора турбины и компрессора.
Очевидно, на новых двигателях в период приработки трущихся пар с предельно допустимыми зазорами время выбега будет наименьшим. С увеличением наработки оно возрастает. Нужно учитывать, что каждый двигатель имеет свое время выбега, которое должен знать и периодически проверять техник самолета.
У поршневых двигателей время выбега отсчитывается с оборотов малого газа до полной остановки. Однако внутренние неисправности поршневого двигателя проверяют по внешним признакам. Это обусловлено тем, что время выбега у поршневых двигателей составляет всего лишь несколько секунд и зависит оно от компрессии в цилиндрах. Например, для самолета Ил-14 с двигателями АШ-82 оно составляет 15—20 сек.
На вертолетах о выбеге судят по несущему винту. Если несущий винт после выключения трансмиссии в безветренную погоду еще долго вращается, то считают, что детали трансмиссии исправны и хорошо приработаны.
При проверке времени выбега одновременно прослушивают работу двигателя для выяснения, нет ли ненормальных шумов.
Как же проверить время выбега? После заруливания самолета на стоянку турбореактивный двигатель охлаждают на выгодных в тепловом отношении оборотах. Затем его обороты доводят до 30% и выключают. Момент выключения двигателя — начало отсчета времени самовращения до полной остановки ротора. Для отсчета времени лучше пользоваться секундомером. У исправного двигателя оно составляет от 40 до 180 сек.
На турбовинтовых двигателях типа АИ-20 время выбега проверяют, отсчитывая по секундомеру время, начиная с 1000 об/мин до полного останова. Оно должно быть не менее 60 сек (практически у большинства ТВД оно лежит в пределах 80—180 сек).
Для начала отсчета выбирают режим работы двигателя, исходя из условий его нормального охлаждения и удобства отсчета оборотов по тахометру. Для большинства реактивных двигателей за начало отсчета времени выбега берут обороты малого газа, а для турбовинтовых— режим 8% оборотов. При таких оборотах устойчивее показания тахометра (минимальные ошибки) и самовращение ротора с винтом составляет несколько десятков секунд.
В последнее время опробование двигателей и проверку их выбега проводят летные экипажи в присутствии технического состава в ходе предполетной (послеполетной) подготовки. В данном случае экономится топливо и ресурс, а также осуществляется полный контроль работоспособности двигателей. Кроме того, летчик лично убеждается в их надежности, а технический состав — в хорошем качестве своего труда.
И, наконец, еще один способ контроля работоспособности двигателя — контроль по запаху. В практике встречаются такие неисправности, которые человек может определить только благодаря органам обоняния. Так, например, если в загерметизированной кабине появляются пары масла (масляный туман) и запах дыма, летчик делает вывод, что в компрессор попало масло либо по лабиринту, либо через разрушенную прокладку. При неисправности откачивающего масляного насоса и в начальный момент разрушения подшипника ротора реактивного двигателя также ощущается запах горелого масла. На малых оборотах двигателя, когда ленты перепуска воздуха из компрессора в атмосферу открыты (рекомендуется после опробования двигателя), техник самолета по запаху керосина в воздухе, выходящему из окна на фюзеляже, может определить, не подтекает ли топливо. Если ощущается запах, то самолет отстраняют от полетов.
В табл. 2.4 и 2.5 приведены характерные признаки неисправностей турбовинтового и турбореактивного двигателей.
Инженерно-техническому составу рекомендуется все отказы и неисправности, выявляемые на двигателях, сводить в подобной) рода таблицы. Это даст возможность быстрее сделать выводы о ненадежных узлах и деталях двигателей, ошибках эксплуатации и принять правильные решения.
Байпас
- 36 0 33k
- 64 13 81k
Байпас — это клапан перепускного типа, который позволяет сбросить излишнее давление воздуха во впускной системе турбированных двигателей. Байпасный клапан (на английском — bypass), имеет разные названия. Среди них перепускной клапан, Turbo blow Off Valve, блоу-офф, Turbo Splitter Valve, Recirculating Dump Valve, клапан сброса давления турбины, клапан контроля давления турбины.
Зачем нужен байпас
Байпасный клапан позволяет сбросить сильное избыточное давление во впускном тракте которое возникает при закрывании дросселя (мгновенном прерывании подачи воздуха и топлива в камеру сгорания). Турбокомпрессор не в состоянии быстро остановиться при снятии ноги с педали газа — он продолжает нагнетать воздух. Если не сбрасывать давление, то воздух вернется на крыльчатку турбины, что грозит ее выходом из строя со временем. Такое явление называется помпаж турбокомпрессора, а простыми словами говорят, что турбина получает “по зубам”. Эффект сопровождается шипящими звуками.
Таким образом байпас используется для решения проблемы с обратно поступающим давлением воздуха, а также, позволяет за счет воздуха, который отправляется обратно на турбину, вращаться ей с высокими оборотами, исключая эффект “турбоямы” и провалов в работе.
Где стоит
Расположение байпасного клапана в подкапотном пространстве (обведен красным)
Искать байпас нужно возле турбины. Байпасный клапан установлен в той части впускного коллектора, которая находится после турбины и до дроссельной заслонки. Когда во впускном тракте возникает избыточное давление, байпас просто стравливает его, отправляя обратно во впускной коллектор, на участок перед турбиной. Таким образом давление воздуха во впускном коллекторе снижается до приемлемого уровня.
В снятом виде деталь имеет г-образную форму — на цилиндрическом корпусе перпендикулярно расположены два штуцера воздуховодов. Дополнительно в верхней части клапана есть тонкий выход для создания разрежения воздуха. Когда деталь установлена на автомобиле, видна только центральная цилиндрическая часть корпуса, потому что штуцеры скрыты в патрубках воздуховодов.
Какое устройство и работа
Байпасный клапан имеет простую конструкцию — в корпусе находится пружина и резиновая диафрагма. Когда дроссельная заслонка открыта и идет подача воздуха, возвратная пружина разжата, а диафрагма закрывает поток воздуха через клапан.
Когда происходит закрытие дроссельной заслонки, во впускном коллекторе между ней и мотором создается сильное разрежение, которое за счет силы вакуума сжимает пружину и опускает диафрагму. Воздух стравливается. Управление байпасным клапаном может происходить двумя методами, а его применение будет зависеть от вида исполнения.
Если в классической конструкции байпаса он управляется непосредственно силой вакуума, то в более современных моторах используется электромагнитный клапан. Он отвечает за принудительную подачу вакуума на патрубок байпаса, что позволяет ускорить работу системы и повысить ее эффективность.
Устройство классического клапана байпаса
Устройство байпаса с электромагнитным клапаном
Важный нюанс работы байпаса в том, что в закрытом положении герметичность диафрагмы отвечает еще и за корректную работу системы наддува. Потому что если диафрагма негерметична, то воздух будет уходить через байпас и машина будет медленнее набирает обороты.
Кстати, в версиях для тюнинга резиновая диафрагма чаще всего заменяется металлической круглой пластиной, а за герметичность системы отвечают резиновые уплотнители.
Байпасные клапаны подразделяются на несколько видов:
- Классический байпас, когда воздух отправляется обратно во впускной коллектор. У него есть два главных преимущества. Первое — машина работает тихо, без “пшикающих” звуков, что сделало такую систему более популярной среди автопроизводителей и самой массовой. Второе — байпас позволяет не “переливать” двигатель излишним топливом. Подача топлива в камеру сгорания регулируется по объему воздуха, который определил расходомер до входа в турбину. Если воздух просто стравить в атмосферу, то двигатель может попросту заглохнуть при сбросе газа. Поэтому такие клапаны всегда используются в машинах с датчиками массового расхода воздуха.
Минус такого байпаса — с ростом мощности турбины он не справляется и не успевает отводить воздух. Поэтому такие клапаны устанавливают на большинство серийных автомобилей, оснащенных стандартными турбинами, но не используют в “заряженных” машинах.
Классический байпасный клапан
Гибридная версия байпаса
Неисправности байпасного клапана
Среди основных проблем в работе байпаса можно выделить следующие неисправности:
Трещина в резиновой диафрагме байпаса
- Потеря герметичности. Возникает в результате трещин в резиновой диафрагме, уплотнителях или центральной части клапана. Чаще всего это происходит в результате природного износа или некачественных материалов.
- Заклинивание в одном положении. Чаще всего такое происходит с дешевыми некачественными клапанами. Плохая обработка и подгонка движущихся деталей приводит к заклиниванию.
- Потеря управления. Происходит по причине потери герметичности вакуумной магистрали, на шлангах впускного коллектора, по которым уходит воздух. Такое случается в следствии физического износа.
- Некорректная установка. Редкое, но возможное явление, когда автовладелец мог установить клапан в обратном направлении.
- Износ корпуса. Возможен в версиях клапанов для тюнинговых автомобилей, где резиновая диафрагма заменена на металлическую пластину или в конструкции присутствует дополнительный пластиковый элемент.
Главный признак выхода из строя байпаса — это потеря динамики работы турбокомпрессора, когда “турбина” не подхватывает, потому что воздух не нагнетается, а уходит обратно во впускной коллектор.
Проверка
Чтобы проверить герметичность байпаса есть несколько методов. Все они применяются на снятом с автомобиля клапане. Без демонтажа о возможных неисправностях клапана может подсказать только компьютерная диагностика силами специалистов СТО.
Первый метод — подсоедините вакуумную трубку к самому тонкому выходу и создайте разрежение воздуха, можно просто ртом. Смотрите внутрь клапана — внутри вы увидите как ходит поршень и открывается щель для прохождения воздуха. Если этого не случилось — клапан поврежден. Также можно подуть в тот же выход — он не должен продуваться. Если продувается — нужно менять.
Аналогично не должен продуваться боковой штуцер, который находится перпендикулярно к самому тонкому выходу. Хотя здесь для корректной проверки нужно подать сильное давление, равнозначное давлению, которое нагнетает турбина, что не всегда возможно в домашних условиях. Также герметичность на продувание должна сохраняться и со стороны выходного штуцера, который находится напротив самого тонкого.
Процесс проверки байпаса первым методом
Второй метод — зажмите пальцем пружину, которая толкает диафрагму. Затем крепко зажмите самый тонкий выход, через который создается разрежение воздуха. Снимите палец с пружины — в исправном байпасе она не будет разжиматься, потому что в клапане создался вакуум, который ее удерживает. Если пружина все равно разжимается — в клапане или его мембране нет герметичности и он уже нерабочий. В исправном байпасе пружина станет на место с характерным щелчком только после того как вы снимите палец с самого тонкого выхода, возобновив таким образом ток воздуха.
Третий метод подходит только для клапанов с электромагнитным управлением. Для этого понадобится диагностический адаптер VAG-COM. Запустив тест соответствующих исполнителей (4-й), на датчик будет подано напряжение и он будет щелкать, что заметно на слух. Дополнить все результаты проверки можно замерами давления турбины.
Обслуживание, подбор и замена
Байпасные клапаны не являются обслуживаемыми деталями и не имеют регламентных интервалов проверки или замены. Они работают до появления повреждений и/или отказа, а затем подлежат замене. Также, при проведения тюнинга не рекомендуется менять классический байпас на блоу-офф, потому что ваш мотор будет “переливать”. Работа двигателя будет нарушена, так как воздух, стравливаемый в атмосферу уже учтен датчиком массового расхода воздуха и по этим данным регулируется подача топлива. Так само не стоит изменять и жесткость пружины либо ставить аналоги вместо оригинала, не всегда они настроены эффективно.
Стоимость
Дешевые неоригинальные байпасные клапаны китайского производства могут стоить до 1000 рублей. Цены на оригинальные клапаны сильно разнятся, но обычно они минимум 4, а то и в 10 раз дороже.
