Artėjant 2026 m. modelių metams, Kalifornijos oro išteklių valdybos (CARB) LEV IV (mažos taršos transporto priemonių) standartai tapo griežčiausiu iki šiol taikomu vidaus degimo variklių reglamentavimo pagrindu. Turbokompresorių inžinieriams šis mandatas reiškia radikalų priverstinio įpūtimo sistemų pertvarkymą, ypač hibridinėse-elektrinėse architektūrose. Pagrindinis tikslas – pasiekti beveik nulinę išmetamųjų dujų emisiją išlaikant vartotojo tikimąsi galios tankį.
CARB LEV IV reikalauja gerokai sumažinti azoto oksidų (NOx) ir kietųjų dalelių kiekį, todėl inžinieriai priversti rinktis sudėtingesnes išmetamųjų dujų recirkuliacijos (EGR) strategijas. Hibridinėse jėgainėse turbokompresorius dabar turi veikti esant ekstremaliems temperatūriniams svyravimams, nes vidaus degimo variklis (VDV) dažnai įsijungia ir išsijungia. Stebimas perėjimas prie žemo slėgio (LP) EGR sistemos, kuriai taikant turbokompresoriaus kompresoriaus įvadas turi atlaikyti didelio greičio atvėsintas ir filtruotas išmetamąsias dujas.
Techniniai LP-EGR integravimo reikalavimai:
Kadangi hibridinių automobilių varikliai ilgiau išlieka šalti važiuojant vien elektriniu režimu, katalizatoriaus pasiekimas iki darbinės temperatūros yra didžiausia kliūtis atitinkant 2026 m. šaltojo užvedimo reikalavimus. Sprendžiant šią problemą, turbokompresoriaus sistema dabar veikia kaip šilumos valdiklis. Naudodami elektra valdomus turbokompresorius (e-turbinas), inžinieriai gali priverstinai nukreipti oro srautą per turbinos korpusą net tuščiąja eiga, efektyviai perduodami šilumą į katalizatorių.
Pagrindiniai diagnostikos ir surinkimo ribiniai dydžiai turbinoms su aukšta termine apkrova:
2026 m. standartai reikalauja visiškai peržiūrėti esamas diagnostikos procedūras. Technikai nebepasikliaus vien tik turbinos valdymo vožtuvo (wastegate) grįžtamuoju ryšiu. ECU stebės „turbokompresoriaus terminę būseną“ naudodamas dedikuotus išmetamųjų dujų temperatūros (EGT) jutiklius. Jei turbokompresorius nepasiekia nustatytos pakaitinimo vertės per reglamentuotą 120 sekundžių šaltojo užvedimo langą, bus sugeneruotas P2599 klaidų kodas (arba analogiškas), nurodantis nesugebėjimą pasiekti emisijų atitikčiai būtino sukimo momento ar temperatūros slenksčio.
Siekdami atitikti 150 000 mylių patikimumo reikalavimus (kaip numatyta CARB LEV IV 15 metų / 150 tūkst. mylių garantiniuose reikalavimuose), atsisakome standartinio Inconel 625 lydinio turbinų sparnuotėms. Dabar nurodome Inconel 713C arba Mar-M 247 lydinius, kurie išlaiko struktūrinį vientisumą esant nuolatinei 1050 °C viršijančiai EGT temperatūrai. Be to, turbinos sparnuotės stebulės virinimo prie veleno procesui dabar būtinas elektronų pluošto arba lazerinis suvirinimas, siekiant užtikrinti atsparumą nuovargiui milijonų ciklų metu.
Apibendrinant, 2026 m. LEV IV standartai reikalauja į turbokompresorių žiūrėti ne tik kaip į galios didinimo įrenginį, bet ir kaip į kritinę emisijų valdymo priemonę. Inžinerinės pastangos turi būti nukreiptos į šilumos valdymą, medžiagų ilgaamžiškumą korozinėje EGR aplinkoje ir griežtesnius gamybos leistinus nuokrypius, kad būtų užtikrinta atitiktis per visą transporto priemonės naudojimo laikotarpį.
Siekiant suvaldyti pereinamuosius išmetamųjų dujų impulsus hibridinėse jėgos pavarose, VGT (kintamos geometrijos turbokompresoriaus) sistemose, tokiose kaip „Garrett G-Series“ architektūrose, dabar naudojami greitaeigiai bešepetėliniai nuolatinės srovės (DC) elektriniai pavaros mechanizmai (atitinkantis dalies Nr. 896328-5001S), kuriuose integruoti Holo efekto padėties jutikliai su 10 bitų skiriamąja geba, užtikrinantys tikslų mentelių valdymą. Šis detalumas yra būtinas norint moduliuoti išmetamųjų dujų slėgį atgal, siekiant nukreipti masinį srautą į EGR (išmetamųjų dujų recirkuliacijos) taką, tuo pačiu sumažinant turbinos „atsargos ribos“ pablogėjimą staigių variklio-generatoriaus agregato (MGU) sukimo momento injekcijų metu. Įleidimo žiedo padėties kalibravimas nebėra statinis; dabar jis apima dinamines „mokymosi“ kilpas, kurios kompensuoja neišvengiamą anglies kaupimąsi ant pavaros mechanizmo jungčių, kuris, jei nėra ištaisomas ECU adaptyvinės stiprinimo strategijos, sukelia P0047/P0048 gedimų kodus, dažnai susijusius su įstrigusia mentelių geometrija esant mažai apkrovai hibridiniuose cikluose.
Kalbant apie guolių sistemos architektūrą, perėjimas prie aukšto dažnio darbo ciklų reikalauja naudoti keraminius hibridinius rutulinius guolius arba specializuotus skysčio plėvelės guolius su optimizuota geometrija, siekiant sumažinti parazitinį pasipriešinimą stabdymo-paleidimo (stop-start) atvejais. Sistemose, tokiose kaip „BorgWarner eTurbo“ (Modelis B03 serijos variantas), aukštai temperatūrai atsparios, laidžios, grafito pagrindo anglies sandariklio integravimas yra kritiškai svarbus slėgio skirtumui per guolio korpusą valdyti, apsaugant nuo alyvos aerozoliavimo į oro paėmimo srautą. Ašinio guolio tarpo palaikymas 0,03 mm–0,05 mm tolerancijos ribose yra privalomas, nes per didelis ašinis judėjimas esant didelėms 48V e-kompresoriaus pereinamojo apkrovoms neišvengiamai lemia priešlaikinį atraminio guolio nusidėvėjimą ir katastrofišką alyvos nuotėkį, ypač naudojant mažo klampumo 0W-16 arba 0W-8 variklio tepalus, kurių reikalaujama modernesnėse hibridinėse platformose.
Be to, diagnostikos sudėtingumas pagal LEV IV protokolus apima turbokompresoriaus pereinamosios reakcijos laiko stebėjimą realiuoju laiku, matuojamą koreliuojant MAF (masinio oro srauto) jutiklį su turbinos greičio jutikliu (atitinkantis dalies Nr. 12693806). Technikai turi naudoti specializuotus PID nustatymus skenavimo įrankyje, kad patikrintų „pavaros mechanizmo darbo ciklo ir slėgio“ nuolydį per 120 sekundžių katalizatoriaus įkaitinimo fazę. Jei nepavyksta pasiekti nustatyto kolektoriaus absoliutaus slėgio (MAP) kilimo laiko – dažnai dėl terminio išsiplėtimo sukeltos turbinos korpuso išmetimo angos sėdynės fiksacijos ar susidėvėjusio kompresoriaus rato antgalio tarpo – bus suaktyvintas su emisijomis susijęs diagnostikos gedimo kodas, dėl kurio transporto priemonė pereis į nuolatinį avarinį režimą, nes ECU nebegali užtikrinti reikiamų išmetamųjų dujų temperatūros (EGT) profilių, būtinų aktyviam katalizatoriaus termovaldymui.