Причины поломки и выхода 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.
Источник: https://turbo-magazin.ru/prichinyi-vyihoda-turbokompressora-iz-stroya.html
Без надувательства: почему ломаются турбины, и как их ремонтируют
Он был запатентован в далеком 1911 году, прошел долгий путь от авиации до Формулы-1 и, наконец, получил свое место на автомобильном конвейере лишь в 1977 году на Saab, после чего медленно, но уверенно продвигался на все ведущие предприятия по производству автомобилей, сломив, в конце концов, даже таких апологетов атмосферных двигателей, как BMW. Да, сегодня речь пойдет о турбокомпрессоре. В этот раз рассмотрим основные проблемы этого узла, возможные неисправности и процесс ремонта оных.
Кратко об устройстве и работе
Все гениальное просто. Правда, это относится к самой идее – концепции, так сказать, турбокомпрессора. Многим инженерам не давала покоя расходуемая впустую энергия вылетающих из выпускного коллектора отработанных газов. Наконец один из них (Альфред Бюхи) все-таки создал конструкцию, в которой на одном валу были установлены два колеса с крыльчатками – компрессорное и турбинное. Поместив вал с колесами в корпус, он получил турбокомпрессор.
Так, на турбинное колесо попадали вылетающие через выпускной коллектор отработанные газы и раскручивали его, а вместе с ним и компрессорное колесо, благодаря которому атмосферный воздух под давлением подавался во впускной коллектор.
Компрессорное и турбинное колеса имеют свои корпусы, называемые еще «улитками», вал на втулках помещен тоже в свой корпус, который называют «картриджем». В последний подводится моторное масло для смазки, а иногда и охлаждающая жидкость для дополнительного охлаждения.
Сам вал, на котором установлены турбина и компрессор, чаще вращается на подшипниках скольжения – втулках из бронзы. Есть варианты и на подшипниках качения, но такие турбокомпрессоры имеют очень высокую стоимость.
Для контроля за частотой вращения турбины, а, следовательно, и давлением наддува установили перепускной клапан (wastegate), который при необходимости сбрасывает часть отработанных газов в обход турбины. Управляется этот клапан с помощью актуатора, который может быть вакуумным или с электрическим сервоприводом.
На впуске же установлен байпасный клапан, призванный перенаправлять воздух обратно на вход компрессора в моменты закрытия дроссельной заслонки. Кстати, знаменитый «пщщщ» при переключении передач в фильме «Форсаж» – это работа заменителя байпаса – блоу-офф клапана (blow-off).
Именно при его работе избыток воздуха столь эффектно отправляется в атмосферу.
Но никто и ничто не стоит на месте, а потому те, кому не нравилась грубая работа перепускного клапана, решили, что неплохо было бы управлять направлением потока отработанных газов. Так появились турбокомпрессоры с изменяемой геометрией. Внутри корпуса турбинного колеса установлены по кругу направляющие лопатки, которые при помощи специального механизма изменяют свое расположение, по-разному направляя поток отработанных газов на лопатки турбинного колеса. Тем самым регулируется частота вращения турбины в зависимости от нагрузки на двигатель.
В рамках этого материала мы не будем рассматривать ни сдвоенные, ни комбинированные системы наддува, так как на сегодня главное – понять, какие проблемы могут возникнуть, и как они решаются.
Что может поломаться
Так, например, при попадании посторонних предметов или пыли во впускной трубопровод могут разрушиться лопатки компрессорного колеса.
Что-либо подобное случается и с лопатками турбинного колеса, а вместе с ним и лопатками изменяемой геометрии, если таковые имеются.
Масляное голодание, неправильный подбор масла, перегрев, нарушение регламента замены моторного масла – все это приводит к износу рабочих поверхностей вала турбокомпрессора.
Износ может стать причиной заклинивания системы изменения геометрии турбины.
Возможны заклинивания актуаторов привода перепускного и байпасного клапанов, которые управляются ЭБУ двигателя.
Из-за чрезмерных перегрузок есть вероятность деформации вала турбины. Все перечисленное – только основные причины. Выявленное же в процессе ремонта может неприятно удивить, ведь турбина – это высоконагруженный агрегат, и причин выхода из строя может быть множество.
Как понять, что с турбокомпрессором проблемы
Базовых признаков только два – потеря тяги или такая тяга, которой не было раньше. При потере тяги сервисмен первым делом «грешит» на турбину, потому что она – одна из самых уязвимых единиц под капотом. Крутится порой до 150 000 об/мин, с одной стороны греется, с другой – охлаждается, а потому если тяга на авто куда-то начала пропадать, то подозрение в первую очередь падет на нее. Все остальное можно узнать только после снятия турбокомпрессора с автомобиля.
Предварительно мастер просто обязан выполнить диагностику всех систем, чтобы убедиться в том, что ни один из датчиков не вышел из строя, и нет ни одного места, через которое воздух попадал бы во впускной коллектор в обход системы впуска.
Есть еще один момент – это шум турбины высокой частоты, почти писк, который зачастую говорит о слишком большом осевом или радиальном люфте вала турбокомпрессора. Двигатель при этом может тянуть, как и прежде, но время жизни турбины резко начинает стремиться к нулю.
А теперь о том, что касается тяги, нехарактерной для двигателя – то есть, если вы вдруг обнаружили, что больше нет турбоямы и чего-то подобного, и автомобиль «на подрыве» всегда. Такие признаки могут говорить о том, что перепускной клапан (wastegate) заклинило, отработанные газы не сбрасываются, и оттого турбина качает воздух по полной, повышая давление наддува. «Подрыв» – это хорошо, но он может закончиться прогоранием поршня или клапанов из-за перегрузки. Так что следите за «характером» своего автомобиля.
После снятия турбокомпрессора
Все, что описано выше, касается исключительно диагностики до снятия турбины с двигателя. Теперь же представим, что мастер провел диагностику и выдал неутешительный вердикт, что скорее всего проблемы связаны именно с турбокомпрессором. В этом случае механик демонтирует его и отправляет на участок дефектовки и ремонта.
Теперь начинается самое интересное. Первое, на что смотрит мастер, – это компрессорное и турбинное колеса и состояние корпуса турбинного колеса. По нагару и саже на впуске корпуса турбины мастер может приблизительно сориентировать, что является их причиной – может, «заливает» форсунка, или износились поршневые кольца, отчего в наддув гонит масло из картера двигателя. Осмотром же турбинного и компрессорного колес можно выявить чрезмерный износ оных, как в нашем случае.
В идеале каждая из лопаток должна проходить рядом с корпусом с минимальным зазором – слишком большой зазор означает потери. Далее мастер на ощупь проверяет люфт вала турбины.
Почему на ощупь? Да потому, что люфта практически не должно быть, причем ни радиального, ни осевого. Далее следует разборка. Ничего сложного в ней нет: болты и гайки долой – и вот уже «улитки» отдельно, картридж отдельно. Далее мы отвернули гайку крепления компрессорного колеса и сняли его, после чего вал извлекли из картриджа. Втулки – выпрессовали. Вот по сути и вся разборка. Турбинное колесо, к слову, образует с валом одну неразъемную деталь.
Все элементы корпуса турбокомпрессора отправляются на пескоструйную очистку.
Рабочие элементы отправляются на обмер – там, в частности, измеряется диаметр вала в местах установки втулок. При необходимости заменяется компрессорное колесо. Если с валом или с турбинным колесом все плохо, то поможет только замена. Помимо этого, при проверке подают разрежение и проверяют работу актуаторов. Если же актуатор электрический, его проверяют с помощью соответствующих диагностических приборов.
Ремонт турбины
Если поверхности вала изношены в пределах допустимого, то их шлифуют, если вне пределов – заменяют. После шлифовки снова измеряют наружный диаметр и вытачивают под него втулки.
Затем вал отправляют на проверку его биения – и никакого диссонанса или нарушения технологии здесь нет. Дело в том, что вал можно условно разделить на две части – рабочую, на которую установлены втулки, и часть, на которую установлено компрессорное колесо. Последняя не может быть отшлифована из-за того, что компрессорные колеса, как запчасти, поставляются только в номинальных размерах. Шлифовка вала пусть и на малую долю, но изменит его диаметр. А изменение зазора между валом и колесом недопустимо. Потому мастер ставит вал на специальный стенд с индикатором часового типа и, вращая его, определяет точки деформации.
Затем с помощью специальных инструментов и молотка правит его. Правит до тех пор, пока не добьется почти идеальных результатов по биению.
После правки вал отправляется на балансировку. Процесс этот сам по себе интересный. На специальный стенд ставят вал, на него накидывают приводной ремень, который и прижимает вал к опорам. На турбинное колесо наносится метка, а напротив него ставится лазерный датчик частоты вращения. После включения приводного электромотора вал раскручивается до определенных оборотов, чтобы откалибровать стенд. Затем мастер прилепляет небольшой кусок пластилина напротив метки турбинного колеса и снова включает стенд. Потом лепит приблизительно такой же кусок пластилина с обратной стороны турбинного колеса, но напротив первого куска.
После этого мастер включает стенд, доводит обороты до требуемых и выключает. По итогам процедуры на экране дисплея стенда выводятся приблизительные точки дисбаланса вала с весом материала, который необходимо удалить для балансировки.
Глядя на эти точки, мастер немного стачивает поверхность гайки турбинного колеса.
Затем вал снова отправляется на стенд – и весь процесс повторяется по кругу, пока не будут достигнуты требуемые показатели.
После удачной балансировки мы ставим на вал уже подготовленные втулки и собираем то, что называют картриджем – корпус вала.
Турбину почти полностью собирают – лишь без установки «улитки» компрессора.
В таком виде ее устанавливают на стенд для окончательной проверки перед сборкой.
Гайку крепления компрессорного колеса предварительно намагничивают специальным магнитом. Делают это с целью снятия показаний работы вала – его частоты вращения и биения. Установка на стенд подразумевает подключение подачи масла и холодного сжатого воздуха. На стенде мастер раскручивает турбину до частоты немного выше рабочей, проверяя основные показатели работы.
Убедившись, что все в порядке, устанавливают корпус компрессора и актуатор. Далее подсоединяют к актуатору вакуумный шланг, а на его шток устанавливают электронный индикатор, который является частью специального оборудования для регулировки начала открытия и хода штока.
В память стенда внесена база данных по турбокомпрессорам – мастеру достаточно внести номер турбины в эту базу (номер нанесен на корпусе каждой турбины) и запустить процесс диагностики.
Стенд подведет определенное разрежение к актуатору, а индикатор считает ход штока. Если что-то окажется не в порядке, мастер отрегулирует длину штока. На этом ремонт турбины можно считать оконченным.
Перед установкой турбокомпрессора на двигатель, особенно если сам ДВС «капиталился», многие рекомендуют промыть систему смазки промывочным или просто недорогим маслом. Рекомендуется сделать это как минимум четыре раза и только после этого ставить турбокомпрессор. Если не учесть этого, то следующий ремонт турбины потребуется раньше, чем предполагалось.
В заключение
Вал турбины очень чувствителен к качеству моторного масла, и продукты износа двигателя могут сделать свою коварную работу. Потому, когда дело касается ремонта турбокомпрессора, не стоит дешевить. В целом даже самый сложный ремонт всегда будет приблизительно в два раза дешевле самой дешевой, но новой турбины.
Если усреднить цены, то ремонт может стоить около 250 долларов, а новая турбина в сборе – приблизительно 500 долларов.
Ну а чтобы подольше не заезжать в сервис за столь дорогостоящим ремонтом, следите за своим автомобилем и качеством используемого моторного масла, а также не ленитесь читать рекомендации по правильной эксплуатации автомобилей в зимний период.
Источник
Источник: https://koleso.temaretik.com/1033989159982205169/bez-naduvatelstva-pochemu-lomayutsya-turbiny-i-kak-ih-remontiruyut/
Турбокомпрессор: причины и следствия поломок
Турбокомпрессор – высокотехнологичный агрегат автомобиля, и как положено, такому агрегату, он периодически ломается и требует от Вас вмешательства. Не без основания многие «народные умельцы» относятся с опаской к ремонту турбины, ведь ее беспроблемная работа связана со многими трудными моментами, которые надо обязательно учитывать. Осмотреть турбокомпрессор на предмет поломок возможно и в гаражных условиях, но поправлять «здоровье» лучше у проверенных специалистов.
Почему ломается турбокомпрессор?
Сам по себе турбокомпрессор (ТК) почти не ломается из-за истекшего срока годности. Он входит в общую систему двигателя и его исправность – это показатель исправности других, связанных с ним, узлов. Поломки случаются при неправильном использовании и плохом обслуживании самого автомобиля.
Если у Вас возникла необходимость поменять старую турбину на новую, перво-наперво проведите вдумчивую диагностику поломки агрегата. Диагностика поможет избежать скорого ремонта уже нового узла.
Система управления двигателем тоже может повлиять на турбокомпрессор. Почти все управляемые электроникой турбины оборудованы механизмами регулирования давления наддува. Банально при сбое системы, она Вам выдаст как бы неисправность узла. Такое тоже случается.
За здоровье турбины отвечают герметичность систем впуска и выпуска двигателя, и действующее давление в них. Сильно сокращается срок службы ТК при закупорке нейтрализатора и воздушного фильтра. Датчик манометра зафиксирует в данной ситуации повышение разрежения на впуске и увеличение противодавление на выпуске. Большие перепады давления вызывают усиленный прогон масла на впуск системы. Прежде всего страдают патрубок и впускной трубопровод. Их густо покрывает жирный налет.
Наверное, понятно, что герметичность системы впуска и выпуска двигателя, отвечает за рабочее давление внутри турбины. Поэтому, если очень часто экономить на воздушном фильтре или долго не замечать подсос воздуха за ним, то это может привести к излишней нагрузке на компрессорное колесо турбины. При попадании внутрь частиц песка, лопатки колеса начинают постепенно стачиваться.
Самая банальная причина поломки турбокомпрессора – это попадание лишнего мусора на узел
Попадание мусора со стороны вала ротора
Во время обслуживания автомобиля не стоит забывать инородные предметы во впуске или даже ронять что-то внутрь. Крыльчатки вала не скажут потом Вам «спасибо». Их работа происходит на огромных скоростях, и любой попавший внутрь предмет может вызвать серьезные деформации и даже заклинивание всего узла.
Всего предугадать нельзя, но порой случаются такие разрушения двигателя, при которых его детали имеют шанс сломать ротор напополам от скручивания. В данном случае агрегат не подлежит восстановлению.
Следующим опасным моментом для ТК является превышение его оборотов в минуту – перекрут. Этим грешат неграмотные чип-тюнинги, хотя такие повреждения могут спровоцировать и иные обстоятельства. Например, может заглючить датчик расхода воздуха, что приведет к запаздыванию механизма, отвечающего за давление наддува. Работа турбины может осуществляться только в узких жестких рамках, и при больших термических нагрузках любые маломальские отклонения приведут к неисправимым последствиям.
Все же главная причина отказов турбины лежит в области неисправности системы смазки
Элементы турбокомпрессора должны обязательно все время смазываться. За это отвечает маслонасос двигателя. Он гонит смазывающий материал по зазорам в турбине, позволяя ей не перегреваться в результате соприкосновения элементов узла. И банальное масляное голодание и частицы в самом масле, могут привести к «смерти» всю турбину.
Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания
При использовании турбины в автомобиле, в первую очередь надо беспокоиться о качестве и чистоте масла. Как уже упоминалось, работа данного узла происходит при больших температурах – вплоть до 1000°С. Не зря в турбированных двигателях, интервал замены масла и фильтров уменьшен. Экономия автомобилиста на ТО, сокращает и срок службы ТК.
Турбокомпрессор 664-090-0780 SsangYong, устанавливается на двигатель DT20T
К масляному голоданию турбину может привести закупорка трубки, подводящей масло. Обычно она закоксовывается. Нужно следить за исправностью масляного насоса двигателя и не менее важной системы вентиляции картера. Эта система – отдельный вопрос.
Вы не заметите, как турбина постепенно изживает себя. В систему масло льется под давлением 4 бар, а в поддон двигателя выливается самотеком. Любое изменение в давлении газов в картере приведет к ограничению расхода смазочной жидкости в турбине. Масляная пленка снизит несущую способность и будет просачиваться через уплотнители.
И все это потому что неисправен клапан системы вентиляции.
Полное закоксовывание подводящей масляной трубки
Нужно учитывать все нюансы работы турбокомпрессора, чтобы при диагностике не пропустить проблемные места. После установки турбины на двигатель не забудьте проконтролировать ремонтников: она не должна работать в сухую при первом пуске. Обычно во избежание этого, элементы турбины сначала обрабатывают маслом.
Распространенные признаки неисправности турбины
Основные поломки турбокомпрессора разобраны, но как понять, что с данным агрегатом не все в порядке. Рассмотрим некоторые признаки неисправности турбины.
Понаблюдайте за выбросами выхлопной трубы Вашего автомобиля. Если дым синего цвета особенно при разгоне, то это говорит о сгорающем масле, частично попавшем в двигатель. Естественно, утечка масла происходит через турбину.
Синий выхлоп
Если появляются черные выхлопы, то тут уже сгорает обогащенная топливная смесь. Первопричину утечки воздуха надо искать в магистрали нагнетания или интеркулере. Так же это говорит о неправильной настройке системы управления ТК.
Черный дым
Не поверите, но третий признак неисправности турбины, тоже связан с дымом из той же выхлопной трубы. Причиной образования белого дыма может послужить засорение сливного маслопровода турбины.
Белый дым из выхлопной трубы
Следующий признак, который можно заметить невооруженным глазом — это увеличение аппетита автомобиля на масло и его маслянистые следы на самой турбине. Причина, чтобы проверить воздушные каналы и сливной маслопровод на предмет засорения и закоксовывания.
Надо также помнить, что на разгон автомобиля сильно влияет степень здоровья турбины. Если Вы почувствовали ухудшение динамических показателей, проверьте ТК на повреждения и поломки системы управления. Снижение уровня возможностей Вашего автомобиля связано с низким поступление воздуха в мотор.
Появление постороннего шума, скорее свиста, также связано с воздухом, и говорит об его утечке на стыке двигателя и компрессора. Скрежет при работе турбокомпрессора могут вызвать деформации его корпуса или даже наличие трещин.
Делаем выводы
Турбина тесно связана со всеми системами двигателя автомобиля: смазочно-охлаждающей системой, выхлопной и топливной системами, не редко и с системой управления мотором. Поэтому, неудивительно, что небольшие отклонения в работе всех узлов, скажутся и на «здоровье» турбокомпрессора, и его долговечности. Надо учитывать данный факт, и рассматривать все возможные причины поломки такого необычного агрегата-индикатора, как турбина.
Источник: http://Actyon.info/turbokompressor-prichiny-i-sledstviya-polomok
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.
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.
Источник: https://turbi.com.ua/poterja-moshhnosti-dizelnoj-turbiny/
Причины поломки турбины: 5 распространенных неисправностей
Основные причины поломки турбины
Почему турбокомпрессор сломался? Частый вопрос, после — «Где найти хороший ремонт турбин в Днепре?» Поэтому мы решили сделать подробную инструкцию: Причины поломки турбины.
Надеемся, что данная статья поможет автовладельцам избежать неприятностей с авто, когда нужно срочно ехать. А также подскажет, как продлить срок службы турбины и ДВС.
- Загрязненное масло – частый случай Слой смазки защищает контактирующие элементы турбоагрегата от трения и быстрого износа. Грязь служит более быстрым износом трущиеся детали. Увеличивается риск перегрева агрегата. Густое масло превращается в нагар в маслоподводных каналах, в подшипниках, на крыльчатке. Сажа и отложения грязи утяжеляют детали, замедляют их работу, турбина «закисает». В ТК с изменяемой геометрией может заклинить механизм. Турбокомпрессор быстро изнашивается, снижается герметичность агрегата, пропадает тяга. Посторонние объекты (крупные и мелкие частицы металлагерметик и т.д.) царапают поверхности элементов турбины, повреждают вал, стачивают подшипники, а также приводят к стиранию уплотнителя.
- Поврежден, сильно загрязнен или установлен некачественный масляный фильтр.
- Используется низкосортное масло.
- В смазку попала пыль, инородные предметы.
- Сломался клапан в масляном фильтре.
- Недостаточное смазывание – вторая причина Недостаток масла приводит к сильному трению внутренних элементов турбины, плохому охлаждению всей системы. В этом случае перегрев – первый признак поломки турбины. Из-за масляного голодания ломаются подшипники, деформируется ротор, закоксовываются уплотнительные кольца турбокомпресора.. Причины:
- перегрев турбины при работе в экстремальных условиях;
- заводской дефект, загрязнение или разрыв масляного патрубка;
- неисправность масляного насоса;
- плохое заполнение системы смазки нового ТК;
- длительный простой автомобиля и неправильный запуск авто после перерыва в эксплуатации.
- Повреждение посторонними предметами Пыль и грязь, металлические частицы, камешки и песок, куски фильтра или клапана – посторонние предметы. Попадают внутрь турбокомпрессора во время эксплуатации, кустарного ремонта, из-за поломок деталей двигателя и др. Из строя выходят холодные/горячие лопасти (сбиваются и гнутся края), деформируется и лопается ротор, заклинивает турбину.
- Предельные режимы эксплуатации ускоряют износ ТК Ресурс турбины быстро уменьшается, если она работает в экстремальных условиях:
- сбои в компьютерной системе автомобиля → увеличение оборотов двигателя сверх допустимых – разбалансировка, люфт оси и др.;
- остановка двигателя без работы на холостом ходу → перегрев турбины, образование сажи;
- чрезмерное загрязнение фильтров и масла → механические повреждения вала, подшипников, уплотнителя, корпуса.
- Применение герметика для уплотнения соединения Некоторые автовладельцы пытаются самостоятельно заделать неплотные соединения в системах подачи и выхлопа. Используют для этого неподходящие герметики. Как результат – уменьшается диаметр патрубка или герметик нагревается, пересыхает и рассыпается на куски, засоряет турбину. Не делайте так. Правильный вариант: видите любые признаки поломки турбины на дизеле или бензине – поезжайте на диагностику к специалистам.
Что должно насторожить водителя в неисправной турбины
Распространенные симптомы поломки турбины:
- Любые звуки, не характерные для исправной работы турбины (свист, писк, визг, скрежет, шелест, стук, шипение, пшикание).
- Снижается тяга ДВС, ухудшается динамика.
- Двигатель набирает обороты дольше, чем обычно. Работает нестабильно на холостом ходу.
- Чрезмерный расход масла.
- Запах горелого масла.
- Дымный выхлоп белого, серого, черного цвета.
Как не допустить поломки турбины?
- Правильно и регулярно обслуживайте двигатель.
- Следите за давлением масла.
- Не допускайте попадания посторонних предметов в систему турбонаддува.
- Не экономьте на воздушном и масляном фильтрах.
- Вовремя меняйте масло, покупайте качественный продукт.
- Уровень масла в системе двигателя должен быть на указанной отметке.
- Помните, что оптимальная температура подшипников и оси меньше 90°С.
- Прогревайте двигатель перед поездкой в холодное время года и дайте ему поработать некоторое время на холостом ходу после остановки.
- Вовремя устраняйте неисправности.
- Доверяйте ремонт турбин специалистам.
Где можно отремонтировать турбину?
В сервисе Turbo Magic выполняют ремонт турбокомпрессоров быстро и недорого. Многолетний опыт и современное оборудование позволяют нам сделать базовый ремонт ТК за 4 часа. Качественно, точно, честно. Подробности ремонта фиксируем документально, выдаем гарантию на турбину – 1 год. К нам можно доехать из любой точки Киева.
Вернутся к списку «Статьи и новости»
Источник: https://turbomag.com.ua/content/5-raspostranenih-prichin-polomki-turbin
Всё про турбокомпрессоры, или Нагнетатель обстановки
Многие автомобилисты с опаской относятся к ремонту турбокомпрессоров. И не без оснований. При этом производители разрешают ремонтировать некоторые турбины и даже выпускают оригинальные комплектующие, а иные и вовсе занимаются промышленным восстановлением агрегатов. Причиной же невысокого ресурса перебранных турбин зачастую является пресловутый человеческий фактор.
Презумпция невиновности
Турбокомпрессор (ТК) работает на перекрестке нескольких систем двигателя, и его здоровье зависит от исправности других узлов. Поэтому при появлении любых нареканий по поводу работы ТК важно провести вдумчивую диагностику узла в составе мотора. Диагностика необходима и в случае выхода турбины из строя — она послужит гарантией, что новая или отремонтированная турбина не преставится через пару тысяч километров.
| Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах.Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах. | Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала.Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала. |
| Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными.Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными. | Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению он не подлежит.Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению он не подлежит. |
Сначала с помощью компьютера проверяют систему управления двигателем в целом и отдельные датчики. Абсолютное большинство турбин оборудовано механизмом регулирования давления наддува; его сбой запросто может быть следствием банальной неисправности — например, неправильного сигнала от расходомера воздуха. Нередки случаи, когда из-за игнорирования такой диагностики в профильные компании по ремонту ТК привозят… исправные агрегаты.
Здоровье турбины зависит от герметичности систем впуска и выпуска двигателя и давления в них. Если, к примеру, забиты нейтрализатор и воздушный фильтр, манометры покажут повышенное разрежение на впуске и увеличенное противодавление на выпуске. Работа в таких условиях серьезно сокращает ресурс внутренних элементов ТК: подшипников, уплотнителей и самого вала. При больших перепадах давления турбина из-за конструктивных особенностей начинает сильнее гнать масло на впуск — патрубок и впускной трубопровод покрываются жирным налетом.
Негерметичность систем впуска и выпуска также вызывает опасные перепады давления. А банальная экономия на замене воздушного фильтра или несвоевременное устранение подсоса воздуха за его корпусом приводят к износу компрессорного колеса турбины. Его лопатки стачиваются попадающими внутрь частицами песка.
Распространенная причина выхода ТК из строя — попадание инородных предметов в крыльчатки. Порою это случается из-за разгильдяйства механика, который при обслуживании машины оставил во впуске ветошь или уронил внутрь шайбу. Или из-за непредвиденного разрушения деталей мотора, когда, например, отваливается электрод от свечи. Вал турбины вращается с огромной скоростью, и попадающие на крыльчатки инородные предметы значительно их деформируют, из-за чего турбину может даже заклинить. В итоге ротор ломается пополам от скручивания. В этом случае ремонтировать агрегат бессмысленно.
| Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения.Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения. | Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены.Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены. |
| Упорный подшипник вала турбины страдает из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими.Упорный подшипник вала турбины страдает из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими. | У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания.У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания. |
К характерным повреждениям крыльчаток и вала приводит так называемый перекрут турбины, то есть превышение допустимых оборотов. Речь не только о неграмотном чип-тюнинге — перекрут может быть спровоцирован и обидным стечением обстоятельств. Например, из-за ошибочных показаний датчика расхода воздуха с запаздыванием срабатывает механизм регулирования давления наддува. ТК работает в очень жестких условиях (взять хотя бы термическую нагрузку), и даже незначительное отклонение от допустимых режимов приводит к непоправимым последствиям.
Описанные причины отказов турбин встречаются не так часто, основная доля приходится на неисправности в системе смазки ТК. В зазорах между валом турбины и его подшипниками должен присутствовать масляный клин, иначе происходит перегрев и износ валов, подшипников и уплотнений — вследствие контактной работы элементов. Чаще всего смерть турбины наступает из-за банального масляного голодания и посторонних частиц в масле.
ТК очень чувствителен к чистоте и качеству масла — больше, чем мотор. Во многом потому, что этот узел работает в тяжелых температурных режимах. В частности, на бензиновых двигателях отработавшие газы разогреваются аж до 1000 °C. Поэтому увеличенные интервалы замены масла и экономия на фильтре первым делом сокращают ресурс ТК.
Масляное голодание турбины имеет массу причин, о которых мало кто задумывается. Одна из распространенных — закоксовывание подводящей трубки. Зачастую она забивается полностью — и ТК работает на сухую. Не менее важна исправность масляного насоса двигателя, а также системы вентиляции картера. Часто именно из-за нее турбина незаметно умирает.
Масло в корпус подшипников ТК поступает под давлением около 4 бар, а сливается из него в поддон двигателя самотеком. И даже незначительное повышение давления картерных газов сильно ограничит расход смазки через турбину, снижая несущую способность ее пленки, и приведет к ее просачиванию через уплотнения.
Нередко это происходит из-за неисправного клапана вентиляции.
| Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя.Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя. | При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее.При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее. |
Многие ремонтники не учитывают все эти моменты, когда ставят турбину после диагностики или ремонта на двигатель. Как минимум, нужно исключить ее работу на сухую в первые секунды после пуска мотора. Для этого в корпус подшипников загодя заливают масло.
Если не обращать внимания на перечисленные нюансы, турбина долго не протянет. А ремонтники, естественно, обвинят в недобросовестной работе тех, кто восстанавливал узел. Вот и боятся люди ремонтировать турбины.
Восстановлению подлежит
Производители турбин основательно подходят к их ремонту на своих производственных мощностях. Дальше всех в этом деле продвинулась фирма Honeywell (бренд Garrett). При восстановлении специалисты меняют картридж турбины (центральный корпус в сборе с валом, подшипниками и крыльчатками) и механизм регулирования давления наддува. Старые неповрежденные корпусы (холодную и горячую улитки) очищают и устанавливают обратно. На выходе имеем практически новый компрессор с полноценной заводской гарантией. Но даже Garrett восстанавливает турбины далеко не всех моделей своей линейки.
Страницы
← предыдущаяследующая →
12
Источник: https://www.zr.ru/content/articles/904974-nagnetatel-obstanovki/
Неисправности турбин
Существуют 4 главных причины повреждения турбин:
- — недостаток масла ( масляное голодание);
- — попадание посторонних предметов;
- — загрязненное масло;
- — подпор картерных газов.
Недостаток масла (масляное голодание)
Первыми выходят из строя из-за недостатка масла подшипники. После выхода из строя одного или нескольких подшипников могут последовать другие повреждения, такие как трение роторов турбины и компрессора, износ уплотнительных колец. В худшем случае может обрыв вала турбины.
При нормальных условиях вал и подшипники турбокомпрессора работают при температуре 60-90ºС.
В связи с тем, что турбины на большинстве дизельных двигателей охлаждаются проходящим через корпус маслом, недостаточное его количество приводит к резкому увеличению теплоотдачи на вал турбины со стороны турбинного колеса. Это тепло в совокупности с теплом, выделяющимся при трении в подшипниках, поднимает температуру вала приблизительно до 400°С, вызывая его перегрев и коксование остатков масла на валу. Коксом забиваются маслоподводящие отверстия подшипников, а также среднего корпуса турбины, что приводит к еще большему дефициту масла.
При всех этих условиях перегретый вал начинает вращаться в подшипниках практически «на сухую», что приводит к срыву масляного клина, износу оловянного слоя на бронзовых подшипниках, и налипания бронзы на перегретый вал. Происходит усиленный износ подшипников, увеличение зазоров в них до недопустимых, что приводит к повышенному люфту всего вала.
Увеличение зазоров в подшипниках, в свою очередь, ведет к тому, что турбинная и компрессорная крыльчатки, выбрав весь зазор между корпусами, начинают изнашиваться о них. Вступает в это дело еще одна сила — привнесенный дисбаланс, который становится много больше допустимого и ускоряет процесс умирания турбокомпрессора.
Обычно это сопровождается характерными звуками — скрежетом, свистом, воем турбины.
Всего в пункте «Недостаток масла» можно выделить три подпункта:
- Резкое(быстрое) масляное голодание
- Плавное(медленное) масляное голодание
- Периодическое масляное голодание
- Резкое (быстрое) масляное голодание возникает в случае резкой утраты турбиной возможности смазываться проточным маслом. Это может быть вызвано обрывом маслоподводящей трубки, ее перегиба, резким уменьшением производительности масляного насоса, отсутствия масла в системе смазки и т.д. Сюда можно включить также и «сухой пуск», который иногда бывает при неправильной установки турбокомпрессора после ремонта или покупки нового. В среднем корпусе турбины остается воздушная пробка, которую масло не может продавить достаточно долгое время, приводя к тому, что на заведенном двигателе вал турбины вращается в условиях недостатка масла, что неизбежно ведет к его перегреву, образованию коксовых отложений, налипанию бронзы подшипников и выходу из строя всего турбокомпрессора в достаточно малые сроки.
- Плавное (медленное) масляное голодание — это постепенный износ деталей турбокомпрессора, который работает в условиях постоянного небольшого недостатка масла. Оно поступает в турбину, но его количества недостаточно для охлаждения и работы на высоких нагрузках. В таких случаях все вышеописанные процессы происходят медленно, турбина умирает не быстро, это может растянуться на месяцы. Происходит это в случаях плохой производительности масляного насоса, закоксованности маслоподающей магистрали, перегибов трубок, использования неподходящих масел.
- Периодическое масляное голодание связано с неправильной эксплуатацией турбированных двигателей. Основная причина такого масляного голодания — остановка двигателя после активной эксплуатации. При работе на больших нагрузках, высоких оборотах, турбина на двигателе достаточно сильно разогревается, а охлаждение происходит либо только маслом, проходящим через турбину, либо системой охлаждения двигателя ( характерно для бензиновых двигателей). Поэтому при резкой остановке двигателя в разогретую турбину прекращается подача масла для ее охлаждения, или масла и охлаждающей жидкости. Это приводит к тому, что вал, подшипники и корпус турбины, имея высокую остаточную температуру, нагревают оставшееся в полостях турбины масло до температур, при которых оно начинает коксоваться, возникают отложения в маслоподающих каналах, что приводит к уменьшению их сечения и в дальшейшем — меньшей пропускной способности масла через эти каналы. Таким образом можно сказать, что владелец сам медленно, планомерно «убивает» свой турбокомпрессор неправильной эксплуатацией. После активной езды, работы, больших нагрузок, двигателю нужно двать 2-3 минуты, чтобы охладить маслом и охлаждающейся жидкостью все агрегаты, которые в этом нуждаются, в первую очередь — турбину.
Примеры масляного голодания:
Попадание посторонних предметов
Такую причину выхода из строя турбокомпрессора, как попадание посторонних предметом можно разделить на две части:
- Попадание в компрессорное колесо
- Попадание в турбинное колесо
Начнем по порядку.
1.Попадание посторонних предметов в компрессорное колесо по большей части указывает на неисправности систем подачи воздуха в турбину. Это может быть поврежденный воздушный фильтр ( или его отсутствие), который не препятствует попаданию мелких частиц, пыли, находящихся в воздухе; неплотность соединений впускных патрубков, через которые может поступать нефильтрованный воздух, их повреждение. Причем физический размер частиц, находящихся в подаваемом нефильрованном воздухе может варьироваться в больших пределах: от мелких, вызывающих сошлифовывание лопаток компрессорного колеса, до крупных, вызывающих серьезные деформации.
Повреждения компрессорного колеса могут вызывать не только частицы, содержащиеся в неочищенном воздухе, но и отслоившиеся кусочки фильтра, части поврежденной системы подачи воздуха; забытые при ремонте двигателя куски ветоши, инструмент и другие твердые и мягкие предметы.
фото поврежденных компрессорных колес для примера:
2.Повреждения турбинного колеса могут быть вызваны попаданием частей разрушенных поршневых колец, седел клапанов, самих клапанов, а также частей прогорающих поршней. Все эти причины являются следствием критической неисправности двигателя. Необходимо в срочном порядке искать проблему и устранить ее.
Пример попадания постороннего предмета в турбинное колесо:
Повреждения компрессорного или турбинного колес влечет за собою появление дисбаланса, пусть даже небольшого, но на больших скоростях вращения ротора он становится критическим, разрушающим, и в дальнейшем приводит к поломке турбокомпрессора.
Загрязненное масло
Турбокомпрессор тесно интегрирован в систему жизнеобеспечения двигателя, о чем мы уже говорили выше, и смазывается тем же самым маслом, что и двигатель, за одним исключением! Масло в турбину в большинстве современных моторов поступает после того, как прошло через основные системы двигателя и смазало их. На практике это означает, что в турбину оно попадает самым последним, после чего сливается прямо в картер. Редкие исключения бывают, когда для смазки турбокомпрессора предусмотрена отдельная магистраль, идущая напрямую с масляного насоса.
В подавляющем большинстве случаев магистраль не отдельная. Масло, поступая в двигатель, не только смазывает его ,но и смывает продукты трения, коксовые отложения и другие примеси, которые будут отфильтрованы в масляном фильтре. Но до этого момента масло еще должно поступить в турбину, агрегат высокоточный и требовательный к качеству и чистоте масла.
Если в двигателе имеются неисправности, приводящие к износу трущихся частей, то продукты трения неминуемо будут вымываться маслом и проходить дальше, попадая в другие системы двигателя, в том числе и турбину. В турбине эти примеси приводят к износу ротора и подшипников, увеличивая радиальный люфт и приводя в дальнейшем к поломке.
На фото показаны несколько примеров износа, который образуется при наличии посторонних, абразивных частиц в масле :
Если в турбокомпрессоре наблюдается такая картина, значит и многие механизмы двигателя имеют такой же износ. Необходимо в срочном порядке отремонтировать двигатель, устранить причину загрязнения масла абразивными примесями и только после этого ставить восстановленный или отремонтированный турбокомпрессор снова на двигатель. Если не устранить причину, после ремонта турбины она выйдет из строя снова, именно по этой же причине.
Подпор картерных газов
Картерные газы присутствуют практически в любом двигателе. Образуются они за счет прорыва газов из цилиндров при взрыве рабочего тела через поршневые кольца. Чем новее мотор, тем меньше этих газов, ведь и кольца , и стенки цилиндров находятся в лучшем состоянии, чем у моторов с пробегом. Обычно картерные газы удаляются системой вентиляции картера. В некоторых случаях это просто сопун, выведенный в сторону, в некоторых случаях — более сложная система, подающие картерные газы снова на впускную систему двигателя.
По мере износа мотора картерных газов становится больше, а система вентиляции или не справляется с их удалением, или совсем перестает работать надлежащим образом. При таком положении дел, количество газов в картере двигателя начинает создавать там некое положительное давление.
И вот это давление в картере создает своеобразную пробку, которая мешает маслу из турбины самотеком сливаться обратно в картер. Масло начинает искать выход из турбины через уплотнительные кольца, турбина начинает течь. Если масло выходит через компрессорную часть турбины — оно попадает в интеркулер, оттуда в двигатель, и сгорает.
Если его было мало, то ничего страшного может и не произойти.
Если течь турбины происходит через турбинную часть ( горячую), то масло на выходе сразу же начинает подгорать и коксоваться из-за высокой температуры выхлопных газов. Через какое-то время этот налет кокса достигает таких размеров, что мешает ротору турбины свободно вращаться, теряется производительность, сам ротор начинает изнашиваться, что , в конечном результате, приводит к поломке и необходимости ремонта турбокомпрессора.
Так же, если давление картерных газов много превышает допустимые пределы, эти газы могут через систему слива попасть в корпус турбины. Приводит это к тому, что температура масла поднимается внутри турбины и начинает коксоваться уже в корпусе, оседая на всех поверхностях, уменьшая допустимые зазоры и приводя к тому, что количество попадающего масла в турбину уменьшается. Все эти процессы снова же приводят к выходу из строя турбины и необходимости ее ремонта.
Резюме
Бытует мнение, что турбина — ненадежная деталь двигателя, которая периодически сама по себе ломается, выходит из строя. Но это очень большое заблуждение.
Турбина — надежный агрегат, расчитанный на весь срок службы мотора. Она тесно интегрирована с другими системами двигателя и любая неисправность этих систем будет сказываться на турбине (турбокомпрессоре).
Турбина является своего рода лакмусовой бумажкой, индикатором состояния мотора; сама по себе она не сломается, но при выходе из строя укажет на неисправность той или иной системы двигателя, которая и стала виной поломки турбины.
Наша задача при ремонте Вашего турбокомпрессора — установить истинную причину выхода из строя турбокомпрессора, донести ее до Вас, чтобы Вы смогли устранить неисправность двигателя и больше не беспокоиться по этому поводу, получая удовольствие от вождения.
Помните : Сломанная турбина — это следствие, а саму причину нужно установить и устранить!
Перепечатка текста и фотографий Nadduv.by запрещена без разрешения авторов статьи и владельцев ресурса.
Источник: http://nadduv.by/information/neispravnosti-turbin/
