Неисправности турбины

Турбокомпрессор — это устройство, которое увеличивает мощность двигателя за счёт нагнетания воздуха в цилиндры. Он состоит из турбины и компрессора, которые приводятся в движение выхлопными газами. Турбокомпрессор работает в условиях высоких температур и давлений, поэтому его детали подвергаются износу и загрязнению.

Турбокомпрессорные двигатели отличаются более высокими требованиями к качеству масла по сравнению с атмосферными моторами. Очень важным является качество самого моторного масла, его уровень и совместимость с двигателем внутреннего сгорания вашего автомобиля. Масло в турбокомпрессоре выполняет несколько функций: смазывает подшипники, охлаждает детали и удаляет продукты износа. Однако масло может загрязняться различными частицами, такими как сажа, пыль, металлическая стружка и т.д. Эти частицы могут привести к следующим последствиям:

Ухудшение смазки подшипников:

• Загрязнённое масло не может обеспечить достаточную смазку подшипников. Например, топливо попадающее в масло разжижает его, в следствие чего масляная пленка на подшипниках не обеспечивает достаточную смазку деталей.

Повышенный износ деталей турбины

• Примеси и мелкие абразивные частицы ускоряют износ подшипников, из-за чего может появится избыточный люфт и течь масла

Перегрев турбокомпрессора

• Загрязнённое масло хуже отводит тепло от деталей турбокомпрессора, что может вызвать их перегрев и деформацию, либо образование шлаковых отложений на масляных каналах

Загрязнение моторного масла можно разделить на 3 вида:

• Химическое;
• Загрязнение от мелких частиц абразивной структуры;
• Загрязнение от крупных частиц абразивной структуры.

Химическое загрязнение

Причинами химического загрязнения являются:

• Применение масла несовместимого с двигателем вашего автомобиля, или низкокачественное масло;
• Разнообразные присадки и добавки, которые используются для повышения качества моторного масла;
• Непрофессиональное обслуживание;
• Попадание антифриза, бензина или дизельного топлива в моторное масло.

Химическое загрязнение в большинстве случаев может привести к снижению прочности масленой пленки, которое в свою очередь ведет за собой сухое трение и как следствие поломку деталей. При рабочих нагрузках вал турбины Характерными признаками химического загрязнения является износ частей турбокомпрессора и посторонний шум.

Загрязнение от мелких частиц абразивной структуры

Причин появления мелкого абразива в масляной системе может быть несколько:

1. Несвоевременная замена масла в двигателе. Вследствие этого фильтр перестает справляться со своими функциями и происходит насыщение масла абразивом и продуктами износа
2. Износ деталей двигателя или масляного насоса. Когда двигатель имеет чрезмерный износ, его детали (поршни, цепь ГРМ, шестерни масляного насоса и т.д.) начинают «стругать» металлическую пыль, которая стачивает подшипники турбины. Как правило, новая турбина на таких моторах долго не живет на зависимо от производителя. Важное правило, сначала устранить причину поломки турбины и только потом ставить новую турбину.
3. Капитальный ремонт двигателя. После капитального ремонта двигателя в процессе притирки деталей также образуется абразив. Потому если нет возможности пройти обкатку мотора на строй турбине, то необходимо произвести несколько замен масла (через 60 минут работы, через 500км работы и через 7 000км) чтобы турбина не повредилась.

Загрязнение от крупных частиц абразивной структуры

Причинами чаще всего бывают:

• Предохранительный клапан масляного фильтра с нарушенной герметичностью;
• Масляный фильтр низкого качества;
• Стружка в масле, вызванная падением вязкости масла и большой температурой сгорания топлива.
• Отслаивание коксовых отложений в масляной системе

К самой распространенной вариации неисправности турбонаддува можно отнести постоянный или временный кризис смазывающего вещества в турбокомпрессоре. Для выявления данной неисправности необходимо разбирать турбину и внимательно осматривать вал и подшипники скольжения.

К основным причинам голодания смазочного вещества в турбине относятся:

• Сухой пуск. Если после установки турбины механик не залил масло в масляный канал турбины, тогда первые обороты будут проходить без смазки
• Повреждение смазочной системы (когда изнашиваются детали в масляном насосе, выходят из строя редукционный клапан, масляный фильтр и т.д.)
• Очень загрязненный масляный поддон. Для данного момента показатели масляного давления при холостых оборотах будут соответствовать норме. Однако увеличивающиеся обороты мотора способствует загрязнению масляного приемника разными мусорными остатками, в результате чего падают масляные показатели давления системы и турбина «голодает»
• Когда снижается пропускная способность маслоподающей трубки и масляных каналов турбины. Встречается из-за механических воздействий (например, трубка погнута или пережата) и когда закоксовывается область маслопровода
• Использование герметиков
• Низкий уровень масла в картере
• Попал воздух в систему смазки
• Длительный простой силового агрегата
• Неисправный масляный насос

Что происходит при масляном голодании

Большинство турбин работает на втулках скольжения. В процессе работы турбины между подшипниками и валом образуется «масляный клин», т.е. непосредственного соприкосновения между подшипниками и валом нет. Вал как бы «плавает» в масле. Из-за недостаточного количества масла, перегретый вал начинает вращаться в подшипниках практически без смазки, это может привести к срыву или продавливанию масляного клина, соприкосновению вала и подшипников, и как следствие быстрому износу бронзовых подшипников, и налипанию бронзы на перегретый вал.

Зазоры в подшипниках увеличиваются до недопустимых размеров, что приводит к повышенному люфту всего вала. В следствии чего, появляется дисбаланс, который становится больше допустимого и ускоряет процесс разрушения турбокомпрессора. Частым результатом масляного голодания становится поломка вала.

Помимо этого, масляное голодание характеризуется звуками - скрежетом, свистом, воем.

Характерными признаками масляного голодания является:

1. Поломка вала в местах подшипников
2. Изменения цвета вала – вал становится синим или фиолетовым в местах соприкосновения с подшипником.
3. Налипание бронзы на вал

Все это происходит в считаные секунды, так как скорость вращения вала может достигать 250 000 оборотов в минуту. Дополнительно стоит отметить, что охлаждение турбины достигается в том числе прохождением масла через корпус турбокомпрессора. При масляном голодании происходит увеличение теплоотдачи, в результате температура увеличивается до четырехсот градусов, вызывая перегрев корпуса подшипников и коксование остатков масла на валу. В том числе коксом забиваются маслопроводящие отверстия подшипников и среднего корпуса турбины, из-за этого тоже может возникнуть еще больший дефицит масла.

Как избежать масляного голодания турбины

1. Используйте качественное масло. Качественное масло обеспечивает лучшую смазку и охлаждение турбины, что снижает риск масляного голодания.
2. Регулярно проверяйте уровень масла и обращайте внимание на индикатор давления масла в машине. Это позволит вам своевременно обнаружить неисправность в масляной системе и принять меры для устранения проблемы.
3. Следите за состоянием масляного насоса. Масляный насос отвечает за подачу масла к турбине. Если насос неисправен, то турбина получает недостаточное количества масла.
4. Своевремнно заменяйте масло и фильтр. Загрязненное масло, забитый фильтр, закоксованные трубки маслоподачи могут привести к масляному голоданию турбины.
5. И самое главное! При установке турбины на автомобиль обязательно выполняйте все регламентные работы: необходимо заменить масло и все фильтра, промыть интеркуллер и все масляные трубки, а после установки турбины, необходимо сначала залить масло в картридж, а после окончательной сборки покрутить мотор стартером с отключенной топливной системой, чтобы все масляные трубки и картридж заполнились маслом, а в турбине создалось нужное давление масла.

Если Вы заметили признаки масляного голодания турбины, такие как шум, вибрация или перегрев, то необходимо обратиться к специалисту для диагностики и ремонта.

Конструкционные особенности

Система смазки турбокомпрессора соединена с системой смазки двигателя. От двигателя масло поступает в турбину под давлением через трубку подачи масла, далее все детали турбокомпрессора смазываются, после чего масло поступает обратно в картер самотеком.

Турбина гонит масло - почему?

Существует несколько основных причин течи масла из турбины. И для некоторых может показаться удивительным, но далеко не все эти причины связаны именно с самой турбиной.

Основные причины почему турбина гонит масло:

1. Неисправна система вентиляции картерных газов (ВКГ) или износ поршневой системы. В этом случае масло будет подтекать и в холодную и в горячую часть турбины.
2. Забит катализатор или другие элементы выхлопной системы. Из-за этого выход выхлопных газов становится затрудненным.

«Вал в турбине находится в сбалансированном состояние с точки зрения давления в горячей и холодной части. Потому если в какой-то части образовывается избыточное давление (например, забит выхлоп) или недостаточное (например, прямоточная системы выхлопа или негерметичность впускной системы), то вал начинает выдавливать в ту или другую сторону.»

3. Турбина гонит масло в интеркулер при проблемах со впускной системой. Если затруднен впуск воздуха (забит воздушный фильтр или замяты патрубки), то во впускной системе образуется разряжение воздуха, которое вытягивает масло из турбины.
4. Загрязнение маслоотводящей трубки. Масло из турбины самотеком поступает обратно в картер двигателя. Однако, со временем, внутренняя поверхность маслопровода обрастает отложениями и не может пропускать масло в достаточном количестве, выталкивая часть масла в интеркулер.
5. И вот только на пятом месте расположена причина течи масла из турбины – это износ уплотнительных колец турбины и повышенные люфты. Но не спешите сразу менять турбины, сначала выясните, причину ее износа.

«Очень часто происходит так: турбина без проблем работает долгие годы, потом появляется какая-то неисправность в автомобиле, которая приводит к выходу из строя самой турбины. Турбина бы могла и дальше работать, если бы вовремя определили поломку в автомобиле и устранили ее. Но наивный покупатель или безграмотный механик бездумно устанавливают новую турбину или картридж, не устранив реальную причину поломки, а потом с удивлением обнаруживают, что турбина снова сломалась. Потом крики, вопли, негатив, претензии к продавцу, к изготовителю турбин, повторное снятие и установка турбины. И так может повторится не один раз, до тех пор, пока не будет устранена причина поломки турбины.»

Избыточное давление масла в турбине может возникать по следующим причинам:

• забита трубка вентиляции картерных газов;
• деформирован патрубок слива масла из турбины;
• забиты отверстия слива масла из турбины.

К чему может привести выброс масла из турбины

Когда турбина гонит масло, то это приведет к значительномуповышению потребления масла двигателем. Характерным признаком данной неисправности является наличие сизого дыма в выхлопе.

Также повышенный выброс масла может привести к поломке турбокомпрессора .

Как избежать поломки турбины и течи масла через нее?

• вовремя проводить замену воздушного и масляного фильтра;
• внимательно проверять крышки воздушного фильтра и патрубков на наличие посторонних предметов;
• проверить герметичность крышки воздушного фильтра и патрубков (если появились трещины, патрубки необходимо заменить);
• держать в исправном состоянии ВКГ и выхлопную систему
• правильный выбор моторного масла (обычно производитель рекомендует наиболее качественное то или иное масло), а также его замена по заданному регламенту;
• осматривать масляные трубки, чтобы они могли обеспечивать полное перекачивание масла по масляной цепи, к турбине и от нее;
• проверять состояние прокладок (впускной или выпускной системы).

Нередко владельцы турбированных автомобилей сталкиваются с такой неисправность как свист турбины.

Свист турбины – это резкий высокий звук, производимый движением струи воздуха. Свист турбины может появляться уже на 1,5 тысячах оборотов.

Причины появления свиста турбины

1. Нарушение геометрии вала и крыльчатки. В турбокомпрессоре на высоких оборотах вращаются 2 колеса имеющих лопасти, одно из которых жестко насажено на вал. В случае, если какая-либо из лопастей получила механическое повреждение, (трещина, откол, вмятина и тд), то появляется характерный свист турбины. При такой неисправности необходимо незамедлительно обратиться в сервисный центр для ремонта турбины, так как повреждение крыльчатки влечет за собой в том числе и дисбаланс. А значит может произойти быстрый износ подшипников и поломка вала пополам. 

     

2. Перегрев турбокомпрессора может вызывать свист на определенных оборотах. Если турбина свистит не на всем диапазоне, стоит обратить внимание на перегрев, характерным признаком которого могут являться цвета побежалости. В этом случае также необходимо обратиться в сервисный центр для проведения ремонта.
3. Негерметичность соединений. Повреждение патрубков турбины и просечки в местах соединений также может вызывать свист.
4. Некорректная настройка турбины.
5. Полное засорение воздушного фильтра, также вызывает определённый шум при работе турбокомпрессора.
6. Установка нового картриджа после сильных повреждений турбины. В процессе износа старой турбины из-за больших люфтов может произойти касание крыльчаток об корпус турбины (кстати, касание тоже сопровождается свистом). На корпусе турбины появляется выработка. Таким образом, при установке нового картриджа образуется избыточный зазор между лопостями и корпусом, снижается производительность турбины и появляется свист. К сожалению, многие розничные покупатели и безграмотные механики не обращают на это внимание.

Диагностика турбины при свисте

Диагностика турбины при посторонних звуках начинается с опрессовки всей системы. В первую очередь надо удостовериться, что система герметична и нет никаких просечек в местах соединения патрубков. Далее необходимо проверить отсутствие механических повреждений на крыльчатках со стороны холодной и горячей части турбины.

Визуальный осмотр. Проверьте турбину на наличие повреждений, трещин, утечек масла и других видимых дефектов.

Проверка турбины на наличие люфтов. Люфты в турбине могут привести к её износу и свисту.

Проверка давления наддува. Измерьте давление наддува с помощью манометра. Низкое давление может быть причиной свиста.

Проверка герметичности системы впуска и выпуска. Утечки воздуха могут привести к снижению давления наддува и свисту.

Компьютерная диагностика. Проведите компьютерную диагностику двигателя и турбины для выявления ошибок и неисправностей.