Грязное масло, вероятно, является самой большой причиной выхода из строя турбонагнетателя. Итак, давайте глубоко разберемся, почему вязкость и смазка являются важнейшими факторами поддержания работоспособности турбонаддува. Это также могло бы сэкономить техникам гаражей уйму времени, а их клиентам – кучу денег!
Понимание роли, которую масло и смазка играют в оптимизации производительности на протяжении всего жизненного цикла турбонаддува, имеет важное значение, поскольку доказано, что загрязненное масло является самой большой причиной разрушения турбонаддува на вторичном рынке.
Подшипниковые системы турбокомпрессоров отличаются удивительно высокими скоростями вращения и невероятно точными рабочими зазорами. Это представляет собой инженерную задачу, отличную от других подшипниковых систем в двигателе внутреннего сгорания, и очень важно учитывать эту критичность при защите и поддержании производительности турбонаддува.
Короче говоря, масло, которое смазывает подшипниковую систему турбонагнетателя, должно быть чистым, надлежащего качества, подаваться под правильным давлением и подаваться сразу после начала вращения турбонагнетателя. В противном случае турбонаддув подвергается серьезному риску поломки и выхода из строя – фактически, по оценкам одного из главных дистрибьюторов, 95% отказов турбонаддува происходят из-за проблем с нехваткой масла, загрязнением масла или повреждением посторонними предметами. Давайте посмотрим дальше.
Загрязнение масла происходит, когда в масле, используемом для охлаждения и смазки движущихся частей турбонагнетателя, присутствуют посторонние вещества, такие как грязь, мусор или частицы металла. Любое такое загрязнение может ухудшить производительность, увеличить износ и привести к необратимому повреждению, требующему либо дорогостоящего ремонта, либо замены блока.
Существует множество потенциальных причин появления загрязняющих веществ. Они могут различаться по размеру и свойствам – и каждый тип обладает своими собственными характеристиками износа.
Например…
Остатки углекислого газа, образующиеся в результате неполного / плохого сгорания, высокого перепуска (продувки) цилиндра / поршней и утечки уплотнения инжектора, могут привести к образованию мелких частиц углерода в масле, которые обычно "полируют" и разрушают подшипники и вращающиеся детали.
Износ компонентов двигателя может привести к попаданию мелких металлических частиц в масляную систему турбонаддува, что ухудшит эксплуатационные характеристики подшипников.
Известно, что плохое техническое обслуживание автомобиля приводит к образованию грязи и кварцевого песка в масле, что, в свою очередь, может привести к серьезным царапинам на подшипниках турбонаддува, валу и упорных узлах. Диоксид кремния - это стеклообразный минерал, который создает твердые и хрупкие загрязнения при нормальной температуре моторного масла.
И это еще не все…
Засоренные или плохо обслуживаемые системы охлаждения могут привести к накоплению кислоты, а некоторые присадки к двигателю также могут отрицательно влиять на вязкость смазки.
Утечка воды или охлаждающей жидкости в системе или пористая отливка могут привести к загрязнению масляной системы.
Мелкие частицы, взвешенные в масле, могут привести к повреждению турбонаддува из-за постепенного износа вала, подшипников качения и упорных подшипников. Это загрязнение обычно является результатом плохой фильтрации металлических частиц, которые являются результатом износа двигателя. Следствием этого является нарушение работы подшипниковой системы турбонаддува из-за постепенного накопления мусора, что, в свою очередь, препятствует надлежащей смазке главного вала, приводя к поломке.
Аналогичным образом, несоблюдение рекомендуемых режимов технического обслуживания системы смазки, включая использование некачественного масла и продуктов фильтрации, может ограничить поток масла вокруг двигателя и в турбонаддув.
Материалы цапфовых подшипников изготавливаются из бронзы или высокопрочной латуни и в относительном выражении намного мягче, чем закаленный стальной вал турбонаддува. Многое будет зависеть от свойств любого загрязняющего вещества в отношении того, насколько быстро происходит ухудшение производительности и, в конечном счете, выход из строя в результате тонкого и стойкого измельчения загрязненного масла. Результатом, однако, является постепенное увеличение зазоров, что со временем приводит к катастрофическому выходу из строя в результате чрезмерного перемещения вала, способствующего локальным трещинам из-за истончения стенок.
Технические специалисты, ищущие подсказки о влиянии грязного масла на проблемы с турбонаддувом, вряд ли обнаружат мелкие частицы, застрявшие в подшипниках качения. Однако иногда в упорных подшипниках могут быть обнаружены загрязняющие вещества, если скопления частиц уплотнились в карманах или углах масляных каналов.
Решающее значение для производительности турбонаддува имеет не только наличие масла, но и его вязкость. Это иногда называют "густотой", хотя это несколько преуменьшает жизненно важную роль современной технологии производства масел как средства, способствующего созданию современных очень сложных двигателей внутреннего сгорания – и турбонаддувов в частности.
Инженерное определение вязкости - это трение между молекулами масла, которое создает сопротивление течению по неподвижной поверхности. Отсюда и распространенная ссылка на “густоту”. Гидродинамический принцип, используемый в большинстве цапф турбонагнетателя и упорных подшипниках, в значительной степени зависит от правильного уровня вязкости. При отсутствии вязкости масло не достигло бы сходящихся участков, давление не создавалось бы, вал не поддерживался бы, и он соприкасался бы с подшипником с катастрофическими последствиями.
Таким образом, обязательным условием работы турбонагнетателя является то, чтобы масла обладали уровнем вязкости, способным создавать необходимые гидродинамические усилия.
В автомобильной промышленности наблюдается тенденция к использованию масел с более низкой вязкостью, поскольку они снижают трение двигателя при запуске и приводят к меньшим потерям при работе. Это может благотворно сказаться на производительности двигателя.
Однако вязкость масел с меньшим “весом” может быть проблемой при повышенных температурах, поэтому были разработаны масла различных марок, которые обеспечивают повышение производительности, к которому стремятся автопроизводители, без рисков, связанных с потерей вязкости.
Высококачественные масла помогают снизить потери на трение при низких температурах и улучшить гидродинамические свойства при более высоких температурах. Внутри работающего подшипника турбонагнетателя высокие перепады скоростей поверхностей подшипников в сочетании с небольшими рабочими зазорами приводят к тому, что масло подвергается высокому уровню сдвига.
Важно, чтобы масла обладали устойчивостью к сдвигу во всем диапазоне рабочих температур, в противном случае длинноцепочечные полимеры, которые поддерживают вязкость масла, могут разрушиться, что приведет к ускоренному внутреннему износу двигателя и увеличению расхода масла. Вот почему техникам гаражей и владельцам транспортных средств всегда следует использовать масла различных марок, рекомендованные OE.
Как ясно из приведенных выше разделов, когда речь заходит о производительности, надежности и долговечности турбонагнетателя, сорт и вязкость масла так же важны, как и соблюдение правильных графиков замены масла. Мы знаем, что у некоторых водителей может возникнуть соблазн использовать в двигателях присадки, которые, по их мнению, повышают производительность масла, но, как упоминалось ранее, они могут негативно сказаться на работе турбонаддува из-за непреднамеренного эффекта сдвига.
Присадки могут влиять на вязкость и химический состав, что может негативно сказаться на эффективности смазки. Кроме того, существуют также гарантийные обязательства для систем турбонаддува – и, возможно, других компонентов двигателя – в случае, если владельцы транспортных средств вводят присадки, которые отличаются от первоначальной спецификации масла. Любое повреждение или ремонт, вызванные несанкционированными добавками, могут привести к аннулированию любой претензии по гарантии с дорогостоящими последствиями.
Мы рекомендуем всегда использовать высококачественные масла, рекомендованные производителем, и обеспечивать производительность двигателя и турбонаддува, соблюдая запланированные интервалы замены. Это обеспечит смазку и защиту турбин в соответствии с первоначальным назначением, что поможет как сохранить повышенную производительность двигателя, так и продлить срок службы.
