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.
Особая благодарность в подготовке материала организации «РемТурбоСервис»
(+38 057-762-98-26, Харьков; +7 917-540-61-20, Белгород; +7 495-255-46-96, Москва)
Опрос
А вам приходилось сталкиваться с поломкой турбокомпрессора?
Основные причины поломки турбокомпрессоров и их ремонт — DRIVE2
Современные экологические нормы вынуждают автопроизводителей все чаще применять конструкцию турбонадува в двигателях. И если раньше турбодадув был уделом спортивных легковых автомобилей или грузовых автомобилей, то сейчас его можно встретить под капотом почти на любой новой машине. Тем интереснее разобраться с практикой по ремонту турбокомпрессоров.
Так сложилось, что большинство мастеров в автосервисах при любой проблеме с турбонадувом почти сразу приговаривают турбокомпрессор к полной замене, поскольку сложность самого устройства и невозможность вернуть заводские характеристики без специального оборудования создали восстановленным турбинам плохую репутацию.
Также многие считают, что лучше взять неоригинальный турбокомпрессор, сделанный в Поднебесной, но как показывает практика «Китайский» аналог только внешней формой пытается копировать оригинальную деталь, но не содержанием, и в дальнейшем такая экономия может отразится не только на ресурсе самого агрегата, но и привести к выходу из строя двигателя автомобиля.
Полный размер
трещина в корпусе
Также специалисты отмечают, что нелегальные копии почти никогда не выдают характеристики, как у оригинального агрегата.Ресурс турбокомпрессора в идеальных условиях равен ресурсу самого двигателя, но на практике он больше зависит от стиля езды водителя и от качества техобслуживания автомобиля.
В среднем на бензиновых двигателях ресурс турбины составляет около 150 тыс. км, на дизельных около 250-300 тыс. км.Продлить жизнь агрегата поможет частая замена масла и воздушного фильтра, использование турботаймера и отслеживание уровня масла в двигателе.
Со временем она, как любая другая деталь в автомобиле требует диагностики и ремонта. Поскольку чаще всего турбина выходит из строя постепенно, важно распознать симптомы умирающего агрегата довольно сложно. Самый первый признак, это потеря мощности, появляется ощущения, что пропала тяга.
Очень полезно иметь датчик давления наддува турбины, в таком случаи можно сразу заметить изменения в работе агрегата.
Еще одной визуальной составляющей изношенной турбины, если при разгоне появляется дым из выхлопной трубы. Синий дым означает сгорание масла в цилиндрах. В этом случаи необходимо немедленно обратится в автосервис, вероятно, что масло в цилиндры попадает через турбину. Если она изношена, то масло попадает через холодную часть турбины во впускной коллектор.
Полный размер
холодная часть
Чаще всего выход из строя турбокомпрессора вызван не естественным износом, а с внешними причинами.Самыми частыми неисправностями турбокомпрессора считаются деформация или износ подшипников ротора.
Полный размер
обратите внимание на цвет втулки
Во время работы турбины, между подшипником и осью возникает масляная подушка, но залив плохое или не то масло, эта подушка исчезнет. Такое может произойти из-за грязного масла в двигателе. Так частицы, при попадании в масло абразива, песка, грязи, дисульфида молибдена, переносимые маслом могут попасть в турбину и подвергнуть сильному износу втулки или они могут оставить след и на валу.
Полный размер
вал сломался пополам
Турбина может выйти из строя из-за коксования от некачественного масла, применения присадок и смешивания несовместимых масел, не вовремя замененный масляный фильтр также может привести к образованию масляных сгустков. Попадание в масло воды или топлива может привести к закупорки масленых каналов.
Все это приводит к быстрому износу вала, втулок и повышенной температуре в агрегате. Диагностируется такая проблема по изменению цвета турбинного вала от температуры.Изменится цвет ротора на синий, при полном или временном отключении подачи масла в турбокомпрессоре, а на подшипниках образуется потемнение и износ.
Аналогичная ситуация может случиться, когда турбина работает очень долго на максимальной мощности, что часто приводит к перегреву масла в двигателе. От высокой температуры масло может полностью сгореть и закоксовать вал. Полное отсутствие смазки приводит к моментальному выходу из строя агрегата.
Турбина может выйти из строя, если низкое давление масла, ниже 1,2 кгс/см2Или давление картерных газов больше 6О мм.рт.ст. на холостых, активное попадание газов из камеры сгорания в картер двигателя препятствует нормальному сливу масла из турбины.
Данная неисправность может быть связана с проблемами в работе системы вентиляции картерных газов или из-за повышенного износа цилиндропоршневой группы.
Сам турбокомпрессор может быть перегрет из-за не правильно установленного момента зажигания у бензиновых двигателей или момента впрыска для дизельных двигателей, некачественного топлива, а так же попадания масла в выпускной коллектор и его сгорание на лопатках турбины. Последнее может привести к плавлению или обрыву лопаток турбины.
В случае, когда недосмотрели и выше наведенные факторы одновременно совпали, а такое бывает часто, ожидайте полного выхода из строя турбокомпрессора.
Кроме выше указанных причин, могут быть механические поломки от посторонних предметов в полости турбокомпрессора со стороны компрессорной улитки или улитки отработанных газов, а именно от песка или прочего мусора из корпуса воздушного фильтра. На лопастях турбинного вала могут образоваться эрозии или они могут быть полностью разрушены.
При работающем двигателе появляется посторонний шум от турбины в виде свиста или скрежета.Турбокомпрессор может выйти из строя от неисправного редукционного клапана байпаса.
Данный клапан несет предохранительную функцию и при превышение надува он часть воздуха переспускает мимо лопаток турбины. В этот момент происходит открытие актуатора установленного до турбины и через него выходит лишний воздух. Замена актуатора несет под собой не только саму замену, но и регулировку. Чаще всего ремонт этого узла экономически не целесообразен.
Выходят из строя электронные компоненты, отвечающие за открытие и закрытие клапана, датчики надува. Также выходят из строя сервоприводы управления турбиной. Изнашиваются шестеренки привода, что приводит к сложностям с открытием и закрытием или выходит из строя сам электромотор привода.
Еще одной причиной преждевременного выхода из строя турбины является экстремальная эксплуатация, а именно повышение заводского надува или перекрут двигателя. Обнаружить это можно по повреждениям лопастей турбины.
Превышение заводских оборотов, турбина может развивать до 200 тыс об/мин может привести к образованию микротрещин, что потом приведет к разрушению лопастей.В свете резкого роста курсов долларов и евро цены на турбины выросли в 2 раза. Средняя цена новой турбины составляет 40-50 тыс. рублей.
Ремонт может обойтись в несколько раз дешевле. Вдобавок и количество автомобилей с турбонадувом сильно возросло. В данный момент уже практически выровнялось соотношение легковых и грузовых турбин поступающие в автосервисы на ремонт.Поэтому спрос на услуги по ремонту значительно вырос.
При этом конкуренция на рынке ремонта турбин находится на очень низком уровне. Крупные фирмы по ремонту турбокомпрессоров находятся только в крупных городах.
Большинство фирм не занимается капитальным ремонтом турбокомпрессоров, чаще всего они ограничиваяются только заменой картриджа турбины. Даже если учитывать, что катриджы на полки магазинов попадают уже в отбалансрованном виде, дополнительная проверка не помешает. Если использовать «китайские» картриджи, то больше половины с высоким дисбалансом, подтеканиями масла, подклиниванием вала и т.д.
Использовать китайские картриджи, тем более без специального оборудования, все равно, что ходить по минному полю. Каждый картридж имеет свой параметр скорости балансировки и допуска дисбаланса. Также не специалисту будет тяжело провести диагностику на износ остальной части турбины, например, проверить посадочные места.
Как единичный случай для собственного автомобиля — можно. Для производственных нужд — ни в коем случае без балансировки нельзя.Частота вращения ротора достигает 200 тыс. оборотов в минуту, даже если был небольшой дисбаланс при сборке, то это может привести к быстрому выходу турбины из строя.
При правильно проведенной балансировке дисбаланс ротора турбины не превышает несколько тысяч долей грамма.
Получается, что без специального оборудования не произвести качественный ремонт, некоторые виды турбин даже не удастся разобрать без специального инструмента.
Например, существуют специальные ключи для геометрии турбин. Требуется специальные балансировочные стенды.
Грузовые турбокомпрессора балансируются в среднем до 80 000 об/мин, легковые турбокомпрессора балансируются в среднем до 200 000 об/мин.
Балансировочные станки должны соответствовать параметрам и требованиям, которые необходимы для балансировки. Нельзя обойтись и без программатора приводов (актуаторов) турбин. Он позволяет диагностировать, копировать и передавать прошивки от одного привода другому, а также вручную изменять угол работы привода.
Также потребуются токарные станки, круглошлифовальные станки и фрезерные станки.Помимо дорогостоящего оборудования, на развитии этого направления сказывается отсутствие мастеров по такой узкой специализации.
Существует только общее техническое образование, а для получения знаний по ремонту турбин следует пройти специальные курсы.
Сама турбина может ремонтироваться неограниченное количество раз. Ремонту подлежит и горячая, и холодная часть, но только если не было внешнего воздействия на них. Например, турбина может не подлежать ремонту после аварии, когда замят корпус или на нем есть трещина.
Также турбина не подлежит восстановлению или сам корпус был изготовлен с допущением брака.При капитальном ремонте турбина полностью разбирается, моется специальным химическим составом и корпус подвергается пескоструйной обработке. Средний корпус растачивается в ремонтный размер или полностью заменяется.
Турбинный вал проверяется на кривизну, правится и шлифуется в ремонтный размер, если это невозможно, то заменяется на новый.
Вал балансируется порядка 3000 оборотов в минуту. Канавка турбинного вала под маслоотражающее кольцо тоже калибруется.
Производится замена подшипников скольжения, если для данного компрессора отсутствую ремонтные втулки, то они изготавливаются из бронзового сплава индивидуально. Производится замена подшипника. Ремонтируется или заменяется тарелка турбины.
Заменяются маслоотражающие кольца в картридже турбины. Заменяются компрессионные кольца. На финальном этапе происходит заключительная сборка всех деталей, помещая их в общий корпус, после чего выполняется балансировка картриджа.
После сборки важно настроить правильный угол электрического клапана для турбин, оснащенных изменяемой геометрией. На стенде можно посмотреть на количество воздуха, проходящего через узел изменяемой геометрии и сравнить с эталонным значением.
В конце готовая турбина проходит цикл испытаний на специальном стенде, где ее проверяют на вибрации и на течь масла. Такой стенд имитирует работу двигателя и позволяет снизить процент брака до нуля.
Если ремонт агрегата не возможен, можно изготовить гибрид турбины в родном корпусе.
Также можно усилить конструкцию или повысить производительность, путем замены турбинного вала и компрессорного кольца на большие по размеру и расточку корпуса турбины.
Разберёмся в неисправностях турбокомпрессора или как понять, что турбина умирает
Турбина относится к довольно сложным аппаратам, увеличивающим мощность двигателя. Поломка ее в отличие от многих других узлов автомобиля не является критичной.
Но стоит понимать, что и нормально работать мотор тоже без нее не будет, к тому же утечка масла и топлива не окажут положительного влияния на общее состояние транспорта и кошелек автовладельца. Как же вовремя понять, что турбина умирает.
Для определения неисправности, следует разобраться в принципах ее работы, узнать признаки и что к этому могло привести. Однако для более точной диагностики потребуется обратиться к мастерам автосервиса или СТО.
Что из себя представляет турбина
Если сказать проще, то турбина – это механическое устройство автомобиля для подачи под давлением воздуха в камеру сгорания. Главная задача, которую выполняет турбонаддув, это значительное повышение мощности двигателя без увеличения его рабочего объема.
Установка турбины обеспечивает пятидесятипроцентный, а иногда и больше, прирост мощности силового агрегата при сравнении с нетурбированными двигателями того же объёма.
Это обусловлено нагнетанием под давлением турбиной воздуха в цилиндры и повышением содержания кислорода в топливной смеси, а в результате и увеличению ее эффективности.
Конструктивно турбина состоит из механической крыльчатки приводимой в действие движением выхлопных газов автомобиля.
То есть используется энергия выхлопа для захвата и подачи воздуха (а соответственно и кислорода) в систему для улучшения качеств топливной смеси.
С технологической точки зрения на сегодня это наиболее эффективное устройство для увеличения мощности двигателя при том же расходе топлива, что позволило уменьшить выброс токсичных газов в атмосферу.
Такие агрегаты нашли широкое применение как в дизельных силовых установках, так и на бензиновых двигателях. При этом в первом случае турбированные моторы оказались наиболее эффективны из-за высокой степени сжатия и малым, при сравнении с бензиновыми автомобилями, числом вращения коленчатого вала.
К тому же ограниченное применение турбонаддува на бензиновых машинах обусловлено возможным проявлением детонации, которое возникает при резком увеличении числа оборотов двигателя, а также из-за высокой температуры выхлопных газов, достигающего тысячи градусов против шестисот у дизельных моторов. Естественно такие температуры могут привести к повреждению частей турбины.
Из чего состоит турбина
В зависимости от производителя и модели турбины имеют некоторые отличия, однако основные конструктивные элементы и механизмы у них идентичны.
Так в устройство любой турбины входит воздухозаборник, сразу за ним устанавливается воздушный фильтр, дроссельная заслонка, турбокомпрессор, интеркуллер и выпускной коллектор.
Все части агрегата соединены между собой трубками и шлангами, которые изготавливаются из надежных износостойких материалов.
Большинство знакомых с конструктивными особенностями автомобиля, обратили внимание на несколько отличий турбонаддува от стандартных систем впуска – это наличие интеркулера и турбокомпрессора, а также некоторых элементов для контроля и регулирования надува.
Одним из основных и наиболее важных элементов турбины является турбокомпрессор (или турбонагнетатель). Именно он обеспечивает увеличенное давление воздуха на впускных магистралях мотора.
В своей конструкции турбонагнетатель имеет два колеса – турбинное и компрессорное, размещенные на роторном валу.
Каждое колесо смонтировано в отдельном надежном корпусе, а в конструкции предусмотрен подшипник.
Как влияет неисправная турбина на работу двигателя автомобиля
Многие считают, что небольшой агрегат в виде турбины при выходе из строя вряд ли окажет сильное негативное влияние на работу двигателя, однако это не совсем так.
Очень частой причиной поломки турбины является низкое масляное давление либо плохое его качество.
Падение давления часто обусловлено сильным загрязнением масляного фильтра или плохим его качеством, а так же как результат применения метода «промывка пятиминутка».
С учетом больших оборотов турбины, а также постоянного воздействия высоких температур, а именно это и есть нормальные рабочие условия, даже незначительное и кратковременное падение давления в масляной системе может вызвать поломку подшипника оси турбины. При его сильном износе увеличивается радиальный зазор, а этот люфт приводит к повреждению и выходу из строя сальников.
С разрушенными сальниками нет должной герметичности, а соответственно масло беспрепятственно попадает в коллектор двигателя. Параллельно этому давление масла в подшипниках оси турбины еще сильнее падает, что приводит к еще большим повреждениям этого узла.
Горячий выхлопной газ проходит через разбитые элементы и попадает во внутреннее пространство подшипников, где повышает температуру до такой степени, что все смазочные материалы полностью выгорают. Это ведет к полному разрушению самого подшипника. Он перестает выполнять свою функцию, что влечет поломку лопастей турбины, обломки которой остаются внутри агрегата.
Качество смазки элементов турбины очень сильно зависит от масляного насоса двигателя. Даже не очень продолжительная работа агрегата в таком режиме оставит двигатель автомобиля без смазочных материалов. А что будет с двигателем при работе без масла объяснений не требует.
Во избежание подобных неприятных ситуаций, важно помнить основные признаки неисправности и выхода из строя турбокомпрессора.
Если вовремя не обратить внимание на эти симптомы и не принять соответствующие меры, то звук характерного скрежета лопастей, трущихся о внутренний корпус турбины, который ведет к еще большим проблемам, не заставит себя долго ждать.
При появлении хоть какого-нибудь намека на неисправность, лучше незамедлительно обратиться к специалистам автосервиса или СТО.
Признаки того, что турбина «умирает»
Выход турбины из строя во многих случаях происходит очень быстро, причин тому несколько: это может быть, как уже упоминалось, недостаток масла, попадание твердыми частицами по колесу компрессора и по колесу ротора турбины, также к поломке может привести ДТП. Однако чаще турбонагнетатель приходит в негодность постепенно, и у автовладельца есть время обратить внимание и принять необходимые меры по устранению причин поломки либо обратиться к специалистам.
Выделяется несколько наиболее распространенных признаков выхода из строя турбины. К ним относятся следующие:
- наличие посторонних шумов со стороны турбины во время работы силовой установки (свист либо гул);
- появление сизого дыма из выхлопной системы;
- резко увеличивается расход масла;
- падает давление наддува.
Для определения поломок на ранних стадиях, достаточно внимательно слушать свой автомобиль. Например, у машины упала мощность или она утратила динамику, это говорит о том, что турбина не создает достаточного давления.
Иногда причиной тому служит повышенное противодавление из-за сильного загрязнения катализатора. Также к этому могут привести и неисправности электромагнитного клапана (управляющего вакуумом турбины), что тоже влечет понижение мощности двигателя.
Если же эти элементы работают исправно, тогда стоит проверить перепускную заслонку или изменяемую геометрию.
Часто при агрессивном стиле езды поток отработанных газов идет мимо клапана, либо поврежденная изменяемая геометрия, цепляет корпус турбокомпрессора и не направляет воздух на колесо турбины.
В таком случае коэффициент полезного действия турбины сильно падает. Если таким образом выявить причину поломки не удалось, тогда потребуется демонтаж турбокомпрессора с силовой установки.
На скорый выход из строя турбину и возможный признак дефекта может также указать дым из выхлопной системы.
Цвет дыма и запах выхлопного газа
Появление дыма в выхлопной системе нельзя игнорировать, следует внимательно присмотреться к нему. Процесс часто сопровождается неприятным химическим запахом, который прекрасно слышен при движении.
Наличие черного дыма
Это указывает на сгорание горючей смеси в турбине. Дефект может быть вызван нехваткой кислорода в топливной системе. Следует проверить:
- все патрубки и их соединения на герметичность;
- электронный блок управления;
- воздушные фильтры;
- качество работы всей топливной системы;
- мотор.
Следует уделить особое внимание фильтрам, наиболее частой причиной нехватки воздуха в топливной системе оказывается именно загрязненный фильтрующий элемент.
Синий дым
Это говорит от том, что масло попадает в камеру сгорания. Причиной может быть утечка, которая кроется в неполадке турбонагнетателя либо мотора. В таком случае необходим осмотр и проверка всех соединений.
Белый дым
Основная причина такого дефекта – это забитый сливной маслопровод. Необходима его замена или ремонт.
Признаки выхода из строя турбокомпрессора
Как было сказано выше, голубовато-сизый выхлоп указывает на сгорание масла в цилиндрах двигателя, которое попало туда из турбокомпрессора либо мотора. Черный указывает на утечки воздуха, а белый – засор в маслопроводе. Появление свиста может сигнализировать об утечке воздуха на стыках компрессора с двигателем. Скрежет говорит о ненормальном трении деталей и элементов конструкции.
В случае периодического отключения или полного выхода из строя турбины, следует проверить все ее части и узлы. Основная масса всех поломок турбокомпрессора заключается в трех причинах. О них ниже.
Недостаточное давление масла
Может возникнуть вследствие течи либо при пережиме масляного шланга, или из-за неправильного их подключения к турбине. Ведет к быстрому изнашиванию колец, шейки вала, плохой смазке и резкому повышению температуры на радиальных подшипниках турбокомпрессора. Потребуется их замена на новые.
Загрязненное масло
Может возникнуть вследствие несвоевременной замена смазки либо масляных фильтров, при попадании воды либо горючего в масло, а также при использовании некачественных смазочных материалов. Ведет к преждевременному износу подшипников, забиванию каналов маслопровода, повреждению оси.
Вышедшие из строя элементы, требуется заменить на новые.
Посторонний предмет внутри турбокомпрессора
Может привести к повреждению или поломке лопастей компрессорного колеса, что ведет к снижению давления воздуха; лопастей колеса турбины; ротора. В этом случае со стороны компрессора потребуется замена фильтра и проверка впускного тракта на герметичность. На стороне турбины, необходима замена вала и проверка впускного коллектора.
Визуальный осмотр
В самом начале проведения диагностики проверяется уровень и качество моторного масла. Также очень важно, чтобы внутрь турбокомпрессора не попадали сторонние предметы.
Затем можно приступать к анализу выхлопного газа. Уменьшение мощности и общей динамики, а также черный выхлоп указывает на переобогащение топливной смеси. Это может быть вызвано недостаточным количеством подаваемого в цилиндры кислорода из-за неисправностей в системе впуска. Иногда мощность падает из-за утечек на выпуске.
Для проверки потребуется завести двигатель и послушать нет ли посторонних шумов при работе турбокомпрессора. Не должно быть свистящих или скрипящих звуков, шума прорывающегося воздуха в местах соединения и тому подобного.
Проверяются на герметичность патрубки по которым подается воздух в мотор. Наличие любых неплотностей или повреждений недопустимо.
Важно проверить состояние воздушного фильтра – загрязнения снижают его пропускную способность, что ведет к недостаточному количеству воздуха в цилиндрах.
Появление белого или сизого дыма может быть вызвано как неисправность самого компрессора, так и других узлов двигателя. На эту проблему может также указать и резко возросший расход масла.
При таких обстоятельствах следует еще раз перепроверить воздушный фильтр и ротор турбины.
Забитый фильтр не пропускает достаточного количества воздуха, а это ведет к перепаду давления между корпусом и картриджем с подшипниками, из него начинает течь масло и попадать в корпус компрессора.
Если и здесь все в порядке, тогда следует осмотреть сливной маслопровод на присутствие перегибов, повреждений и т.п.
Чем отличается проверка на бензиновом двигателе
На бензиновых автомобилях скорый выход из строя турбины можно определить по тем же признакам. Здесь выхлоп становится синего или белого цвета при разгоне машины. В случае появления утечек воздуха в нагнетающих каналах или при неисправности топливной системы, появляется черный дым.
Белый выхлоп с запахом горелого масла просигнализирует об утечки смазки в систему выхлопа. Может быть вызвано повышенным осевым люфтом, стопорные кольца не удерживают давления масла.
В случае попадания масла в выхлопную систему, на горячем колесе турбину будет образовываться нагар, это впоследствии приведет к дисбалансу агрегата с последующим разрушением корпуса подшипника.
Заключение
Несмотря на то, что поломка турбины не является критичной, а процесс выхода ее из строя довольно длительный, при обнаружении симптомов не стоит затягивать с ремонтом.
Несвоевременное принятие мер все же может вылиться в более дорогостоящий ремонт.
Примерно определить причину поломки можно и самостоятельно в гаражных условиях, однако для получения более детальной информации лучше обратиться к специалистам.
Основные признаки неисправности турбины двигателя авто и 3 причины выхода из строя турбокомпрессора
Автомобильный турбокомпрессор, несмотря на обещанную производителем долговечность (10 лет) и износостойкость, всё-таки дает сбой, барахлит и ломается. Поэтому приходится время от времени устранять неисправности турбины как дизельного так и бензинового двигателя. А чтобы вовремя выявить признаки неисправности нужно всегда обращать внимание на нестандартное поведение автомобиля.
Турбина вышла из строя, если:
- есть ощущение, что пропала тяга (снизилась мощность);
- при разгоне авто из выхлопной трубы валит дым синего, черного, белого цвета;
- при работающем двигателе слышны свист, шум, скрежет;
- резко увеличился расход или есть утечка масла;
- часто падает давление воздуха и масла.
Если появляются такие симптомы, то в этих случаях нужна тщательная проверка турбины на дизеле.
Признаки и неисправности турбокомпрессора
- Синий выхлопной дым – признак сгорания масла в цилиндрах мотора, попавшего туда из турбокомпрессора или же двигателя. Чёрный — значит, есть утечка воздуха, а выхлопной газ белого цвета указывает на засорение сливного маслоотвода турбонагнетателя.
- Причиной свиста является утечка воздуха на стыке выхода компрессора и мотора, а скрежет указывает на трущиеся элементы всей системы турбонаддува.
- Стоит также проверить все элементы турбины на двигателе, если она отключается или вовсе перестала работать.
В основе всех неисправностей турбокомпрессора – три причины
Нехватка и слабое давление масла
Возникает из-за протечки или пережима масляных шлангов, а также вследствие их неправильной установки к турбине. Приводит к повышенному износу колец, шейки вала, недостаточной смазке и перегреву радиальных подшипников турбины. Их придется менять.
5 секунд работы турбины дизельного двигателя без масла могут нанести непоправимый вред всему агрегату.
Случается из-за несвоевременной замены старого масла или фильтра, попадания воды или топлива в смазку, использования некачественного масла. Приводит к износу подшипника, закупорке маслоподводных каналов, повреждению оси. Неисправные детали стоит заменить новыми. Густое масло тоже вредит подшипникам, так как дает осадок и снижает герметичность турбины.
Попадание постороннего предмета внутрь турбокомпрессора
Приводит к повреждению лопаток компрессорного колеса (следовательно, падает давление воздуха); лопаток турбинного колеса; ротора. Со стороны компрессора нужно заменить фильтр и проверить впускной тракт на герметичность. Со стороны турбины стоит заменить вал и проверить впускной коллектор.
Устройство турбины двигателя автомобиля: 1. компрессорное колесо; 2. подшипник; 3. актуатор; 4. штуцер подачи масла; 5. ротор; 6. картридж; 7. горячая улитка; 8. холодная улитка.
Можно ли ремонтировать турбину самостоятельно?
Устройство турбокомпрессора кажется простым и понятным. И все, что нужно для ремонта турбины, – это знать модель турбины, номер двигателя, а также изготовителя и иметь под рукой запасные части или заводской ремкомплект для турбин.
Самостоятельно можно провести визуальную диагностику турбокомпрессора, демонтировать его, разобрать и заменить дефектные элементы турбины, установить на место. Осмотреть воздушную, топливную, охлаждающую и масляную системы, с которыми тесно взаимодействует турбина, проверить их работу.
Профилактика поломок турбины
Чтобы продлить срок работоспособности турбонагнетателя, следуйте простым правилам:
- Своевременно меняйте воздушные фильтры.
- Заливайте оригинальное масло и качественное топливо.
- Полностью меняйте масло в системе турбонаддува после каждых 7 тыс.км пробега.
- Следите за величиной давления наддува.
- Обязательно прогревайте автомобиль с дизельным двигателем и турбокомпрессором.
- После длительной поездки дайте горячему двигателю остыть – поработать на холостых оборотах минимум 3 минуты, прежде чем выключать его. Не будет углеродного осадка, который вредит подшипникам.
- Регулярно проводите диагностику и позаботьтесь о профессиональном обслуживании.
Не нашли ответ на свой вопрос?
Спрашивайте в х. Ответим обязательно!
Признаки умирающей турбины: основные симптомы неисправной турбины, что надо проверить и как предотвратить поломку
Автомобильный турбокомпрессор, несмотря на заявленный производителями 10‐летний ресурс, служит всего 7–8 лет. В жёстких, экстремальных условиях он даёт сбой ещё раньше. Владельцам приходится внепланово устранять неисправности турбины. Чтобы быстро определять их, внимание переключается на основные симптомы или нехарактерное поведение машины.
Обычно сразу падает тяга, снижается мощность движка. А при разгоне из глушителя идёт дым нехарактерного цвета. Он бывает чёрным, синим, белым. Часто увеличивается расход горючего, иногда — масла. ДВС при работе свистит, скрипит или шумит ещё каким‐нибудь неестественным способом. Всё это признаки умирающей турбины, а причин то всего три.
Питающие шланги пережимаются или обрываются. В результате начинается утечка, давление падает. То же самое происходит из‐за неправильного подключения трубок системы к турбине.
Если усиленный силовой агрегат поработает больше пяти минут без смазки, это нанесёт ему непоправимый вред. Износ маслосъёмных колец и колпачков, задиры цилиндров, разрушение гильз — малое, что ожидается.
Такое происходит из‐за несвоевременного обновления автола или фильтра. Это же случается, если внутрь картера попадает вода, солярка. Нельзя заправлять автомобиль с форсированным двигателем составами низкого качества, так как примеси разрушают радиальные подшипники турбонаддува.
Одновременно с этим, лубрикант не должен чрезмерно густеть. Иначе он повредит, так как даст большой осадок, а это снизит герметичность турбины в целом.
Если внутрь турбины залетит какой‐нибудь твёрдый предмет, то он легко поломает компрессорное кольцо. Мгновенное падение давления со всеми вытекающими последствиями неминуемо. Также в зоне риска — ротор, колесо, лопатки. Обычно при попадании посторонней вещи заменяют фильтр, проверяют герметичность впускного тракта, ставят новый вал.
Также механизм изнашивается со временем. 100–150 тыс. километров пробега — обычный его ресурс. После этого деталь нуждается в замене, ведь появляются трещины, накапливаются отложения.
Езда на машине со сломанной турбиной вызывает множество проблем. Увеличивается расход топлива, оно смешивается с автолом, попадает в выхлопную систему. Это повреждает катализатор, клапаны или сажевый фильтр.
Жор масла, возможный выход из строя форсунок — ещё одни последствия поломки механизма. В данном случае причины, это изношенные втулки или вал. Поэтому ездить на автомобиле с неисправным компрессором нельзя — иначе смерть мотора не за горами.
Продлить срок службы турбины можно, следуя рекомендациям:
- заменять грязный воздушный фильтр;
- держать силовую установку чистой;
- заправляться оригинальными, качественными ГСМ;
- периодически контролировать температуру масла, антифриза;
- регулярно обновлять смазку в системе — каждые 7–8 тыс. км пробега машины;
- сразу не заглушать после длительных поездок мотор, оставляя работать его на холостых оборотах 3–4 минуты;
- обязательно проводить плановые диагностики.
Перед выездом дизельный турбомотор надо прогревать, давая поработать на холостых оборотах 10–20 минут. Прогрев обеспечит лучшее смазывание трущимся деталям, предохранит их от преждевременного износа.
Турбокомпрессор только с виду кажется конструктивно простым. На самом деле для устранения неполадок, следует располагать соответствующей информацией. В частности — знать модель агрегата наддува, номер силовой установки, код производителя. А под рукой должен быть ремкомплект оригинального производства. Только это обеспечит грамотный ремонт.
Загрузка...
