Прежде чем обвинять турбину…
Перед тем как установить турбину после ремонта нужно помнить.
Загрязнение мелкими частицами может не обнаруживаться визуально. Частицы полируют втулки и скругляют их края. Часто втулки изнашиваются по наружному диаметру.
Загрязнение крупными частицами. Крупные частицы, переносимые маслом, вызывают глубокие борозды на втулках. Внутренняя поверхность втулки тоже изнашивается, но в меньшей степени. Средний корпус и вал меньше из-за твердости материала. Повреждения на валу вызваны теми же крупными частицами, содержащимися в моторном масле.
Грязь, попадающая в систему смазки турбины приводит продажа турбокомпрессоров к глубоким царапинам на валу и подшипниках скольжения ТКР. Чтобы избежать таких проблем, масло и фильтра должны быть рекомендованного производителем двигателя качества (OEM). Обязательно замените масло и фильтра при установке новой турбины, а также с периодичностью рекомендованной производителем автомобиля/двигателя.
Загрязнение масла может возникать в результате:
Почему загрязнённое масло вредит турбокомпрессору?
Поскольку ротор турбокомпрессора крутится с частотой до 240 000 об/мин и подвергается воздействию температуры в 950°C, подшипники турбины испытывают колоссальную нагрузку. Загрязненное масло будет оказывать абразивное воздействие на подшипники, приводя к их быстрому износу и, в конечном итоге, к тому, что лопатки турбины будут задевать за ее корпус и разрушаться.
Вы можете спросить: как же масло может быть загрязнено, если я меняю его и все фильтры каждые 10 тыс. км пробега? Ведь вся стружка должна остаться в фильтре? Это правильный вопрос, давайте разберемся в проблеме более подробно.
Дело в том, что в системе смазки стоит редукционный клапан. Этот клапан открывается, когда масло густое, и оно не может пройти через масляный фильтр. Поэтому масло уходит мимо фильтра и попадает прямо в двигатель. Таким образом, до того, как двигатель прогреется, и масло станет жидким, оно попросту не очищается. И все продукты износа двигателя попадают вместе с маслом в турбину и приводят к ее износу. Поэтому не стоит давать двигателю максимальные нагрузки, не прогрев его. Особенно это актуально в холодное время года. Кроме того, нужно выбирать хорошее масло, которое будет стабильно по вязкости в широком диапазоне температур, а также использовать качественные фильтры.
Если подача масла к турбокомпрессору будет ограничена на длительное время (более 10сек.) в системе подшипников турбины появятся царапины и пригары. Также это проявится характерным обесцвечиванием вала и шейки вала как показано ниже. Этот тип неисправности известен как масляное голодание.
Недостаточная смазка происходит, когда масляный канал заужен прокладочным материалом или герметиком. Характеризуется сильным изменением цвета турбинного вала.
Полное отсутствие смазки. Выглядит еще более устрашающе, чем на фотографии. Приводит к поломке турбины очень быстро.
Масляное голодание может быть вызвано следующими причинами:
Вал ротора и подшипники вращаются в тонкой масляной плёнке. Если масло отсутствует при запуске или в процессе работы турбокомпрессора, подшипники непременно выйдут из строя. Пять секунд работы без масла для турбины так же вредны, как пять минут отсутствия смазки для мотора. Важно убедиться, что давление в системе смазки двигателя соответствует спецификации производителя. Но даже более важно проверить, что трубки маслоподачи очищены от загрязнений и могут обеспечить подвод масла под нужным давлением.
Химическое загрязнение — причина большого износа опорного вала и перегрева. Визуальные признаки являются почти такими же, как и от недостаточного смазывания. Обычно причиной является разжижение масла топливом, уменьшающим смазочные свойства масла.
Типичная неисправность – высокая температура на подшипниках скольжения (втулках). На фотографии масло сгорело и закоксовало турбинный вал. Часто тыльная сторона турбинного вала немного выгибается, обычно это сопровождается эффектом «апельсиновой кожуры» и очень ясно говорит о перекруте и передуве.
Перекрут может привести к потере части лопастей турбинного вала. Повреждение может выглядеть как попадание инородного тела в турбинную часть.
Что вызывает «перекручивание»?
В экстемальных случаях вал может разорваться из-за перекрута. Минутный стресс приводит к появлению трещин, которые увеличиваются с каждым циклом перекрута и в конце приводит к быстрому разрыву турбинного вала.
Высокая скорость, нагрузка и температура — типичное повреждение высокой температурой — на опорной шейке вала, как правило, масляный нагар и закоксовывание вала. Часто задняя поверхность колеса турбины немного вогнута, обычно это явление сопровождаемое «оранжевой коркой» на задней части колеса компрессора — очень верные признаки езды с превышением скорости и чрезмерной нагрузки. Езда с превышением скорости может также быть причиной потери части лопастей турбины. Может выглядеть подобно повреждениям посторонними объектами, но часто сопровождается, трещиной у основания лопасти и в чрезвычайных случаях, колесо может разорвать из-за езды с превышением скорости. От кратковременных перегрузок появляются трещины, поскольку колесо «растягивается» больше его расчетных пределов. Трещины увеличиваются при следующих перегрузках, в итоге приводя к быстрому отказу.
Результат повреждений вследствие попадания посторонних предметов в улитку турбины или компрессора можно четко увидеть визуальным осмотром.
Твердое инородное тело в компрессоре. Данное повреждение вызвано инородным телом, попавшим в компрессорную часть. Следы его воздействия видны на компрессорной улитке. Соль и песок приводят к эрозии и коррозии лопастей компрессорного колеса.
Мягкое инородное тело, такое как ветошь или бумага могут привести к данной поломке. Обычно лопасти компрессорного колеса изгибаются, а в экстремальных случаях лопасти могут обломаться.
Твердое инородное тело, попавшее в турбинную часть, обламывают лопасти турбинного вала. Даже маленькие объекты, типа окалины с выпускного коллектора могут привести к значительным повреждениям лопастей турбинного вала из-за высокой скорости вращения.
При механических повреждениях, прежде чем устанавливать новый турбокомпрессор необходимо обязательно проверить и удалить все частицы из систем двигателя:
Чаще всего система смазки турбокомпрессора совмещена с системой смазки двигателя. Масло двигателя используется и как смазка турбины и как её охладитель. Перегрев случается когда двигатель остановили после работы под большой нагрузкой. В заглушенном двигателе циркуляция масла прекращается. Это приводит к тому, что охлаждение турбины прекращается и оставшееся в очень горячей турбине небольшое количество масла закоксовывается.
Высокие температуры (800-1000°С) выхлопных газов проходящих через турбокомпрессор создают условия для закоксовывания масла и износа системы подшипников. Основной ущерб приходиться на сальник турбинной части, затем кольцо врезается в вал, крыльчатку и втулку (подшипник) турбинной части. Способность пропускать масло в подшипники через масляные каналы уменьшится закоксовавшимся маслом.
Так же при перегреве увеличивается износ упорных подшипников и могут появляться сквозные трещины в корпусе турбинного колеса. Причина: Перегрев корпуса(позднее зажигание, бедная смесь, момент впрыска). При ремонте корпус необходимо заменить на новый.
Мы рекомендуем Вам перед тем как заглушить двигатель дать поработать ему на холостых оборотах 2-3 минуты для охлаждения системы.
Причины:
Турбокомпрессоры с системой VNT (Регулируемый Сопловой Аппарат турбины) разработаны для достижения двигателем высокой номинальной мощности и быстрого отклика на низких оборотах.
Новейшие модели турбин VNT используют полностью электронное управление направляющими лопатками, что обеспечивает:
Перемещение лопаток контролируется с помощью REA (Ротационный Электронный Привод) или SREA (Простой Ротационный Электронный Привод). Симптомы неисправности (или очевидной поломки) привода:
Турбины с механизмом изменяемой геометрии могут управляться посредством вакуумной системы двигателя, в которой установлены электромагнитные клапаны управления. Выход из строя такого клапана может привести к отказам турбины и двигателя.
Поэтому при подозрении на неправильную работу турбины или двигателя всегда нужно убедиться в правильной работе управляющего клапана. Сделать это можно, проведя его диагностику с помощью специального оборудования. Неисправный клапан может быть засорен, тогда его можно почистить или полностью заменить. Кроме того, дело может быть не в самом клапане, а в идущей к нему проводке или в электронном блоке управления вакуумной системой.
Все это нужно проверить, прежде чем приступать к ремонту турбины.
Клапан EGR (рециркуляции отработавших газов) перенаправляет малую часть отработавших газов назад во впуск, что понижает максимальную температуру горения топлива. Клапан EGR закрывается на холостом ходу, иначе это может привести к неустойчивости, и при пиковой мощности, когда добавление отработавших газов вызовет потерю динамики. В некоторых случаях клапан EGR может закоксоваться. Это может оказать существенное влияние на работу турбокомпрессора. Неисправный клапан EGR может вызвать чрезмерное отложение сажи/кокса на турбинной стороне турбокомпрессора. В свою очередь, это приведёт к блокировке механизма VNT. Поэтому важно проверять, чтобы клапан EGR работал корректно.
Если клапан EGR неисправен:
Возможные причины, почему клапан EGR не открывается:
Клапан EGR поврежден из-за перегрева вследствие:
