Нестабільна робота турбіни: причини та наслідки

Дедалі рідше автовиробники оснащують свої автомобілі атмосферними двигунами внутрішнього згоряння. І це не дивно: турбовані мотори потужніші, споживають менше пального, працюють рівніше і викидають у навколишнє середовище меншу кількість шкідливих речовин.

Турбіна – досить надійний агрегат, що має величезний ресурс. Але насправді це так лише за дотримання деяких важливих умов: своєчасне ТО з використанням якісних витратних матеріалів, дотримання правил запуску та зупинки ДВЗ з турбонагнітачем, використання відповідного палива високої якості.

У турбін несправностей може бути чимало, але загалом їх можна об'єднати у 3 основні категорії:

1. Механічне пошкодження. Руйнування корпусу, пошкодження крильчаток або валу через попадання сторонніх частинок.

Фото: Пошкодження крильчатки турбіни через попадання сторонніх предметів

2. Підвищена витрата масла, яка пов'язана з турбіною. Зношування втулки, знос газостійких кілець, пошкодження трубок подачі/зливу масла.

3. Передув або недодув турбіни. 

4. Коксування сажею внутрішніх елементів турбіни.

Навряд чи вдасться здивувати когось заявою про те, що несправності обов'язково треба усувати. Але спершу давайте розберемося з причинами деяких поломок, і з тим, які від цього можуть бути наслідки.

Механічне пошкодження

Якщо турбокомпресор отримав механічні пошкодження, то найчастіше власник автомобіля має зробити вибір між повною заміною агрегату та капітальним ремонтом.

Фото: Механічне пошкодження соплового апарату

Руйнування валу, лопаток, підшипників та корпусу турбіни – саме такі пошкодження можна вважати механічними. Але як вони з'являються:

• Попадання через повітряний фільтр твердих сторонніх частинок.

Попадання, наприклад, каміння на лопатки компресорного колеса неминуче стануть причиною пошкодження лопаток.

Але є і найгірший варіант: шматочки роздробленої лопатки можуть через впускний клапан потрапити до циліндра двигуна. Уявляєте, які проблеми будуть із двигуном, якщо всередині циліндрів почнуть "літати" тверді металеві уламки?

• Надмірне перегрівання.

Якщо тривалий час двигун працюватиме в режимі граничних навантажень, турбіна може дуже сильно нагрітися. Елементи турбіни мають різні коефіцієнти температурного розширення, тому якщо вал турбіни розширюється сильніше, ніж втулка/підшипник, рано чи пізно це призведе до заклинювання.

Внаслідок заклинювання вал буде деформований або зламаний. Розлом валу може супроводжуватися руйнуванням лопаток компресорного колеса.

Підвищена витрата мастила

Як і будь-який інший агрегат з рухомими сполуками, турбокомпресор потребує якісного змащування фрикційних сполук. Для змащування використовується спільна з двигуном моторне мастило, яка циркулює через турбіну.

Саме тому якість моторного масла (його чистота та відповідність марки) так сильно впливає на термін експлуатації турбокомпресора.

Нерідко саме з турбіною може бути пов'язаний підвищений рівень витрати мастила. Причини можуть бути такі:

• Зношування підшипника ковзання (втулки) картриджа.

Якщо в системі мастила буде занадто низький тиск (низька кількість масла, несправність масляного насоса, несправність редукційного клапана), то втулка змащуватиметься недостатньо і під час роботи двигуна її знос буде підвищеним.

Якщо моторне масло сильно забруднене і масляний фільтр вже не справляється, то до турбіни надходитимуть тверді частинки, які призведуть до пошкодження поверхні втулки.

• Підпір картерних газів.

Якщо тиск картерних газів буде занадто високим, то нормальне зливання масла з турбіни буде неможливим. І тоді масло, що надходить у турбіну, “знайде” власний шлях для виходу з картриджа – холодна або гаряча частина турбіни.

Фото: Турбіна в маслі

• Пошкодження масляних магістралей.

Якщо трубка подачі/зливу масла або ущільнювальні з'єднання будуть пошкоджені, то мастило виходитиме за межі двигуна.

Передув і недодув

Тиск наддуву – важливий параметр роботи турбіни.

Для двох основних типів двигунів вважається нормальним різний тиск наддуву:

• Дизельні ДВЗ: 0,6-0,7 бар;
• Бензинові ДВЗ: 0,6-1,0 бар.

Занижені значення є ознакою недодуву, а підвищені – передування. Обидва явища спричиняють некоректну роботу ДВЗ.

Недодув.

Зазвичай турбіна не видає потрібний тиск у тому випадку, якщо сопловий апарат (геометрія) клинить у положенні мінімального наддуву.

А тепер про наслідки. Вони негативно позначаються на комфорті та динаміці автомобіля, але не є критичними.

Передув.

Саме підвищеного тиску повітря варто побоюватись найбільше. Причиною передува може бути:

• Поломка клапана скидання надлишкового тиску;
• Втрата рухливості соплового апарату у режимі високого наддуву;
• Збій у роботі актуатора;
• Порушення цілісності лопаток соплового апарату;
• Утворення шару нагару на внутрішніх стінках гарячої частини.

Якщо продовжувати їздити автомобілем з передувом, то результатом може стати зовсім недешевий ремонт мотора.

Про всі небезпеки передува і недодува турбіни ми писали у статті "Передув і недодув турбіни: що небезпечніше і як виправити"

Коксування сажею внутрішніх елементів турбіни

Також проблемою є порушення рухливості та заклинювання поворотних лопаток через нагар на робочих поверхнях турбіни. Джерело нагару – коксування надлишків моторного мастила, що надходить через зношені поршневі кільця, клапани, ущільнення ротора картриджа турбокомпресора.

Фото: Заклинювання геометрії через сажу

Періодичне чищення геометрії турбіни запобігає передчасним поломкам і зберігає ефективність її роботи.

Як уникнути серйозних поломок турбокомпресора?

Дорогий ремонт навряд чи торкнеться, якщо:

• Своєчасно робити ТО та застосовувати лише якісні витратні матеріали;
• Відслідковувати параметри роботи ДВЗ. Раптове збільшення витрати пального або масла, нестабільна робота ДВЗ, провали в потужності, "Check", що горить – це досить вагомі приводи відвідати СТО;
• Не зволікати з ремонтом. Є проблема – записуйтесь на СТО. Усунути дрібну несправність дешевше за купівлю нової турбіни;
• Не змушувати двигун довго працювати у режимі граничних навантажень. Перегрів турбіни може призвести до заклинювання та руйнування валу.

Як бачите – не такі вже й складні правила, якщо їх дотримуватись. А якщо потрібна якісна діагностика та ремонт – запрошуємо до Master Service.

Наші фахівці допоможуть визначити причину несправностей та запропонують кілька варіантів вирішення на ваш вибір.

Фото: Налаштування турбіни на стенді в Master Service

Діагностику, ремонт, балансування турбіни проводимо на спеціалізованому устаткуванні. На всі роботи та турбокомпресори надаємо гарантію: 24 міс (легковий та комерційний транспорт), 12 міс (вантажний транспорт). Також можна придбати Розширену гарантію та отримати +1 рік до основної гарантії без обмеження пробігу.

Якщо турбіна остаточно вийшла з ладу та не підлягає ремонту – ми запропонуємо агрегат на заміну: новий чи відновлений.

Каталог турбокомпресорів

Якщо немає часу на ремонт та турбіна потрібна максимально швидко – скористайтесь послугою Обмінного Фонду Агрегатів: отримайте за 15 хвилин відновлену турбіну у наших філіях. Або зателефонуйте менеджеру, і відправляйте вашу неробочу турбіну нам, а ми відразу ж відправимо вам відновлений агрегат, а різницю у вартості повернемо після отримання та перевірки вашої турбіни.

Ми пропонуємо найбільший вибір розв'язання проблем з турбінами – вибирайте, який вам підходить.

Записуйтесь на діагностику турбокомпресора у Master Service.