Нестабильная работа турбины: причины и последствия

Все реже и реже автопроизводители оснащают свои автомобили атмосферными двигателями внутреннего сгорания. И это неудивительно: турбированные моторы более мощные, потребляют меньше горючего, работают ровнее и выбрасывают в окружающую среду меньшее количество вредных веществ. 

Турбина – довольно надежный агрегат, который имеет огромный ресурс. Но в действительности это так лишь при соблюдении некоторых важных условий: своевременное ТО с использованием качественных расходных материалов, соблюдение правил запуска и остановки ДВС с турбонагнетателем, использование соответствующего топлива высокого качества.

У турбин неисправностей может быть немало, но в целом их можно объединить в 3 основные категории:

1. Механическое повреждение. Разрушение корпуса, повреждение крыльчаток или вала из-за попадания инородных частиц.

Фото: Повреждение крыльчатки турбины из-за попадания посторонних предметов

2. Повышенный расход масла, который связан с турбиной. Износ втулки, износ газоупорных колец, повреждение трубок подачи/слива масла.

3. Передув или недодув турбины.

4. Коксование сажей внутренних элементов турбины.

Вряд ли получится удивить кого-то заявлением о том, что неисправности обязательно нужно устранять. Но сперва давайте разберемся с причинами некоторых поломок и с тем, какие от этого могут быть последствия.

Механическое повреждение

Если турбокомпрессор получил механические повреждения, то чаще всего владелец автомобиля должен сделать выбор между полной заменой агрегата или капитальным ремонтом.

Фото: Механическое повреждение соплового аппарата

Разрушение вала, лопаток, подшипников и корпуса турбины – именно такие повреждения можно считать механическими. Но как они появляются:

• Попадание через воздушный фильтр твердых инородных частиц.

Попадание, например, камней на лопатки компрессорного колеса неминуемо станут причиной повреждения лопаток.

Но есть и худший вариант: кусочки раздробленной лопатки могут через впускной клапан попасть в цилиндр двигателя. Представляете, какие проблемы будут с двигателем, если внутри цилиндров начнут “летать” твердые металлические обломки?

• Чрезмерный перегрев.

Если длительное время двигатель будет работать в режиме предельных нагрузок, то турбина может очень сильно нагреться. Элементы турбины имеют различные коэффициенты температурного расширения, поэтому если вал турбины расширяется сильнее, чем втулка/подшипник, то рано или поздно это приведет к заклиниванию.

В результате заклинивания вал будет деформирован или сломан. Разлом вала может сопровождаться и разрушением лопаток компрессорного колеса.

Повышенный расход масла

Как и любой другой агрегат с подвижными соединениями, турбокомпрессор нуждается в качественном смазывании фрикционных соединений. Для смазывания используется общее с двигателем моторное масло, которое циркулирует через турбину.

Именно поэтому качество моторного масла (его чистота и соответствие марки) так сильно влияет на срок эксплуатации турбокомпрессора.

Нередко именно с турбиной может быть связан повышенный уровень расхода масла. Причины могут быть следующие:

• Износ подшипника скольжения (втулки) картриджа.

Если в системе смазки будет слишком низкое давление (низкое количество масла, неисправность масляного насоса, неисправность редукционного клапана), то втулка будет смазываться недостаточно и во время работы двигателя ее износ будет повышенным.

Если моторное масло сильно загрязнено и масляный фильтр уже не справляется, то к турбине будут поступать твердые частицы, которые приведут к повреждению поверхности втулки.

• Подпор картерных газов.

Если давление картерных газов будет слишком высоким, то нормальный слив масла с турбины будет невозможен. И тогда поступающее в турбину масло “найдет” собственный путь для выхода из картриджа – холодная или горячая часть турбины.

Фото: Турбина в масле

• Повреждение масляных магистралей.

Если трубка подачи/слива масла или уплотнительные соединения будут повреждены, то масло будет выходить за пределы двигателя.

Передув и недодув

Давление наддува – важный параметр работы турбины.

Для двух основных типов двигателей считается нормальным разное давление наддува:
Дизельные ДВС: 0,6-0,7 бар;
Бензиновые ДВС: 0,6-1,0 бар.

Заниженные значения являются признаком недодува, а повышенные – передува. Оба явления влекут за собой некорректную работу ДВС. 

• Недодув.

Обычно турбина не выдает нужное давление в том случае, если сопловый аппарат (геометрия) клинит в положении минимального наддува.

А теперь о последствиях. Они негативно сказываются на комфорте и динамике автомобиля, но не являются критичными.  

• Передув.

Именно повышенного давления воздуха стоит опасаться больше всего. Причиной передува может быть:

• Поломка клапана сброса избыточного давления;
• Потеря подвижности соплового аппарата в режиме высокого наддува;
• Сбой в работе актуатора;
• Нарушение целостности лопаток соплового аппарата;
• Образование слоя нагара на внутренних стенках горячей части.

Если продолжать ездить на автомобиле с передувом, то результатом может стать совсем недешевый ремонт мотора. 

Обо всех опасностях передува и недодува турбины мы писали в статье "Передув и недодув турбины: что опаснее и как исправить"

Коксование сажей внутренних элементов турбины

Также проблемой является нарушение подвижности и заклинивание поворотных лопаток из-за откладываемого нагара на рабочих поверхностях турбины.

Источник нагара – коксование излишков моторного масла, поступающего через изношенные поршневые кольца, клапаны, уплотнение ротора картриджа турбокомпрессора.

Фото: Заклинивание геометрии из-за сажи

Периодическая чистка геометрии турбины предотвратит преждевременные поломки и сохранит эффективность ее работы.

Как избежать серьезных поломок турбокомпрессора?

Дорогой ремонт вряд ли вас коснётся, если:

• Своевременно делать ТО и применять только качественные расходные материалы;
• Отслеживать параметры работы ДВС. Увеличившийся вдруг расход горючего или масла, нестабильная работа ДВС, провалы в мощности, горящий “Check” – это достаточно веские поводы посетить СТО;
• Не тянуть с ремонтом. Есть проблема – записывайтесь на СТО. Устранить мелкую неисправность дешевле покупки новой турбины;
• Не заставлять двигатель долго работать в режиме предельных нагрузок. Перегрев турбины может привести к заклиниванию и разрушению вала.

Как видите – не такие уж и сложные правила, если их соблюдать. А если нужна качественная диагностика и ремонт – приглашаем в Master Service. 

Наши специалисты помогут определить причину неисправностей и предложат несколько вариантов решения на ваш выбор.

Фото: Настройка турбины на стенде в Master Service

Диагностику, ремонт, балансировку турбины проводим на специализированном оборудовании. На все работы и турбокомпрессоры предоставляем гарантию: 24 мес (легковой и коммерческий транспорт), 12 мес (грузовой транспорт). Также можно приобрести Расширенную гарантию и получить +1 год к основной гарантии без ограничения по пробегу.

Если турбина окончательно вышла из строя и не подлежит ремонту – мы предложим агрегат на замену: новый или восстановленный. 

Каталог турбокомпрессоров

Если нет времени на ремонт и турбина нужна максимально быстро – воспользуйтесь услугой Обменного Фонда Агрегатов: получите  за 15 минут восстановленную турбину в наших филиалах. Либо созвонитесь с менеджером и отправляйте вашу нерабочую турбину нам, а мы сразу же отправим вам восстановленный агрегат, а разницу в стоимости вернем после получения и  проверки вашей турбины.

Мы предлагаем наибольший выбор решения проблем с турбинами – выбирайте, какой из них вам подходит.

Записывайтесь на диагностику турбокомпрессора в Master Service.