Турбіна - найбільш високонавантажених агрегат двигуна. Умови, в яких працює турбокомпресор, характеризуються величезним перепадом температур. У той час як його турбінна частина піддається впливу відпрацьованих газів з температурою до 1000С, з боку компресора температура конструкції майже на порядок нижче. Температурний фактор посилюється високими динамічними навантаженнями, що виникають внаслідок величезної частоти обертання ротора, яка може досягати величини 300 000 об / хв. Номінальні режими роботи турбокомпресора, що визначаються вимогами розробників двигунів і залежні від заявлених параметрів мотора, близькі до граничних. Тому будь-які відхилення характеристик двигуна, навіть на перший погляд незначні, надають згубний вплив на працездатність турбокомпресора і можуть привести до його відмови. З цієї точки зору турбіну можна розглядати як свого роду індикатор стану двигуна. Ситуація ускладнюється тим, що турбокомпресору за визначенням судилося працювати «на перехресті» багатьох систем двигуна: системи впуску та випуску відпрацьованих газів, системи змащення й охолодження, вакуумної системи і системи вентиляції, а також системи управління двигуном. Несправність кожної з них обертається порушенням нормального (розрахункового) режиму роботи турбокомпресора. Так що надійність турбокомпресора залежить від численних зовнішніх чинників.
З практичного досвіду підприємств, що займаються сервісом систем турбонаддува, слід однозначна рекомендація: перш ніж ставити новий або відремонтований турбокомпресор замість вийшов з ладу, потрібно обов'язково виявити і усунути причину його відмови. Якщо цього не зробити, то з великою часткою ймовірності і нова турбіна незабаром буде пошкоджена. Щоб відстрочити заміну турбокомпресора або зовсім виключити її, потрібно мати чітке уявлення про причини, що провокують відмова турбокомпресора, і вживати превентивних заходів по їх усуненню.
1. Абразивні пошкодження поверхонь тертя
Основні причини утворення абразивних пошкоджень поверхонь тертя турбокомпресора:
- використання неякісного масляного фільтра з негерметичних запобіжним клапаном. В результаті негерметичності запобіжного клапана частина невідфільтрованого масла надходить в систему змащення двигуна крім фільтруючого елемента;
- надмірне забруднення моторного масла з яких-небудь причин (наприклад, неакуратно проведені ремонтні роботи з розкриттям клапанної кришки, масляного піддону і т.д.). Після того, як фільтруючий елемент масляного фільтра повністю або частково блокується забрудненнями, неочищена відпрацьоване масло через запобіжний клапан масляного фільтра надходить в систему змащення турбокомпресора;
- значний «переїзд» моторного масла по пробігу, при цьому відбувається часткова втрата змащувальних властивостей масла і його коксування, дрібні частинки коксу справляють враження «шліфування» дотичних поверхонь тертя;
- несвоєчасна заміна моторного масла після капітального ремонту двигуна, що проходить обкатку. В процесі притирання нових деталей двигуна відбувається утворення дрібних абразивних частинок, які разом з моторним маслом подаються в зони тертя турбокомпресора;
- попадання абразивного матеріалу (забруднень) в масляну магістраль турбокомпресора внаслідок недбалого проведення робіт по монтажу і запуску турбокомпресора.
- очищення масляного картера двигуна від забруднень і смоляних відкладень (коксу);
- очистка фільтра маслоприемника масляного насоса двигуна від забруднень і смоляних відкладень (коксу);
- очистка, промивка, продувка масляної магістралі турбокомпресора, перевірка її пропускної здатності, при необхідності (при часткової або повної втрати пропускної здатності, при перегині або зламі) - замінити. Ремонт масляної магістралі турбокомпресора методом спайки, зварювання, склеювання не допускається;
- заміна моторного масла і масляного фільтра з повною промивкою масляної системи двигуна;
- перевірка тиску масла в системі змащення двигуна в різних режимах його роботи механічним манометром.
2. Пошкодження поверхонь тертя внаслідок перебою (мінімізації) подачі масла в турбокомпресор.
Основні причини виникнення дефіциту мастила в турбокомпресорі:
- несправності системи змащення двигуна (несправність приводу масляного насоса, знос елементів масляного насоса, відмова або «підклинювання» редукційного клапана масляного насоса, засмічення масляного фільтра і т.д.);
- сильне забруднення масляного картера двигуна і фільтра маслоприемника масляного насоса смоляними відкладеннями (коксом), шлаком і іншим сміттям. У цій ситуації тиск масла на холостих обертах двигуна буде в нормі, а при зростанні числа обертів двигуна (тобто при збільшенні продуктивності масляного насоса) маслоприемник блокується сміттям, тиск масла в системі падає, настає масляне голодування. При цьому аварійний датчик тиску масла може не спрацьовувати, мінімальний тиск в системі мастила буде присутній, але його недостатньо для нормальної роботи турбокомпресора на високих оборотах;
- зниження пропускної здатності маслоподающей магістралі турбокомпресора з різних причин (механічне пошкодження трубки, закоксовиваніє трубки і т.д.);
- зниження пропускної здатності маслоподающіх каналів турбокомпресора з різних причин (руйнування або забруднення додаткового фільтруючого елемента в штуцері маслоподающей магістралі (де він встановлений), блокування маслоподающіх каналів турбокомпресора смоляними відкладеннями (коксом), елементами руйнування деталей двигуна (шматки вкладишів, металева стружка) і т. д.);
- зниження експлуатаційного тиску в масляній системі двигуна внаслідок зносу деталей, що сполучаються в системі кривошипно-шатунного механізму, в системах балансувальних і розподільних валів;
- експлуатація автомобіля з низьким (нижче мінімального) рівнем моторного масла, внаслідок чого виникає небезпека короткочасного завоздушіванія маслозаборной магістралі і падіння тиску масла при русі автомобіля по нерівностях;
- зміна (погіршення) змащувальних властивостей моторного масла внаслідок його хімічного забруднення (попадання в моторне масло палива з яких-небудь причин, «люксація» масла різними присадками і т.д.);
- використання неякісного за хімічним складом моторного масла, або олії, невідповідного за своїми характеристиками вимогам, що пред'являються до змащує матеріалами заводами-виробниками турбированних двигунів.
- очищення масляного картера двигуна від забруднень і смоляних відкладень (коксу);
- очистка фільтра маслоприемника масляного насоса двигуна від забруднень і смоляних відкладень (коксу);
- очистка, промивка, продувка масляної магістралі турбокомпресора, перевірка її пропускної здатності, при необхідності (при часткової або повної втрати пропускної здатності, при перегині або зламі) - замінити. Ремонт масляної магістралі турбокомпресора методом спайки, зварювання, склеювання не допускається;
- заміна моторного масла і масляного фільтра з повною промивкою масляної системи двигуна;
- перевірка тиску масла в системі змащення двигуна в різних режимах його роботи механічним манометром, визначення та усунення несправності в системі мастила двигуна (якщо така є).
3. Пошкодження крильчатки колеса компресора сторонніми предметами
Основні причини утворення ушкоджень:
- негерметичність воздухозаборной магістралі (або її сполук) від корпусу повітряного фільтра до турбокомпресора;
- негерметичність корпусу повітряного фільтра (або його руйнування з яких-небудь причин);
- деформація повітряного фільтра (через його низьку якість або внаслідок його неакуратної установки в корпус повітряного фільтра), при якій частина повітряного потоку надходить в воздухозаборную магістраль і далі в турбокомпресор невідфільтрованою;
- негерметичність патрубка системи вентиляції картера двигуна (або руйнування з яких-небудь причин елементів системи вентиляції картера);
- неакуратно проведені роботи по заміні повітряного фільтра, внаслідок чого в воздухозаборную магістраль потрапили сторонні предмети (сміття, ганчір'я, елементи кріплення і т.д.).
- демонтувати воздухозаборную магістраль, корпус повітряного фільтра і систему вентиляції картера; оглянути перераховані вище елементи на наявність руйнувань, пошкоджень, розривів і т.д .;
- пошкоджені деталі та елементи підлягають заміні; не рекомендується ремонтувати пошкоджені елементи методом склеювання або герметизувати скотчем або ізоляційною стрічкою;
- промити і продути стисненим повітрям (або замінити) масляний сепаратор системи вентиляції картера; патрубки системи вентиляції картера очистити від смоляних відкладень (коксу), промити і продути стисненим повітрям; очистити корпус повітряного фільтра і воздухозаборную магістраль.
4. Пошкодження крильчатки колеса турбіни сторонніми предметами
Основні причини утворення ушкоджень:
Сторонні предмети (предмет), що опинилися в робочій зоні турбінного колеса при роботі турбокомпресора, можуть мати різне походження:
4.1. Сторонні предмети (предмет) невеликого розміру потрапили ззовні з повітрозабірного тракту, пройшли через компресорну частина в воздухонагнетающій тракт, далі через інтеркулер і впускний колектор в камери згоряння двигуна. Далі, через випускний колектор, сторонні предмети (предмет) на високій швидкості потрапляють в робочу зону турбінного колеса. В цьому випадку до пошкодження турбінної частини турбокомпресора призводить несправність повітрозабірного тракту або системи вентиляції картера:
- негерметичність воздухозаборной магістралі (або її сполук) від корпусу повітряного фільтра до турбокомпресора;
- негерметичність корпусу повітряного фільтра (або його руйнування з яких-небудь причин);
- деформація повітряного фільтра (через його низьку якість або внаслідок його неакуратної установки в корпус повітряного фільтра), при якій частина повітряного потоку надходить в воздухозаборную магістраль і далі в турбокомпресор невідфільтрованою;
- негерметичність патрубка системи вентиляції картера двигуна (або руйнування з яких-небудь причин елементів системи вентиляції картера);
- неакуратно проведені роботи по заміні повітряного фільтра, внаслідок чого в воздухозаборную магістраль потрапили сторонні предмети (сміття, ганчір'я, елементи кріплення і т.д.).
У більшості випадків в такій ситуації крильчатка компресорного колеса також матиме пошкодження в зоні індюсера (пошкодження з боку воздухозабора).
4.2. Сторонні предмети (предмет) мають внутрішнє походження. Зазвичай це елементи руйнування деталей двигуна, розташованих в камерах згоряння або в зіткненні з ними (елементи руйнування направляючих клапанів, поршнів, форкамер, свічок накалу, впускного або випускного колекторів і т.д.). Також до пошкодження турбінного колеса призводять шматки сколюватися отверділого шлаку і коксу, якщо такі мають місце.
- демонтувати воздухозаборную магістраль, корпус повітряного фільтра і систему вентиляції картера; оглянути перераховані вище елементи на наявність руйнувань, пошкоджень, розривів і т.д .;
- пошкоджені деталі та елементи підлягають заміні; не рекомендується ремонтувати пошкоджені елементи методом склеювання або герметизувати скотчем або ізоляційною стрічкою;
- промити і продути стисненим повітрям (або замінити) масляний сепаратор системи вентиляції картера; патрубки системи вентиляції картера очистити від смоляних відкладень (коксу), промити і продути стисненим повітрям; очистити корпус повітряного фільтра і воздухозаборную магістраль;
- демонтувати випускний і впускний колектора; оглянути їх на наявність сколів, тріщин, слідів руйнування і наявності в них отверділого шлаку і коксу; очистити і промити колектора, при виявленні дефектів або слідів руйнування - замінити;
- демонтувати головку (головки) блоку циліндрів, оглянути камери згоряння і сполучаються з ними деталі і елементи двигуна на наявність слідів руйнування, при виявленні дефектів провести необхідний ремонт;
- очистити сполучаються з камерами згоряння поверхні (головки поршнів, клапана, форкамери, свічки напруження і т.д.) від отверділого шлаку і коксу, якщо такий має місце.
5. Несправність вихлопної системи автомобіля; несправність системи забору повітря.
Великий опір елементів вихлопної системи автомобіля потоку відпрацьованих газів призводить до утворення значного осьового люфту ротора турбокомпресора (за рахунок утворення підвищеного тиску відпрацьованих газів в корпусі турбіни) і, при подальшій експлуатації, до повного виходу його з ладу. У більшості випадків, утворення значної осьового люфту ротора супроводжується інтенсивним викидом масла в корпус компресора (холодну равлика), далі в інтеркулер і камери згоряння двигуна.
Великий опір повітряному потоку в повітрязабірн тракті також призводить до утворення позамежного осьового люфту ротора.
- зовнішній огляд вихлопної системи автомобіля. Не допускається наявність перегинів, деформацій, вм'ятин в трубах і бачках вихлопної системи, значно погіршують пропускну здатність вихлопної системи в цілому;
- огляд фільтр сажі і (або) каталізатора. Не допускається блокування фільтруючих елементів смоляними або твердими відкладеннями (коксом) або сажею. У цьому випадку фільтр сажі і (або) каталізатор слід промити, видалити або замінити. Не допускається наявність відколів і тріщин в керамічному сепараторі каталізатора;
- огляд воздухозаборной магістралі і повітряного фільтра. Не допускається наявність перегинів, переломів, деформацій повітропроводів і патрубків, що погіршують пропускну здатність воздухозаборной магістралі в цілому. Повітряний фільтр при необхідності замінити.