Причины выхода из строя турбины

У Вас сломалась турбина. Что делать?

  В первую очередь необходимо выяснить и устранить причину выхода её из строя. Турбокомпрессор достаточно надежный агрегат и рассчитан на весь срок эксплуатации двигателя. Однако во время своей работы он тесно связан и зависим от исправности практически всех систем автомобиля. Безотказная работа турбины возможна только при полной исправности всех систем двигателя и его своевременном техническом обслуживании. Работая в тяжелых условия, до 300 000 об/мин и 900°C, турбина нуждается в безупречной работе системы смазки, системы охлаждения, топливной системы, выхлопной системы, системы вентиляции картерных газов, системы управления работой двигателя и т.д. И самое главное -- это сам двигатель. Если двигатель парит, то турбина течет, даже если она новая и самая оригинальная. И заменой турбины, двигатель не починишь.

  Для определения причины поломки турбокомпрессора его необходимо разобрать, сделать дефектацию. Опытный специалист по ремонту турбин, с вероятностью 90%, определит причину выхода турбины из строя и даст рекомендации, на что необходимо обратить внимание при установке новой турбины. Если поменять турбину ничего не делая, или сделать не всё, что рекомендуют, то вероятность её быстрого выхода из строя равна 99%.

   Сами по себе детали турбокомпрессора не выходят из строя. Производители заверяют, что процент брака практически сведен к нулю. Вал сам по себе не ломается и лопатки сами по себе не отваливаются. Повреждения вызваны определенными причинами.

Рассмотрим основные, наиболее часто встречаемые, причины мешающие турбокомпрессору нормально работать.

--- Грязное масло.

  Любое масло, применяемое в двигателе внутреннего сгорания, имеет определённый срок службы. В процессе работы, масло загрязняется сажей образованной при сгорании топлива и самого масла, а также продуктами износа двигателя. Масляный фильтр не всегда фильтрует масло. При засорении масляного фильтра или при запуске двигателя в холодный период года, срабатывает редукционный клапан, и масло идёт мимо фильтра, прямо из поддона в систему смазки двигателя и турбокомпрессора. Если двигатель может кратковременно «пережить» грязное масло, у него обороты в среднем до 5 000 об.мин, и зазоры в деталях больше, то для турбины это «смерть». Рабочие обороты вала турбокомпрессора 80 000 – 150 000 об/мин. (на некоторых моделях и 250 000 – 300 000 об/мин.) а зазоры измеряются в микронах. При таких условиях работы, вал и подшипники турбины испытывают очень большие нагрузки, и любая твердая частица в масле образует царапины на них. Вращаться с высокими скоростям, валу турбины позволяет «масленый клин» образованный между валом и подшипником. Вал «плавает» в масле. Если масло будет чистым и качественным, то пара вал-подшипник будут работать очень долго. Образование царапин приведет к увеличению зазора между валом турбины и подшипниками, ослаблению «масленого клина» и как  следствие появления "сухого трения" и интенсивного износа. Очень важную роль играет качество моторного масла. Для турбированных двигателей применяются специальные сорта масел, которые способны выдерживать более высокие температурные и механические нагрузки. При высоких температурах, а температура в коллекторе турбины достигает 900°C, некачественное масло начинает сворачиваться и коксоваться образуя нагар и густую смолянистую массу, обычно черного цвета. Это сокращает срок службы турбокомпрессора. Менять масло в двигателе мы рекомендуем не реже 10 000 км пробега. Не надо ездить на масле 30 000 км. Мы живем не в Германии. Наше топливо хуже и масло загрязняется быстрее.

 

 

--- Недостаточное количество проходимого через турбину масла.

   В турбокомпрессоре с неохлаждаемым корпусом масло выполняет еще одну очень важную функцию – оно отводит тепло от подшипников и вала турбины, прежде всего, со стороны выхлопного коллектора. При уменьшении проходимости масла через турбокомпрессор температура внутри корпуса резко увеличивается, масло начинает сворачиваться и коксоваться как в корпусе турбины, так и в трубках подачи и слива масла. Причиной этому может быть низкий уровень масла в двигателе, неисправность масляного насоса или редукционного клапана, закоксованность или деформация трубок подачи и слива масла. Важную роль играет и качество самого масла. Необходимо применять масла специально предназначенные для использования в турбированных двигателях.

--- Попадание посторонних предметов в область всасывания.

   Очень часто выход турбины из строя связан с попаданием твёрдых предметов в компрессорное колесо. Пыль, мелкий песок, насекомые и т.д. изнашивают лопатки компрессорного колеса постепенно, порой незаметно для хозяина автомобиля. Лопатки шлифуются этой пылью и стачиваются. Турбина теряет производительность. При попадании более крупных предметов как камни с дороги, окалина из системы рециркуляции выхлопных газов и клапана EGR, сгустки масла из системы вентиляции картерных газов, не удалённые гайки и фрагменты старой турбины из невычищенных патрубков, тряпки забытые при установке, вызывают более значительные повреждения компрессорного колеса. Возникает дисбаланс. Турбина начинает «выть» или разрушается. Надо не забывать, что турбина работает как хороший пылесос и поэтому необходимо обеспечить всасывание только воздуха через воздушный фильтр, а не посторонних предметов. При установке новой турбины необходимо устранить все негерметичные соединения в системе всасывания, заменить порванные патрубки, вычистить систему вентиляции картерных газов и систему рециркуляции отработанных газов.

  

 

--- Попадание посторонних предметов в область турбинного колеса

  Лопатки турбинного колеса повреждаются окалиной из выпускного коллектора, отколовшимися фрагментами свеч накала, клапанов и сёдел, прогоревшими поршнями и прокладкой головки блока. Очень часто при установке турбины используют герметики вместо прокладок. После затвердения, вылезшие за края, кусочки герметика  откалываются.  Вылетая вместе с выхлопными газами эти предметы бомбардируют турбинное колесо и разрушают его. Также, противодавлением, как это ни странно, в турбину засасываются частицы разрушившегося катализатора. При неправильном смесеобразовании и засорении катализатора увеличивается температура в выпускном коллекторе, лопатки вала турбины оплавляются, а на коллекторе появляются трещины. Любое изменение положения и формы лопаток приводит к дисбалансу ротора и разрушению турбокомпрессора.

--- Засорение выхлопной системы.

   Очень важную роль, в безотказной работе турбины, играет проходимость выхлопной системы. Борясь за экологию, на современных автомобилях устанавливаются различные системы (катализаторы и DPF/FAP фильтра) уменьшающие вредность выхлопных газов. При засорении катализатора площадь выхлопной системы уменьшается, газам трудно выходить наружу и они создают осевые нагрузки на вал турбокомпрессора. Опорный подшипник интенсивно изнашивается, появляется осевой люфт вала турбины. Смещаясь по оси, вал и колесо начинают цеплять стенки горячей и холодной улиток, возникает дисбаланс и турбина разрушается. Возможно и «скручивание» вала турбины обратными вихревыми потоками выхлопных газов. Катализаторы и DPF/FAP фильтра подлежат замене каждые 180—200 тыс.км.

--- Превышение допустимой частоты вращения вала турбокомпрессора.

   Превышение допустимой частоты вращения ротора турбокомпрессора или «перекручивание» турбины возникает при перенаддуве(передуве) . Передув происходит из-за неисправности клапана регулировки(сброса) давления, заклинивании лопаток геометрии, ЧИП тюнинге, неправильном смесеобразовании и т.д. При «перекручивании» турбины возникают повышенные нагрузки на вал и опорные подшипники. Это приводит к вытеснению масла из зоны трения, перегреву и повышенному износу последних. Вал при передуве обычно ломает по опасному сечению.