Причины поломки турбины: 5 распространенных неисправностей

Основные причины поломки турбины

Почему турбокомпрессор сломался? Частый вопрос, после — «Где найти хороший ремонт турбин в Днепре?» Поэтому мы решили сделать подробную инструкцию: Причины поломки турбины.

Надеемся, что данная статья поможет автовладельцам избежать неприятностей с авто, когда нужно срочно ехать. А также подскажет, как продлить срок службы турбины и ДВС.

Причины поломки турбины: 5 распространенных неисправностей

1. Загрязненное масло – частый случай Слой смазки защищает контактирующие элементы турбоагрегата от трения и быстрого износа. Грязь служит более быстрым износом трущиеся детали. Увеличивается риск перегрева агрегата. Густое масло превращается в нагар в маслоподводных каналах, в подшипниках, на крыльчатке. Сажа и отложения грязи утяжеляют детали, замедляют их работу, турбина «закисает». В ТК с изменяемой геометрией может заклинить механизм. Турбокомпрессор быстро изнашивается, снижается герметичность агрегата, пропадает тяга. Посторонние объекты (крупные и мелкие частицы металлагерметик и т.д.) царапают поверхности элементов турбины, повреждают вал, стачивают подшипники, а также приводят к стиранию уплотнителя.
   

   Когда возникают проблемы с маслом:

   • Поврежден, сильно загрязнен или установлен некачественный масляный фильтр.
   • Используется низкосортное масло.
   • В смазку попала пыль, инородные предметы.
   • Сломался клапан в масляном фильтре.
2. Недостаточное смазывание – вторая причина Недостаток масла приводит к сильному трению внутренних элементов турбины, плохому охлаждению всей системы. В этом случае перегрев – первый признак поломки турбины. Из-за масляного голодания ломаются подшипники, деформируется ротор, закоксовываются уплотнительные кольца турбокомпресора.. Причины:
   • перегрев турбины при работе в экстремальных условиях;
   • заводской дефект, загрязнение или разрыв масляного патрубка;
   • неисправность масляного насоса;
   • плохое заполнение системы смазки нового ТК;
   • длительный простой автомобиля и неправильный запуск авто после перерыва в эксплуатации.
3. Повреждение посторонними предметами Пыль и грязь, металлические частицы, камешки и песок, куски фильтра или клапана – посторонние предметы. Попадают внутрь турбокомпрессора во время эксплуатации, кустарного ремонта, из-за поломок деталей двигателя и др. Из строя выходят холодные/горячие лопасти (сбиваются и гнутся края), деформируется и лопается ротор, заклинивает турбину.
4. Предельные режимы эксплуатации ускоряют износ ТК Ресурс турбины быстро уменьшается, если она работает в экстремальных условиях:

    

   • сбои в компьютерной системе автомобиля → увеличение оборотов двигателя сверх допустимых – разбалансировка, люфт оси и др.;
   • остановка двигателя без работы на холостом ходу → перегрев турбины, образование сажи;
   • чрезмерное загрязнение фильтров и масла → механические повреждения вала, подшипников, уплотнителя, корпуса.
5. Применение герметика для уплотнения соединения Некоторые автовладельцы пытаются самостоятельно заделать неплотные соединения в системах подачи и выхлопа. Используют для этого неподходящие герметики. Как результат – уменьшается диаметр патрубка или герметик нагревается, пересыхает и рассыпается на куски, засоряет турбину. Не делайте так. Правильный вариант: видите любые признаки поломки турбины на дизеле или бензине – поезжайте на диагностику к специалистам.

Что должно насторожить водителя в неисправной турбины

Распространенные симптомы поломки турбины:

• Любые звуки, не характерные для исправной работы турбины (свист, писк, визг, скрежет, шелест, стук, шипение, пшикание).
• Снижается тяга ДВС, ухудшается динамика.
• Двигатель набирает обороты дольше, чем обычно. Работает нестабильно на холостом ходу.
• Чрезмерный расход масла.
• Запах горелого масла.
• Дымный выхлоп белого, серого, черного цвета.

Как не допустить поломки турбины?

• Правильно и регулярно обслуживайте двигатель.
• Следите за давлением масла.
• Не допускайте попадания посторонних предметов в систему турбонаддува.
• Не экономьте на воздушном и масляном фильтрах.
• Вовремя меняйте масло, покупайте качественный продукт.
• Уровень масла в системе двигателя должен быть на указанной отметке.
• Помните, что оптимальная температура подшипников и оси меньше 90°С.
• Прогревайте двигатель перед поездкой в холодное время года и дайте ему поработать некоторое время на холостом ходу после остановки.
• Вовремя устраняйте неисправности.
• Доверяйте ремонт турбин специалистам.

 

Где можно отремонтировать турбину?

В сервисе Turbo Magic выполняют ремонт турбокомпрессоров быстро и недорого. Многолетний опыт и современное оборудование позволяют нам сделать базовый ремонт ТК за 4 часа. Качественно, точно, честно. Подробности ремонта фиксируем документально, выдаем гарантию на турбину – 1 год. К нам можно доехать из любой точки Киева.

 

 

 Вернутся к списку «Статьи и новости»

Причины поломки турбины

Не бывает так, что турбина поломалась сама по себе. Всегда есть причина, по которой турбокомпрессор вышел из строя. Их может быть несколько. Специалисты в сфере турбонаддува уверенны, что ресурс современной турбины равняется к ресурсу двигателя. К сожалению, на практике мы наблюдаем другую картину. Что-то случилось и турбокомпрессор нужно менять. Как утверждают производители, дефекты в изделиях исключены. И это правда: процесс изготовления турбин постоянно контролируется, да и для производства используют высокотехнологичные и автоматизированные линии.

Так почему же турбины ломаются? Почему недавно установленный турбокомпрессор неожиданно выходит из строя? Как распознать проблему? Далее мы рассмотрим 11 признаков поломок турбин и причины этого.

Причины и признаки неисправностей турбины

1. Когда автомобиль разгоняется, мотор прогревается и из выхлопной трубы выходит синий дым. Через время он исчезает.
   Почему: Масло, попадая в цилиндр двигателя, сгорает в турбине из-за утечки.
2. Черный цвет выхлопных газов.
   Почему: Нагнетающие магистрали и/или интеркулер где-то пропускают воздух. Вследствие этого обогащенная смесь сгорает. Очевидно, поломана система управления турбокомпрессора.
3. У выхлопных газов мутно-белый цвет.
   Почему: Маслопровод турбокомпрессора чем-то загрязнен.
4. Чрезмерно расходуется масло (на 1 километр уходит 200 — 1000 мл), на целом изделии или на стыках патрубков воздушного тракта можно увидеть жирные подтеки.
   Почему: Загрязнился сливной маслопровод или канал, через который подходит воздух. Возможно, закоксовался корпус оси ТКР.
5. Автомобиль хуже разгоняется.
   Почему: Через неисправную или поврежденную систему управления ТКР в двигатель поступает недостаточно воздуха.
6. Мотор во время работы шумит, свистит.
   Почему: Место соединения выхода компрессора и двигателя пропускает воздух.
7. Во время работы турбины слышен скрежет.
   Почему: Корпус турбины треснул или немного деформировался, лопасти касаются краев трещин. Если это случилось, ТКР скоро сломается.
8. Работающая турбина шумит больше обычного.
   Почему: Провод, подающий масло, загрязнен, а осевой и радиальный зазоры ротора увеличились. Возможно, они трутся о корпус турбины.
9. Чрезмерно уходит топливо, а токсичность выхлопа заметно увеличилась.
   Почему: Воздушный фильтр или канал поступления воздуха к турбокомпрессору сильно загрязнились.
10. На корпусе видно, что со стороны компрессора протекает масло.
    Почему: Корпуса оси турбины закоксовался. Также нарушена работа смазки, поврежден турбокомпрессор.
11. Когда запускается двигатель, труба выбрасывает под капотом облако черного дыма. Также возникает эффект турбоямы.
    Почему: Утечка газа по причине трещины на байпасном клапане турбины.

Подводя итоги

От поломки турбины никто не застрахован. Но если вы регулярно обслуживаете машину, своевременно меняете масло, ваш турбокомпрессор будет служить еще много лет. И если вы думаете, что автомобиль с пробегом 200-250 т. км при работе одной турбины — это редкость, вы ошибаетесь. Секрет во внимательном отношении к своей машине и соблюдении правил эксплуатации, которые и обеспечивают долголетнюю работу как авто, так и турбины.

Хотите предотвратить поломку турбокомпрессора? Заливайте только качественное масло, не превышайте заданное заводом изготовителем количество, не допускайте засорения турбины, исключите ее перегрев.

Не игнорируйте тот факт, что ремонтировать турбину при любых видах поломки должны специалисты в сервисном центре. Чтобы не повредить механизм, человек должен обладать специальными знаниями, умениями и располагать оборудованием. Тем более, любая работа, связанная с ремонтом агрегата, должна выполнятся в идеально чистых условиях. Если хоть малейшая частица попадет в турбокомпрессор, он может выйти из строя. Поэтому берегите свой автомобиль, а ремонт турбины доверяйте профессионалам!

 

Признаки неисправности турбины дизельного двигателя

Если вы только собираетесь приобрести или уже являетесь владельцем турбированного авто, то вы должны знать все признаки неисправности турбины дизельного двигателя, ведь исправность турбокомпрессора влияет на работу контрактного мотора и его составляющих. Чем раньше вы обнаружите неполадки и примите меры, тем меньше финансовых и временных затрат потребуется на их устранение и восстановление стабильной работы автомобиля.

Если вы обнаружили даже косвенный признак того, что турбина двигателя на дизельном топливе неисправна – как можно скорее посетите автосервис.

На что стоит обратить внимание?

Наиболее явные признаки сбоя в работе турбокомпрессора следующие:

• Дымит выхлопная труба, приобретает от белого до черного и темно-синего оттенка.
• Повышается уровень шума при работе мотора, который можно воспринять на слух;
• Пульсация давления на выходе турбины или так называемый «помпаж», которая проявляет себя четкими громкими хлопками;
• Падение тяги, ухудшение показателей динамики, требуется больше времени, чтобы набрать обороты. На холостых – движок работает также нестабильно;
• Резкий запах горелого масла и увеличение его потребления автомобилем;
• Глухой звук, свист, щелчки или другой звук под капотом авто.

Но при постановке диагноза машине о неисправности турбины не следует опираться только на вышеперечисленные признаки, лучше обследовать автомобиль у профессионалов, которые определят истинную причину появления неполадок.

Что проверить самостоятельно?

До посещения станции технического обслуживания в некоторых случаях можно своими руками провести базовую диагностику автомобиля.

1. Если вы обнаружили задымление, то вне зависимости от его цвета, нужно проверить воздушный фильтр и соединения патрубков. Если произошло нарушение герметичности, то ее нужно устранить и заменить фильтр;

2. Насколько изношена турбина можно узнать легкой прокруткой ротора: люфт маленький – все в порядке, а, если во время поворота ротор даже слегка касается корпуса, то турбину вероятнее всего нужно отдать в ремонт;

3. Исследовать турбонадув. Открыть капот, запустить движок и пережать патрубок, который ведет от турбокомпрессора к впускному коллектору. Другой человек должен газовать несколько секунд и, если патрубок надувается от давления, то все в норме, если он вял – турбина требует ремонта;

4. Осмотреть саму турбину. На ее поверхности не должно быть масляных или иных следов. Если отсоединить патрубок, который пережимали в предыдущем пункте и появились следы масла –скорее всего, нужна замена турбины.

Как предотвратить поломку турбокомпрессора?

Во избежание непредвиденного ремонта, замены запчастей и автомобиль служил вам как можно долгий срок, отношение к авто должно быть крайне бережным и оказываться ему должное внимание. Используйте масла и топливо высокого качества, откажитесь от «пятиминутных» промывок, которые могут за один раз уничтожить турбину и исключить возможность ее восстановления, используйте турботаймер, масло должно всегда находиться на нужном уровне, прогревайте движок перед началом движения и регулярно проходите технический осмотр автомобиля. Это и другие моменты являются гарантом того, что турбокомпрессор не потребует серьезного ремонта продолжительное время.

Причины поломки турбины, турбокомпрессора, признаки неисправной турбины

Причины поломки турбины: разбираем основные моменты

Как показывает практика, все проблемы с турбокомпрессором вызваны неполадками двигателя и его систем, либо неправильной эксплуатацией самой турбины. Перед тем как купить турбину новую, нужно точно установить, что послужило причиной выхода её из строя.

Самые распространенные причины поломки турбины

1. Загрязнение смазки в двигателе. Масло защищает элементы турбины от трения. Наличие грязи в масле приводит к повреждению соприкасающихся деталей и перегреву турбины. Густое масло снижает скорость работы комплектующих и отяжеляет их. От высокой температуры оно превращается в нагар и оседает на деталях. Мы рекомендуем менять масло каждые 10 000 км пробега.

Масло загрязняется если:

• Масляный фильтр сильно изношен или плохого качества;
• В масло попадает пыль и инородные частицы;
• Клапан масляного фильтра неисправен;
• Используется некачественное масло.

2. Еще одной причиной поломки турбины на дизеле является недостаточное количество смазки. Нехватка смазки вызывает поломку подшипников, деформацию ротора, коксование уплотнительных колец турбокомпрессора. Если в компрессоре недостаточно масла, то его составляющие нагреваются очень сильно, а система в целом охлаждается медленно.

Что может вызвать нехватку масла:

• Работа турбины в экстремальных условиях, как результат, ее перегрев
• Поломка масляного насоса;
• Недостаточное количество масла в системе;
• Неправильный запуск автомобиля после длительного периода неиспользования.

Очень важно использовать качественное масло. Использовать нужно масло, подходящее для турбированных двигателей.

3. Износ под воздействием посторонних предметов. К посторонним предметам относятся: металлические частицы, пыль и грязь, песчинки и камешки, куски клапана. Мелкие предметы шлифуют и стачивают лопасти турбины, а большие, вроде камешков с дороги и окалины, ломают компрессорное колесо.

Посторонние предметы могут попасть внутрь турбины во время эксплуатации автомобиля, непрофессионального ремонта, а также поломки двигателя. Сторонние предметы в турбине ломают и разбивают лопасти, вызывают деформацию ротора и заклинивание турбины.

4. Эксплуатация турбины в экстремальных условиях. К таким условиям относятся такие ситуации:

• Остановка двигателя на холостом ходу приводит к образованию сажи и перегреву турбокомпрессора;
• Сбои в компьютерной системе, что в свою очередь приводит к увеличению оборотов двигателя выше допустимых. Как результат — люфт оси, разбалансировка;
• Обширное засорение фильтров и масла чревато механическим повреждениям корпуса, подшипников, уплотнителя и вала.

5. Использование герметика вместо резинки для повышения плотности соединения.  Часто во время самостоятельного ремонта владельцы машин применяют неправильные герметики, затем герметик высыхает, крошится на части и осыпается в турбину.

Запомните, как только вы заметили первые признаки неисправности турбины, обращайтесь за помощью к специалистам.  

Какие симптомы неисправности турбины?

Если вы заприметите один из этих признаков, то срочно обращайтесь к мастеру:

• Нехарактерные звуки во время работы турбины;
• Снижение тяги двигателя;
• Повышенное потребление масла;
• Серые, черные или белые выхлопные газы;
• Медленный разгон двигателя.

Поломка турбины на дизеле — как предотвратить?

Чтобы продлить жизнь турбине нужно:

• Проводить техническое обслуживание двигателя;
• Своевременная замена масла;
• Оберегать систему турбонаддува от попадания сторонних предметов;
• Использовать качественные фильтры для масла и воздуха;
• Зимой дать двигателю поработать перед началом езды;
• Следить за появлением симптомов поломки турбины;
• Проводить ремонт только у профессионалов.

Где отремонтировать турбину?

Компания TurboRotor выполнит ремонт турбокомпрессора качественно и с использованием оригинальных комплектующих. На все выполненные работы мы предоставляем гарантию в 1 год.

Признаки неисправности турбины

ИЛИ КАК  СЭКОНОМИТЬ  НА  ТУРБИНЕ.

 

Не торопитесь менять турбину! Привезите турбину на диагностику к нам, в ТигрТурбо  или сделайте диагностику самостоятельно.

 

Первые признаки, заставляющие обратить внимание на работу системы турбонаддува:

• Повышенный расход моторного масла (мотор жрет масло). Может сопровождаться синим (или сизым)  выхлопом
• Существенная потеря мощности двигателя. Может сопровождаться черным дымом из выхлопной трубы (дымит двигатель)
• Шум при работе турбокомпрессора

 

Итак, вы заметили один из вышеназванных признаков. Не надо сразу винить турбину и тем более не стоит бежать в сервис, чтобы менять турбину. Современная оригинальная турбина – очень надежный агрегат. Срок ее безотказной службы равен срок службы двигателя.

 

По статистике 95% турбин выходят из строя по следующим причинам:

• Попадание в турбину посторонних предметов через корпус турбины или корпус компрессора.
• Грязное моторное масло
• Масляное голодание турбины
• Превышение допустимой частоты вращения ротора (приводит к «перенаддуву» двигателя)

 

Попадание через корпус турбины.

Как правило, через корпус турбины попадают разрушенные элементы двигателя: части клапанов, поршней, поршневых колец, свечей накаливания, прокладок коллектора.

 

Попадание  через корпус компрессора.

Происходит, как правило,  из-за поврежденного фильтра или неплотно закрепленного или поврежденного впускного патрубка, а также или из-за оставленных при ремонте инструментов или ветоши.

 

Загрязнение масла.

Происходит из-за попадания в него коксовых отложений масла или абразивных частиц, в результате естественного износа трущихся деталей двигателя.

 

Масляное голодание.

Может наступить по нескольким причинам: неисправность масляного насоса; засорение масляного фильтра, повреждение или засорение трубки подачи масла; резкая остановка двигателя.

 

Превышение допустимой частоты вращения ротора.

Происходит в основном из-за неправильной работы актуатора (перепускной клапан заклинило в закрытом состоянии) или соплового аппарата — «геометрии» (лопатки заклинило в закрытом положении). Второй причиной может являться повышенная температура отработавших газов, возникающая из-за неправильного впрыска – проверяйте топливную аппаратуру.

 

Попробуйте самостоятельно провести простейшую диагностику турбины прямо на автомобиле.

 

Визуально проверим целостность крыльчаток

Если есть техническая возможность, отсоедините патрубки подачи воздуха и осмотрите крыльчатки со стороны турбины и со стороны компрессора.  Лопатки крыльчаток не должны быть повреждены, не должны иметь зазубрин и загибов.

 

Определим люфты турбины – осевой и радиальный.

Покачайте вал в осевом и радиальном направлениях. В осевом направлении люфт не должен чувствоваться, а в радиальном — в пределах 1 миллиметра. Большой люфт чувствуется пальцами сразу. При большом люфте лопатки крыльчаток будут задевать корпус турбокомпрессора. Если люфт в допуске мы не рекомендуем ремонтировать картридж. Кроме этого, описанные ниже проявления неисправностей, скорее всего не связаны с турбокомпрессором. На данном этапе уместно проверить балансировку картриджа и степень изношенности уплотнений (проще говоря, проверить на течь масла). Делается это уже на специальных стендах. Компания ТигрТурбо готова провести диагностику турбин, а заодно очистить турбину от грязи и коксовых отложений.

 

Определим «дует» ли турбина.

Подсоедините патрубки обратно, к турбине. Надавите на педаль газа. Теперь, достаточно пощупать патрубок на выходе из компрессора, что бы понять, что турбина дует.

 

Итак, простейший осмотр турбины не выявил отклонений в ее работе. Каковы же могут быть истинные причины симптомов не работающей турбины?

 

• Повышенный расход моторного масла (мотор жрет масло).

Повышенный расход масла может также сопровождаться синим (сизым) дымом из выхлопа, что свидетельствует о сгорании масла в цилиндрах двигателя.

Наиболее вероятны две причины –  утечка масла из турбины или неисправность двигателя.

 

Причины утечки масла из турбины:

Высокий уровень масла в картере. Не дает стечь маслу из турбины (а течет оно самотеком). Масло начинает гнать в горячий и холодный корпуса.

Избыточное давление картерных газов. Не дает стечь маслу из турбины. Одна из возможных причин появления избыточного давления картерных газов – неисправность двигателя.

«Забитый воздушный фильтр». Такой фильтр увеличивает разряжение между колесом компрессора и корпусом подшипников (картриджем), «благодаря» чему масло затягивается в интеркулер и далее в двигатель.

Поврежденная или загрязнена трубка слива масла. Становится препятствием для вытекания масла (которое сливается самотеком).

Блокировка или препятствия в системе выпуска отработанных газов. Может быть вызвана физическим износом или повреждением элементов выхлопной системы, в том числе сажевого фильтра и катализатора.

 

• Существенная потеря мощности двигателя.

Может быть вызвана такими факторами: выход из строя актуатора (постоянно открытое состояние перепускного клапана) или заклинивание «геометрии» — лопатки заклинило в открытом состоянии; нарушение герметичности клапана рециркуляции отработавших газов; нарушение герметичности магистрали подачи воздуха во впускной коллектор.

Низкая мощность двигателя в сочетании с черным дымом из выхлопной трубы свидетельствует о недостаточном количестве поступающего в двигатель воздуха.

Либо происходит утечка воздуха на входе в турбину или на выходе из нее либо засорен канал подвода воздуха, или проще говоря, забит или поврежден воздушный фильтр.

 

• Турбина шумит

Исключая сам турбокомпрессор, причина, скорее всего,  в  негерметичности находящихся под давлением соединительных патрубков турбины или их дефектов (трещин).

 

Подводим итог.

Не приговаривайте турбину раньше времени. Проведите простейшую диагностику турбины самостоятельно. Не получается – несите турбину к нам. Если турбина действительно сломалась мы установим возможные причины ее поломки, которые, как правило, связаны с работой смежных с турбокомпрессором систем: Вам будет необходимо устранить эти причины. Помните: не важно, ставите ли Вы новый турбокомпрессор или отремонтированный, если причины поломки предыдущего не устранены, Вы впустую потратите свои сбережения.

 

 

 

основные симптомы неисправной турбины, что надо проверить и как предотвратить поломку

Автомобильный турбокомпрессор, несмотря на заявленный производителями 10-летний ресурс, служит всего 7-8 лет. В жёстких, экстремальных условиях он даёт сбой ещё раньше. Владельцам приходится внепланово устранять неисправности турбины. Чтобы быстро определять их, внимание переключается на основные симптомы или нехарактерное поведение машины.

Воздушный турбокомпрессор в сборе

Что проверить в первую очередь

Обычно сразу падает тяга, снижается мощность движка. А при разгоне из глушителя идёт дым нехарактерного цвета. Он бывает чёрным, синим, белым. Часто увеличивается расход горючего, иногда — масла. ДВС при работе свистит, скрипит или шумит ещё каким-нибудь неестественным способом. Всё это признаки умирающей турбины, а причин то всего три.

Все дело в давлении

Питающие шланги пережимаются или обрываются. В результате начинается утечка, давление падает. То же самое происходит из-за неправильного подключения трубок системы к турбине.

Если усиленный силовой агрегат поработает больше пяти минут без смазки, это нанесёт ему непоправимый вред. Износ маслосъёмных колец и колпачков, задиры цилиндров, разрушение гильз — малое, что ожидается.

Загрязнение масла

Такое происходит из-за несвоевременного обновления автола или фильтра. Это же случается, если внутрь картера попадает вода, солярка. Нельзя заправлять автомобиль с форсированным двигателем составами низкого качества, так как примеси разрушают радиальные подшипники турбонаддува.

Одновременно с этим, лубрикант не должен чрезмерно густеть. Иначе он повредит, так как даст большой осадок, а это снизит герметичность турбины в целом.

Воздушный турбокомпрессор в разрезе

Попадание постороннего предмета

Если внутрь турбины залетит какой-нибудь твёрдый предмет, то он легко поломает компрессорное кольцо. Мгновенное падение давления со всеми вытекающими последствиями неминуемо. Также в зоне риска — ротор, колесо, лопатки. Обычно при попадании посторонней вещи заменяют фильтр, проверяют герметичность впускного тракта, ставят новый вал.

Также механизм изнашивается со временем. 100-150 тыс. километров пробега — обычный его ресурс. После этого деталь нуждается в замене, ведь появляются трещины, накапливаются отложения.

Последствия неисправной турбины

Езда на машине со сломанной турбиной вызывает множество проблем. Увеличивается расход топлива, оно смешивается с автолом, попадает в выхлопную систему. Это повреждает катализатор, клапаны или сажевый фильтр.

Жор масла, возможный выход из строя форсунок — ещё одни последствия поломки механизма. В данном случае причины, это изношенные втулки или вал. Поэтому ездить на автомобиле с неисправным компрессором нельзя — иначе смерть мотора не за горами.

Как предотвратить поломку

Разборка воздушного турбокомпрессора

Продлить срок службы турбины можно, следуя рекомендациям:

• заменять грязный воздушный фильтр;
• держать силовую установку чистой;
• заправляться оригинальными, качественными ГСМ;
• периодически контролировать температуру масла, антифриза;
• регулярно обновлять смазку в системе — каждые 7-8 тыс. км пробега машины;
• сразу не заглушать после длительных поездок мотор, оставляя работать его на холостых оборотах 3-4 минуты;
• обязательно проводить плановые диагностики.

Перед выездом дизельный турбомотор надо прогревать, давая поработать на холостых оборотах 10-20 минут. Прогрев обеспечит лучшее смазывание трущимся деталям, предохранит их от преждевременного износа.

Турбокомпрессор только с виду кажется конструктивно простым. На самом деле для устранения неполадок, следует располагать соответствующей информацией. В частности — знать модель агрегата наддува, номер силовой установки, код производителя. А под рукой должен быть ремкомплект оригинального производства. Только это обеспечит грамотный ремонт.




Турбокомпрессор — неисправности и ремонт — журнал За рулем

Изучаем основные неисправности турбокомпрессоров и технологии их восстановления.

Многие автомобилисты с опаской относятся к ремонту турбокомпрессоров. И не без оснований. При этом производители разрешают ремонтировать некоторые турбины и даже выпускают оригинальные комплектующие, а иные и вовсе занимаются промышленным восстановлением агрегатов. Причиной же невысокого ресурса перебранных турбин зачастую является пресловутый человеческий фактор.

Презумпция невиновности

Турбокомпрессор (ТК) работает на перекрестке нескольких систем двигателя, и его здоровье зависит от исправности других узлов. Поэтому при появлении любых нареканий по поводу работы ТК важно провести вдумчивую диагностику узла в составе мотора. Диагностика необходима и в случае выхода турбины из строя — она послужит гарантией, что новая или отремонтированная турбина не преставится через пару тысяч километров.

Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах. Даже ветошь, забытая во впускной системе при обслуживании машины, может повредить крыльчатку вала, не говоря уже о потерянных болтиках или шайбах.	Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала. Один из примеров характерного разрушения компрессорного колеса при перекруте турбины. Опытный мастер может определить этот пагубный режим и по особенному износу лопаток и вала.
Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными. Полное закоксовывание подводящей масляной трубки характерно для бензиновых турбин из-за более высоких температур по сравнению с дизельными.	Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению ­он не подлежит. Классика жанра — перегрев вала турбины из-за масляного голодания. Обработке или восстановлению ­он не подлежит.

Сначала с помощью компьютера проверяют систему управления двигателем в целом и отдельные датчики. Абсолютное большинство турбин оборудовано механизмом регулирования давления наддува; его сбой запросто может быть следствием банальной неисправности — например, неправильного сигнала от расходомера воздуха. Нередки случаи, когда из-за игнорирования такой диагностики в профильные компании по ремонту ТК привозят… исправные агрегаты.

Материалы по теме

Здоровье турбины зависит от герметичности систем впуска и выпуска двигателя и давления в них. Если, к примеру, забиты нейтрализатор и воздушный фильтр, манометры покажут повышенное разрежение на впуске и увеличенное противодавление на выпуске. Работа в таких условиях серьезно сокращает ресурс внутренних элементов ТК: подшипников, уплотнителей и самого вала. При больших перепадах давления турбина из-за конструктивных особенностей начинает сильнее гнать масло на впуск — патрубок и впускной трубопровод покрываются жирным налетом.

Негерметичность систем впуска и выпуска также вызывает опасные перепады давления. А банальная экономия на замене воздушного фильтра или несвоевременное устранение подсоса воздуха за его корпусом приводят к износу компрессорного колеса турбины. Его лопатки стачиваются попадающими внутрь частицами песка.

Распространенная причина выхода ТК из строя — попадание инородных предметов в крыльчатки. Порою это случается из-за разгильдяйства механика, который при обслуживании машины оставил во впуске ветошь или уронил внутрь шайбу. Или из-за непредвиденного разрушения деталей мотора, когда, например, отваливается электрод от свечи. Вал турбины вращается с огромной скоростью, и попадающие на крыльчатки инородные предметы значительно их деформируют, из-за чего турбину может даже заклинить. В итоге ротор ломается пополам от скручивания. В этом случае ремонтировать агрегат бессмысленно.

Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения. Более серьезные последствия проблем в системе смазки. Глубокие задиры на валу в местах посадки подшипников и даже в зоне газодинамического уплотнения.	Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены. Пошатали вал турбины рукой и не почувствовали никакого люфта? Не радуйтесь. Возможно, закоксовались масляные зазоры в опорных подшипниках — и дни узла сочтены.
Упорный подшипник вала турбины страдает ­из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими. Упорный подшипник вала турбины страдает ­из-за критического перепада давления на сторонах впуска и выпуска. Это приводит к увеличению осевого люфта ротора со всеми вытекающими.	У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания. У турбин бензиновых двигателей на седлах байпасного клапана часто появляются трещины. Благо, опытные мастера освоили технологию их надежного заваривания.

К характерным повреждениям крыльчаток и вала приводит так называемый перекрут турбины, то есть превышение допустимых оборотов. Речь не только о неграмотном чип-тюнинге — перекрут может быть спровоцирован и обидным стечением обстоятельств. Например, из-за ошибочных показаний датчика расхода воздуха с запаздыванием срабатывает механизм регулирования давления наддува. ТК работает в очень жестких условиях (взять хотя бы термическую нагрузку), и даже незначительное отклонение от допустимых режимов приводит к непоправимым последствиям.

Материалы по теме

Описанные причины отказов турбин встречаются не так часто, основная доля приходится на неисправности в системе смазки ТК. В зазорах между валом турбины и его подшипниками должен присутствовать масляный клин, иначе происходит перегрев и износ валов, подшипников и уплотнений — вследствие контактной работы элементов. Чаще всего смерть турбины наступает из-за банального масляного голодания и посторонних частиц в масле.

ТК очень чувствителен к чистоте и качеству масла — больше, чем мотор. Во многом потому, что этот узел работает в тяжелых температурных режимах. В частности, на бензиновых двигателях отработавшие газы разогреваются аж до 1000 °C. Поэтому увеличенные интервалы замены масла и экономия на фильтре первым делом сокращают ресурс ТК.

Масляное голодание турбины имеет массу причин, о которых мало кто задумывается. Одна из распространенных — закоксовывание подводящей трубки. Зачастую она забивается полностью — и ТК работает на сухую. Не менее важна исправность масляного насоса двигателя, а также системы вентиляции картера. Часто именно из-за нее турбина незаметно умирает. Масло в корпус подшипников ТК поступает под давлением около 4 бар, а сливается из него в поддон двигателя самотеком. И даже незначительное повышение давления картерных газов сильно ограничит расход смазки через турбину, снижая несущую способность ее пленки, и приведет к ее просачиванию через уплотнения. Нередко это происходит из-за неисправного клапана вентиляции.

Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя. Износ опорных подшипников как следствие работы на состарившемся масле и наличия посторонних частиц в системе смазки не только турбины, но и двигателя.

При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее. При серьезных повреждениях корпуса восстанавливать турбину экономически нецелесообразно. Скорее всего, внутри всё гораздо плачевнее.

Многие ремонтники не учитывают все эти моменты, когда ставят турбину после диагностики или ремонта на двигатель. Как минимум, нужно исключить ее работу на сухую в первые секунды после пуска мотора. Для этого в корпус подшипников загодя заливают масло.

Если не обращать внимания на перечисленные нюансы, турбина долго не протянет. А ремонтники, естественно, обвинят в недобросовестной работе тех, кто восстанавливал узел. Вот и боятся люди ремонтировать турбины.

Восстановлению подлежит

Производители турбин основательно подходят к их ремонту на своих производственных мощностях. Дальше всех в этом деле продвинулась фирма Honeywell (бренд Garrett). При восстановлении специалисты меняют картридж турбины (центральный корпус в сборе с валом, подшипниками и крыльчатками) и механизм регулирования давления наддува. Старые неповрежденные корпусы (холодную и горячую улитки) очищают и устанавливают обратно. На выходе имеем практически новый компрессор с полноценной заводской гарантией. Но даже Garrett восстанавливает турбины далеко не всех моделей своей линейки.

Почему выходят из строя турбокомпрессоры? — Garrett Motion

Турбокомпрессор — это воздушный насос, который подает воздух для процесса сгорания двигателя с более высоким давлением и плотностью, чем окружающий воздух. Воздух турбонагнетателя содержит более высокую концентрацию кислорода, что позволяет значительно улучшить сгорание, увеличить мощность, уменьшить выбросы, улучшить выходной крутящий момент двигателя и снизить насосные потери в двигателе, обеспечивая более высокую производительность во всех отношениях.

Являясь неотъемлемой частью масляной, топливной, воздушной и охлаждающей систем двигателя, любые неисправности в этих системах могут вызвать неправильную работу турбонагнетателя и потенциально повредить его.

Три убийцы турбины

Менее 1% турбин выходят из строя из-за производственных дефектов. Большинство отказов вызвано тремя «убийцами турбонагнетателей»: масляным голоданием, масляным загрязнением и повреждением посторонними предметами.

Более 90% отказов турбонагнетателей вызваны , связанным с маслом , либо масляным голоданием, либо масляным загрязнением . Заблокированные или протекающие трубы или отсутствие заливки фитингов обычно вызывают масляное голодание.

Есть много типов загрязнений, которые моторное масло может переносить в систему подшипников турбины и вызывать повреждения. Наиболее распространены мелких частиц ; обычно это углерод в результате процесса сгорания, и если концентрация этих частиц становится слишком высокой, он действует как очень эффективный абразив, постепенно разрушая и полируя рабочие поверхности подшипника и вала, увеличивая зазоры и закрывая отверстия для подачи масла, пока масло больше не может управлять валом.Обычно это сопровождается резким увеличением уровня шума и утечкой масла через торцевое уплотнение турбины, что приводит к возгоранию масла, а в автомобилях без сажевого фильтра — заметному дыму выхлопных газов.

Другие причины, такие как плохие привычки вождения , могут привести к отказу турбонагнетателя, поэтому вам также следует учитывать следующие причины:

• • Длительная работа двигателя на холостом ходу может создавать разрежение с помощью турбины
  • Резкое ускорение на холоде не дает маслу времени на циркуляцию, вызывая масляное голодание в подшипниках турбонагнетателя и двигателя.
  • Остановка горячего двигателя может вызвать накопление углерода в турбонагнетателе, что приведет к выходу из строя подшипников.
  • В частности, в коммерческих транспортных средствах , таких как грузовые автомобили для шоссейных дорог, превышение допустимого предела оборотов двигателя может привести к превышению допустимой скорости турбонагнетателя и чрезмерному ускорению двигателя (это также может происходить в двигателях без наддува) и к возникновению масляного голодания. .

В отремонтированном агрегате должны были бы использоваться неоригинальные детали без правильной калибровки, в результате чего:

• Низкая производительность
• Преждевременный выход из строя
• Возможное повреждение двигателя
• Расходы на установку еще одного «нового» турбокомпрессора
• Потерянный покупатель.

Устранение неисправностей турбокомпрессора

Если вы считаете, что у вашего автомобиля может быть проблема, связанная с турбонаддувом, остановитесь перед заменой, поскольку повреждение турбонагнетателя часто может быть симптомом основной проблемы, а не самой причиной. Недостаток мощности, шумная работа, чрезмерный дым или расход масла могут быть результатом неисправной системы впрыска топлива, засорения или блокировки воздушных фильтров, повреждения выхлопной системы или проблемы со смазкой.

Поскольку очень важно проверить все системы перед заменой турбокомпрессора , используйте «Руководство по диагностике системы турбокомпрессора», чтобы облегчить вашу работу.

инструмент доступа

5 ПРИЧИН, ПОЧЕМУ ДИЗЕЛЬНЫЕ ТУРБОКОМПЕНСАТОРЫ ОБЫЧНО ОТКАЗЫВАЮТСЯ

Если вы купили подержанный турбодизель или если двигатель разогнался до более чем 150 000 км, вы можете быть обеспокоены тем, как долго будет работать турбодизель. Тем не менее, вот 5 причин, по которым турбокомпрессоры дизельных двигателей часто выходят из строя…

1) Углерод

Со временем нагар может накапливаться на перепускной заслонке турбонагнетателя, регулируемых лопатках или в клапане рециркуляции выхлопных газов.Это может привести к снижению производительности двигателя и / или появлению тепловых пятен на самом турбонагнетателе. Эти точки нагрева могут привести к растрескиванию корпуса турбины или выходу из строя подшипника вала крыльчатки. Более того, если система рециркуляции отработавших газов подвергается чрезмерному накоплению углерода, сам клапан может заклинивать в открытом положении, таким образом обходя двигатель и позволяя выходить повышенному заряду. Это может вызвать дополнительные проблемы с надежностью в результате повышения температуры выхлопных газов.

2) Каталитический нейтрализатор

Чрезмерно заблокированный каталитический нейтрализатор снижает способность турбокомпрессора «дышать».Это обычно известно как «буферизация» — проблема, связанная с повышенным противодавлением в выхлопной системе. Это затем приводит к выходу из строя рабочего колеса выпуска и последующему «замедлению» рабочего колеса впуска, которое напрямую связано с рабочим колесом выпуска. Если система впуска не может подавать в двигатель достаточное количество воздуха, это может привести к повышению температуры выхлопных газов и возможному отказу турбонагнетателя / двигателя. Обычно срок службы большинства каталитических нейтрализаторов не превышает 150 000 км.

3) Плохая смазка

Использование некачественных моторных масел или нерегулярная замена масла может привести к накоплению шлама и плохой циркуляции масла. Как только канал подачи масла (смазывающий вал крыльчатки турбонагнетателя) заблокирован, масляное уплотнение и подшипник турбонагнетателя могут перегреться и выйти из строя, что приведет к полному разрушению блока турбонагнетателя и, возможно, к дальнейшему повреждению двигателя, поскольку мусор «вдыхается» система впуска. Другой распространенный сценарий — обрыв вала крыльчатки, в результате чего двигатель начинает откачивать масло из поддона.В тот момент, когда это происходит, это может привести либо к гидравлической блокировке, либо, в большинстве случаев, к отказу двигателя — более известному как «самовозгорание».

4) Плохая практика вождения

Турбокомпрессорам

нужно время, чтобы замедлиться, особенно если они сильно работали или набирали обороты на высоких скоростях. Выключение двигателя сразу после загрузки турбонагнетателя может вызвать чрезмерный износ подшипников, уплотнений и / или участков вала рабочего колеса. Если вы управляли своим турбодизелем на высоких оборотах двигателя, рекомендуется дать двигателю время поработать на холостом ходу, чтобы турбокомпрессор мог замедлиться, пока масло продолжало циркулировать.

5) Разрыв труб и промежуточных охладителей

Разрыв трубопровода подачи масла, шланга сапуна, трубы наддува или плохо работающего промежуточного охладителя может привести к полному отказу турбонагнетателя или резкому снижению производительности двигателя. Более того, заблокированный или поврежденный промежуточный охладитель может иметь большое влияние на производительность и долговечность турбокомпрессора. При ремонте автомобиля убедитесь, что эти компоненты проверены.

НАКОНЕЧНИКИ С ТУРБО

Вопреки распространенному мнению, турбокомпрессоры — это относительно простые механические устройства, за которыми достаточно надежно ухаживать.Важно помнить, что турбокомпрессоры нуждаются в хорошей смазке, хорошем дыхании (открытые впускные и выпускные системы) и времени, чтобы затормозить. Если вы регулярно обслуживаете их, обращаетесь с ними правильно и вкладываете средства в высококачественную смазку, они обязательно выдержат все испытания.

Общие проблемы турбокомпрессоров | Вестерн Турбо Дизель и Впрыск топлива

Существует множество статей и технических документов, касающихся того, как неисправный турбонагнетатель может привести к повреждению сажевого фильтра, однако сажевый фильтр на самом деле несет ответственность за большее количество отказов, связанных с турбонаддувом, чем вы думаете.Здесь мы исследуем, какое влияние может иметь заблокированный сажевый фильтр на турбокомпрессор.

DPF (дизельные фильтры для твердых частиц) были впервые представлены в январе 2005 года в соответствии со стандартом выбросов Евро 4, в котором уровни твердых частиц в дизельном топливе были снижены до чрезвычайно низкого уровня, чтобы снизить допустимое количество твердых частиц (ТЧ), выбрасываемых в атмосферу. Уменьшение размера твердых частиц в процессе сгорания до этого уровня было технически невозможно, поэтому это означало, что все дизельные автомобили после сентября 2009 года были оснащены фильтром для улавливания сажи и других вредных частиц, предотвращающих их попадание в атмосферу.DPF может удалить около 85% твердых частиц из выхлопных газов.

Заблокированный сажевый фильтр не будет работать правильно, и для его устранения существует два типа регенерации, которые обычно используются для удаления отложений сажи. В новых автомобилях используется активная регенерация, которая представляет собой процесс удаления скопившейся сажи из фильтра путем добавления топлива дожигания для повышения температуры выхлопных газов и сжигания сажи, обеспечивая временное решение. Пассивная регенерация происходит автоматически на автомагистралях при высокой температуре выхлопных газов.Многие производители перешли на активную регенерацию, поскольку многие автомобилисты не часто проезжают большие расстояния на скоростях по автомагистралям, чтобы очистить сажевый фильтр, а постоянные короткие расстояния не подходят для турбонаддува или выхлопной системы.

Итак, что происходит с турбонаддувом, когда DPF блокируется?
Заблокированный сажевый фильтр предотвращает прохождение выхлопных газов через выхлопную систему с необходимой скоростью. В результате внутри корпуса турбины повышается противодавление и температура выхлопных газов.

Повышенная температура выхлопных газов и противодавление могут влиять на турбокомпрессор разными способами, включая проблемы с эффективностью, утечки масла, карбонизацию масла в турбонагнетателе и утечки выхлопных газов из турбонагнетателя.

Как определить турбокомпрессор, который пострадал от проблем с сажевым фильтром:
• Изменение цвета деталей в узле активной зоны (CHRA) обычно свидетельствует о том, что тепло передается через CHRA со стороны турбины. Эта чрезмерная температура внутри CHRA вызвана противодавлением, заставляющим выхлопные газы проходить через уплотнения поршневых колец в CHRA. Высокотемпературные выхлопные газы могут препятствовать эффективному охлаждению масла внутри CHRA и даже обугливать масло, ограничивая подачу масла и вызывая износ систем подшипников.Этот тип неисправности часто ошибочно принимают за отсутствие смазки или загрязненное масло.
• Накопление нагара в канавке поршневого кольца со стороны турбины, вызванное повышенными температурами выхлопных газов.
• Утечки масла в корпус компрессора можно рассматривать как следствие того, что выхлопные газы проникают в CHRA со стороны турбины и выталкивают масло через масляное уплотнение со стороны компрессора.
• Заблокированный сажевый фильтр может выталкивать выхлопные газы через мельчайшие зазоры, включая зазоры в рычаге рычага VNT корпуса подшипника и механизмах перепускных клапанов корпуса турбины.Если это произойдет, накопление нагара в этих механизмах может ограничить движение рычагов, влияя на производительность турбонагнетателя. В некоторых случаях скопление сажи можно увидеть на задней стороне уплотнительной пластины, через которую проходит выхлопной газ.
• Отказ турбинного колеса из-за многоцикловой усталости (HCF), вызванной повышением температуры.

Как можно предотвратить эти сбои?
В качестве отправной точки важно определить режим отказа и определить, является ли проблема, связанная с DPF, основной причиной.Если весь узел ротора в порядке, и есть некоторые признаки перегрева со стороны турбины узла сердечника, то неисправность, вероятно, вызвана чрезмерной температурой выхлопных газов. Большое количество углерода в механизме VNT и рычагах указывает на заблокированный сажевый фильтр, и водитель может испытывать турбо-задержку или избыточное ускорение турбонаддува.

Для предотвращения отказа турбонагнетателя, вызванного сажевыми фильтрами:
• Определите, заблокирован ли сажевый фильтр.
• Обратитесь за советом к специалисту по сажевым фильтрам.
• Замените DPF на более качественную замену — более дешевые DPF часто не работают так же эффективно, как оригинальные. Это может воспроизвести среду заблокированного DPF.
• Если DPF заблокирован, всегда заменяйте сердечник турбокомпрессора в сборе, чтобы предотвратить возможные утечки масла.
• Убедитесь, что привод обеспечивает полный диапазон движения, особенно если он электронный, так как внутренние компоненты могут быть изношены.

И последнее соображение: для блокировки DPF требуется время, иногда годы.Однако после блокировки турбо отказ может произойти очень быстро. Если вы не проверяете наличие проблем с сажевым фильтром при установке сменного турбонагнетателя, очень высока вероятность того, что новый турбонагнетатель испытает такой же отказ, поскольку он будет находиться в той же операционной среде, что и предыдущий блок.

Общие проблемы и отказы турбонагнетателя

Вы обеспокоены тем, что турбокомпрессор вашего дизельного двигателя не работает должным образом? Вы знаете, что искать?

Турбокомпрессор играет важную роль в повышении мощности и эффективности вашего двигателя.Из-за этого вы хотите убедиться, что все работает без сбоев. Этот пост посвящен тому, чтобы помочь вам лучше понять, что может пойти не так, чтобы вы могли минимизировать время простоя и повысить эффективность. Чтобы помочь устранить неполадку, ознакомьтесь с нашим контрольным списком диагностики сбоев.

Хотите больше информации о турбокомпрессорах? Ознакомьтесь с нашим общим руководством!

Ищете простой справочник для информации о турбо? Загрузите эту электронную книгу о турбокомпрессоре бесплатно!
Загрузите мою электронную книгу !!

БОКОВЫЕ УТЕЧКИ КОМПРЕССОРА

ВОЗДУХООЧИСТИТЕЛЬ С ЗАБОРКОЙ:

Это вызовет создание вакуума в корпусе компрессора и вытекание масла за уплотнение.Это будет наиболее заметно, когда двигатель работает на холостом ходу в течение продолжительных периодов времени. Когда двигатель работает с нагрузкой, в корпусе компрессора создается давление, достаточное для удержания уплотнения на месте и предотвращения утечки масла. Обслуживание воздушного фильтра с рекомендованной периодичностью должно предотвратить возникновение этой проблемы.

ЧРЕЗМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ В КАРТЕРЕ:

Когда из картера выходит избыточное давление воздуха, масло фактически проталкивается через уплотнения. При этом типе проблем много раз будет замечено масло как в корпусе компрессора, так и в корпусе турбины.Если вы подозреваете неисправность картера, лучше всего начать с осмотра сапуна картера двигателя. Если он засорен, это вызовет высокое давление в картере. Если он не забит, но кажется, что через него проходит чрезмерное количество воздуха, это может быть признаком нарушения герметичности между поршневыми кольцами и гильзой цилиндра. В этом случае на двигатель должен быть установлен комплект для восстановления.

БОКОВЫЕ УТЕЧКИ ТУРБИНЫ

ОГРАНИЧЕНИЕ СЛИВНОЙ ЛИНИИ:

Если в сливной маслопроводе имеется засорение, возможно, что масло вернется обратно в корпус подшипника.Когда это происходит, масло может протолкнуться через уплотнения в корпус турбины. Если вы подозреваете, что это происходит, необходимо проверить несколько проблемных мест. Посмотрите на дренажную прокладку на предмет излишков силикона, который мог просочиться в линию. Вы также можете проверить, есть ли в сливной линии секция из силиконовой резины. Иногда, если трубопровод был заменен стандартным шлангом обогревателя, он может разбухнуть от контакта с маслом и вызвать засорение. Его нужно будет заменить на маслостойкий силиконовый шланг.

НАПРАВЛЯЮЩИЕ УПЛОТНЕНИЯ КЛАПАНА ИЛИ ОТКАЗ ПОРШНЕВОГО КОЛЬЦА:

Если через уплотнения направляющей клапана в головке цилиндров проходит масло, или если поршневые кольца пропускают масло, оно будет вытекать из выпускного коллектора. Затем из выпускного коллектора он проходит через корпус турбины и выходит из выхлопной трубы. Это очень распространенная проблема, из-за которой многие турбокомпрессоры меняются без необходимости. Турбонагнетатель будет выглядеть очень подозрительно и может показаться, что он протекает как снаружи, так и изнутри.Отличный способ диагностировать это — добавить в масло флуоресцентный масляный краситель. После того, как двигатель поработает некоторое время на холостом ходу, можно снять турбокомпрессор и использовать черный свет, чтобы проверить, присутствует ли краситель в выпускном коллекторе. Если это так, масло поступает из двигателя, а не из турбонагнетателя.

ЧРЕЗМЕРНОЕ ДАВЛЕНИЕ В КАРТЕРЕ:

Эта проблема также была скрыта под маслом в корпусе компрессора, но здесь тоже стоит упомянуть. Обратитесь к разделу выше, чтобы узнать, как устранить эту проблему.

ПРОБЛЕМЫ ТУРБО

ПОВРЕЖДЕННОЕ КОЛЕСО КОМПРЕССОРА:

Повреждение крыльчатки компрессора может быть результатом попадания постороннего предмета в корпус компрессора. Неисправность подшипников турбонагнетателя также является ведущей причиной. Это можно диагностировать, сняв впускной трубопровод и осмотрев крыльчатку компрессора. Если плавники погнуты, отсутствуют или даже отсутствует какая-то деталь, турбонагнетатель следует восстановить или заменить. Кроме того, если части отсутствуют, рекомендуется очистить и осмотреть фильтр наддувочного воздуха.Это предотвратит дальнейшее повреждение двигателя из-за попадания одной из частей во впускной коллектор.

КОЛЕСО ТУРБИНЫ ПОВРЕЖДЕНО:

Повреждение турбинного колеса может быть результатом того, что внутренние детали двигателя были выброшены из двигателя из-за неисправности. Неисправность подшипников турбонагнетателя также является ведущей причиной. Другая известная причина — скопление углерода в корпусе турбины. Это можно диагностировать, сняв выхлопную трубу и осмотрев турбинное колесо. Как и в случае с поврежденным колесом компрессора, если какое-либо из ребер погнуто, отсутствует или даже отсутствует какая-либо деталь, турбонагнетатель следует заменить или восстановить.Если какие-либо детали отсутствуют, рекомендуется попытаться удалить их из выхлопной трубы.

ОТКАЗ ПОДШИПНИКА ТУРБО:

Подшипники турбокомпрессора могут выйти из строя по многим причинам. Вот некоторые из наиболее распространенных:

• Плохое обслуживание двигателя, масло или воздухоочиститель, из-за чего грязь может попадать на подшипники
• Ослабленные зажимы турбонагнетателя, позволяющие перемещать компрессор или корпус турбины
• Масляное голодание при запуске двигателя или при первой установке турбо
• Неисправность, снятие клапана перепускного клапана или защемление шланга перепускного клапана

Лучший способ диагностировать неисправность подшипника — это снять впускной и выпускной трубопровод.Это обеспечит доступ к обоим концам вращающегося узла. Проверьте подшипники, вращая вращающийся узел, чтобы убедиться, что он движется свободно. Проверьте осевой люфт, нажав и потянув вал. Если есть люфт, турбонагнетатель следует перестроить или заменить. Проверьте боковой люфт, подтолкнув вращающийся узел к корпусу компрессора или турбины. Здесь допускается некоторый люфт, и колесо компрессора или турбины может касаться корпуса в зависимости от приложенной силы. Беспокойство будет, если будет чрезмерный боковой люфт или провал из-за отсутствия лучшего термина.Если боковой люфт считается чрезмерным, турбонагнетатель следует перестроить или заменить.

Заменить турбо? Ознакомьтесь с нашими советами по установке!

Для получения дополнительной информации о турбокомпрессорах или деталях дизельных двигателей от HHP вы можете позвонить нам по телефону 844-304-7688, чтобы поговорить с одним из наших квалифицированных специалистов. Вы также можете запросить коммерческое предложение онлайн

Сообщение было 4 апреля 2017 г .; Обновлено 29 июля 2019 г.


наиболее распространенных причин и способы их предотвращения

Не секрет, что принудительная индукция — проверенный метод, позволяющий значительно увеличить мощность двигателя.Нагнетая больше воздуха в камеру сгорания, двигатель может работать более эффективно и, в свою очередь, обеспечивать большую мощность. Либо наддув, либо турбонаддув могут обеспечить двигателю это преимущество; нагнетатели имеют ременной привод и поэтому работают всякий раз, когда двигатель работает, в то время как турбонагнетатель приводится в действие выхлопными газами, которые двигатель генерирует при увеличении оборотов во всем диапазоне мощности.

Турбокомпрессор не имеет таких паразитных потерь, как нагнетатель, и по этой причине турбонаддув становится все более популярным выбором для OEM-производителей, стремящихся улучшить выходную мощность, экономию топлива и выбросы по сравнению с аналогичными мощными безнаддувными двигателями большего объема или двигатели с наддувом.Но хотя турбины обычно предлагают повышенную эффективность, а также четкий путь для настройки для увеличения мощности, они также приносят с собой дополнительную сложность, которая может быть немного пугающей для непосвященных.

Здесь мы рассмотрим некоторые из наиболее часто встречающихся проблем, с которыми сталкиваются турбокомпрессоры, а также некоторые мнения экспертов Mahle — поставщиков многих OEM турбонагнетателей — о том, как решать эти проблемы, когда они возникают, и шаги, которые вы можете предпринять, чтобы предотвратить это. вид ущерба, который произошел в первую очередь.

Турбокомпрессоры

должны работать с давлением, нагревом и высокой скоростью в жестко контролируемой среде, поэтому их долговечность во многом зависит от стабильной подачи масла, обеспечивающего надлежащую смазку и охлаждение подшипниковой секции.

Недостаточная смазка

«Без сомнения, самая распространенная проблема, которую мы видим в отказе от турбокомпрессоров, — это общее отсутствие технического обслуживания двигателя», — говорит Ларри Айрленд из Mahle. «Люди, которые просто не меняют масло, и оно склеивает.Это часто приводит к засорению возвратной линии, что означает, что турбонагнетатель не может вернуть свое масло, и оно начинает протекать ».

Если также принять во внимание тот факт, что турбокомпрессор — это прецизионное устройство, части которого работают на высокой скорости, становится ясно, что все, что нарушает функции этих движущихся частей, в очень короткие сроки сказывается на турбонаддуве. «Это старое зернистое масло, протекающее через подшипники, может также вырвать вал и / и позволить крыльчатке удариться о внутреннюю часть корпуса турбокомпрессора», — объясняет Ирландия.«Многие из проблем с неадекватной смазкой, которые мы видим на легковых автомобилях, связаны с экраном, который OEM-производители часто ставят на заливку масла в турбонагнетатель — этот экран забивается, тогда турбонагнетатель не получает надлежащего потока масла, и это своего рода вещей, которые могут быстро вызвать сбои ».

Повреждение крыльчатки из-за контакта с корпусом турбины. Справа мы видим сломанный хвостовик вала, который обычно возникает из-за длительной эксплуатации турбокомпрессора без достаточного количества масла.Таким образом, материал вала может гореть.
выходят из строя и ломаются из-за трения между валом и подшипниками.

К счастью для тех, кто использует двигатели с турбонаддувом — особенно в OEM-приложениях — формула предотвращения повреждений довольно проста. «В конце концов, вы хотите попытаться как можно точнее следовать рекомендациям производителя», — говорит Айрлэнд. «Если автопроизводитель рекомендует менять масло каждые 5000 миль, это может быть не только ради внутренних компонентов двигателя. Из-за жестких допусков в моторном отсеке для производителя нереально ожидать, что потребители будут проверять турбину и ее трубопроводы на предмет проблем, поэтому лучшая гарантия — это просто придерживаться рекомендованных графиков замены масляного фильтра и воздушного фильтра.”

Что касается типа масла, используемого в двигателях с турбонаддувом, Ирландия предполагает, что OE также является лучшим источником; они потратили время на разработку продуктов для правильной совместной работы.

«Многие из первых двигателей с турбонаддувом, которые мы видели для легких транспортных средств, работали на полностью синтетических двигателях», — сказал он нам. «На самом деле это не совсем так — в наши дни многие производители выбирают полусинтетические вещества. Важно просто не игнорировать рекомендации производителей оригинального оборудования по маслам, как в отношении типа масла, так и вязкости.”

Повреждение посторонним предметом

Из-за чрезвычайно высоких скоростей, при которых турбокомпрессоры работают лучше всего, попадание мусора в смесь может привести к катастрофическому повреждению турбокомпрессора, а также потенциально может повредить охладитель наддувочного воздуха. Однако это не столько проблема мусора из внешнего мира, который смешивается с работой турбокомпрессора.

Если обратная линия забивается, масло больше не может вытекать, и в результате масло выталкивается из самого турбонагнетателя.

«Это больше можно увидеть в отношении автомобилей большой грузоподъемности», — говорит Ирландия.

«Например, на дизельном двигателе часто случается, что наконечник форсунки отламывается. Этот наконечник должен куда-то попасть, и он обычно проходит через выпускной клапан, выходит из выхлопа, попадает в турбину со стороны турбокомпрессора и снимает это колесо турбины ».

Предотвратить такие повреждения немного сложнее — чаще всего виноватыми становятся работы по техническому обслуживанию или ремонту, которые были выполнены без надлежащей последующей очистки.

Повреждение посторонним предметом может вызвать проблемы без полного отказа турбины. Поврежденная лопасть на этой крыльчатке значительно снизит эффективность турбины.

«Большая часть мусора, который мы видим в этих случаях, происходит из-за того, что в них отказал двигатель, а системы, питающие турбонагнетатель, впоследствии не были должным образом очищены», — говорит Ирландия.

«Интеркулер, трубопровод наддувочного воздуха, даже внутри головки — если они не вытащат весь мусор, он просто плавает вокруг, он может пройти через впуск или выпуск.Мы также видим много случаев, когда люди собирают грязь, снимая воздухоочиститель, и это, очевидно, позволяет грязи и воде попадать в системы. Но обычно, если это проблема с мусором, это происходит из-за предыдущего отказа, если он находится на стороне впуска турбонагнетателя. Если в данный момент происходит сбой, это обычно влияет на выхлопную часть турбонагнетателя ».

Из-за высокой скорости вращения, которую видят турбокомпрессоры, может быть сложно предотвратить серьезное повреждение, когда становится ясно, что что-то не так.Ирландия рекомендует просто выключить двигатель при первых признаках проблемы и не запускать его снова, пока у вас не будет возможности забраться внутрь и очистить системы от мусора.

Избыточное тепло

Переизбыток тепла никогда не является желательным условием для каких-либо компонентов двигателя, и турбокомпрессоры, конечно, не исключение. Как и любой другой компонент двигателя, турбокомпрессоры предназначены для работы в определенном диапазоне температур — превышение этого диапазона может вызвать некоторые проблемы.

Наиболее частой проблемой, связанной с перегревом и турбокомпрессорами, является повреждение корпуса.

«Со стороны турбины происходит сильное расширение и сжатие, потому что именно там находится все тепло выхлопных газов», — говорит Ирландия.

«Затем вы выключаете двигатель, и он быстро остывает и сжимается. Это может со временем привести к усталости металла и появлению трещин в корпусе. Иногда проблема даже не в том, чтобы турбокомпрессор работал за пределами указанного диапазона — иногда это просто проблема с реальной конструкцией корпуса.”

Подобные трещины в корпусе турбокомпрессора могут быть вызваны не только чрезмерным нагревом, но и просто плохой конструкцией корпуса, в результате чего со временем могут наблюдаться такие повреждения из-за усталости металла в областях, где материал корпуса особенно тонкий.

Для высокопроизводительных приложений разумно позволить двигателю постепенно остыть после интенсивного использования — например, правильного круга для охлаждения после притирки на трассе.

Придерживайтесь программы

В конце концов, многие проблемы, возникающие с турбокомпрессорами, можно решить, работая в рамках спецификаций, предоставленных производителем, и обеспечивая надлежащую смазку турбокомпрессора в чистой среде.

Признаки попадания постороннего вещества на воздухопроводящие пластины агрегата ВТГ и во впускной канал корпуса компрессора.

«Убедитесь, что ни одна леска не перегибается и не натирается», — говорит Ирландия.

«Игнорирование подобных вещей может привести к утечкам и гораздо более серьезным проблемам в будущем. И если заказчик находится в процессе замены турбонагнетателя, важно не только очистить охладитель наддувочного воздуха и трубопроводы наддувочного воздуха, но и очистить трубопроводы подачи и слива масла, чтобы убедиться, что все вещи чистые.Даже на двигателях легковых автомобилей может начаться образование отложений в магистралях, что может ограничить поток масла, будь то турбонаддув или выход из него, что в любом случае может нанести вред турбо-двигателю ».

Ireland сообщает, что эти линии обычно можно очистить, просто пропустив промывочный раствор для деталей через поврежденные линии и протерев их проволочной щеткой, но также стоит подумать о полной их замене, если кажется, что они зашли слишком далеко.

Что пошло не так и как это исправить

Анализ отказов турбокомпрессора — это наука сама по себе.Проведение анализа отказов турбокомпрессора — ценное мероприятие независимо от области применения. Турбины применяются во всем, от коммерческих дизелей до уличных транспортных средств и автомобилей для профессиональных соревнований. Одна из ценностей этого раздела для энтузиастов турбонаддува или владельцев автомобилей с турбонаддувом, даже если вы не собираетесь фактически выполнять анализ отказов турбонагнетателя, — это понять, при каких условиях турбонагнетатель выйдет из строя. Это позволит вам с большим успехом владеть, эксплуатировать и обслуживать свой автомобиль с турбонаддувом.

---

Этот технический совет взят из полной книги TURBO: НАСТОЯЩИЕ МИРОВЫЕ ВЫСОКОПРОИЗВОДИТЕЛЬНЫЕ СИСТЕМЫ ТУРБОКОМПЕНСАТОРА. Подробное руководство по этой теме вы можете найти по этой ссылке:

УЗНАТЬ БОЛЬШЕ ОБ ЭТОЙ КНИГЕ

ПОДЕЛИТЬСЯ ЭТОЙ СТАТЬЕЙ: Не стесняйтесь поделиться этой статьей на Facebook, на форумах или в любых клубах, в которых вы участвуете. Вы можете скопировать и вставить эту ссылку, чтобы поделиться: https://musclecardiy.com/performance/turbocharger -failure-analysis-пошло-не так-исправить /

---

Если ваш двигатель оснащен турбонаддувом, он сам становится сердцем двигателя.Весь всасываемый в двигатель воздух поступает через компрессор, в то время как со стороны турбины видны все выхлопные газы, а смазочное масло двигателя проходит через систему подшипников. Правильно проведенное вскрытие турбокомпрессора может выявить очень многое о турбонагнетателе, общем состоянии двигателя, его регламенте технического обслуживания и даже о проблемах, касающихся качества турбонаддува и динамики поддерживающей турбонаддув.

Турбокомпрессор от двигателя Caterpillar модели 3406E мощностью 550 л.с., очевидно, вышел из строя крыльчатка компрессора.Вал турбины на этой турбине фактически сломался из-за характера отказа крыльчатки компрессора, вероятно, происходящего на очень высокой скорости, и дисбаланс вызвал катастрофический отказ. При первом осмотре кажется, что это могло быть повреждение посторонним предметом. Однако обратите внимание, что лопасти компрессорного колеса отделены глубоко внутри колеса, далеко за индуктором. Три ребра, которые поддерживают кольцо индуктора, расположены симметрично и вызвали преждевременный выход колеса из строя из-за гармоник колеса.Исправление заключалось в изменении литья, которое коснулось четырех несимметрично расположенных опорных ребер.

На этом рисунке показаны области, где посторонние предметы сталкиваются с индукторами компрессора и турбинного колеса, вызывая отказ турбины. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Многие продавцы и обслуживающие турбокомпрессоры не могут выполнить точный анализ отказов. Это включает в себя большинство магазинов автозапчастей и дилеров тяжелых грузовиков. Однако многие специализированные независимые дистрибьюторы турбонагнетателей нанимают по крайней мере одного старшего техника, обученного анализу отказов.Для многих людей очень загадочна сама идея сказать, какая часть катастрофического отказа была причиной. Однако так же, как медицинские эксперты могут провести вскрытие трупа, чтобы определить причину смерти, обученный техник может проанализировать компоненты турбокомпрессора и обнаружить вероятную причину неисправности. Таким образом, анализ отказов может быть неоценимым для помощи в исправлении условий и, следовательно, во избежание повторного отказа.

Хотя существует множество типов отказов турбокомпрессора и причин этих отказов, закон 80/20 применим, как и к большинству статистических ситуаций.Около 20 процентов причин отказов вызывают 80 или более процентов отказов. Хотя, безусловно, есть некоторые очень сбивающие с толку отказы, которые могут озадачить даже самого опытного специалиста по турбонаддуву, большинство причин отказа можно окончательно определить, чтобы можно было принять меры по их устранению.

Эта глава посвящена диагностике отказа турбокомпрессора и, что более важно, интерпретации этих отказов, а также тому, как применить полученные данные и исправить ситуацию.В то время как большинство справочных руководств по коммерческому анализу отказов относятся к коммерческим дизельным двигателям, в этом разделе также учитываются рабочие характеристики, образуя справочник как для энтузиастов производительности, так и для профессионалов в сфере обслуживания турбонагнетателей.

Анализ отказов турбокомпрессора

Ключ к пониманию отказов турбокомпрессора и постановке точной диагностики включает понимание базовой теории работы двигателя, теории работы турбокомпрессора (включая то, как компоненты взаимодействуют друг с другом и с окружающей их средой), а также прочное обоснование общих причин того, что может и не дает турбокомпрессора при различных условиях эксплуатации.

Подобно медицинской диагностике, у турбокомпрессора есть два основных способа потенциально определить причину отказа. В медицине практикующий пытается использовать наблюдаемые симптомы для поиска конкретной ошибки, которую можно изолировать. Как только проблема обнаружена, можно применить правильное средство. Когда у пациента существует состояние, при котором не может быть обнаружена конкретная ошибка, диагностика проводится путем исключения. Другими словами, вы используете процесс исключения. Вы устраняете все, что не было причиной сбоя, пока не останетесь с тем, что произошло.

Турбокомпрессоры можно рассматривать аналогично. Типичный способ выполнить анализ отказов турбины — начать с осмотра всего блока перед его разборкой на предмет очевидных признаков неисправности, а затем систематически анализировать компоненты по мере его разборки. Часто очевидная серия подсказок обнаруживает себя, и определенные контрольные признаки будут очевидны, как если бы вы изолировали ошибку. Но в редких случаях может не быть очевидных признаков того, что именно произошло. Следовательно, необходимо предположить определенные режимы отказа, а остальные части проанализировать, чтобы подтвердить или опровергнуть каждое предположение, пока не будет выбрано одно из них.Таким образом можно предположить несколько причин отказа, пока не будет определена наиболее логичная причина. По этой причине вся информация о приложении, использовании двигателя, типе турбо-системы и описание того, что происходило во время отказа, имеют большое значение для определения вероятной причины.

Вот некоторые вышедшие из строя колеса компрессора и причины, приведшие к различным видам повреждений лопастей индуктора. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

По большей части существует четыре основных и распространенных причины отказа турбокомпрессора.Эти причины являются причиной 80 процентов всех сбоев. В их числе:

1) Повреждение посторонним предметом (FOD)

2) Загрязненное смазочное масло

3) Недостаток смазки (включая коксование и образование шлама)

4) Высокая температура выхлопных газов

Хотя эти четыре причины являются причиной большинства неудач, есть еще много причин для обсуждения. Можно сделать ошибку, посмотрев на один неисправный компонент и сделав ранний вывод неверно. Это часто случается, когда отказ начинается в одном месте, переходит к следующей части и следующей, пока не произойдет значительное повреждение всего турбокомпрессора.Тогда определение того, что появилось раньше, может быть разницей между правильным и неправильным определением причины. Цель этой главы — научить фундаментальному подходу к правильному определению причины сбоя, чтобы можно было предпринять корректирующие меры, чтобы избежать ненужных повторений. Хотя, несомненно, будут виды отказов, не рассматриваемые в этой главе, мы дойдем до более 90 процентов, что делает это руководство столь же всеобъемлющим, каким в настоящее время существует на открытом рынке.

Начало анализа: внешняя экспертиза и обозначения

После того, как турбокомпрессор будет снят или получен от покупателя, внимательно посмотрите на него со всех сторон.Не спешите разбирать турбокомпрессор, пока не изучите все внешние признаки, которые могут существовать. Посмотрите, нет ли каких-либо явных загрязнений или препятствий во впускном отверстии для масла. Пропитан ли какой-либо из торцевых корпусов маслом, что свидетельствует о явной избыточной утечке моторного масла? Используйте зонд, например небольшую отвертку, с чистой белой тряпкой, чтобы протереть впускное отверстие для масла и отверстия для слива масла, чтобы проверить наличие явной грязи или абразивов.

Посмотрите на впускное отверстие компрессора в поисках признаков попадания посторонних предметов.На передней кромке лопастей компрессора, или «индукторе», будут видны травмы от удара, если компрессор проглотит посторонний предмет. Кроме того, вокруг области индуктора крышки компрессора, ведущей к крыльчатке компрессора, также могут быть очевидные ямки, где объект некоторое время подпрыгивал, прежде чем окончательно войти в колесо и выйти из строя турбокомпрессор.

Колесо турбины вращается свободно, заблокировано или сломано? Рабочее колесо компрессора или турбинное колесо сломалось или отсоединилось от соединения с валом? Все ли детали на месте и целы, но гайка крыльчатки компрессора ослаблена и откручена? Если колесо турбины и вал в сборе вращаются свободно и если каждое колесо толкает вперед и назад, не возникает чрезмерного осевого люфта (обычно 0.002–0,004 дюйма), то турбина может выйти из строя, а может и нет. Если причина удаления была вызвана утечкой масла, помните, что большинство турбин не имеют положительных масляных уплотнений, а используют динамические уплотнительные кольца, которые закрывают наддув и газы турбины от попадания в картер двигателя. Если какой-либо из торцевых корпусов намочен маслом или ротор вращается свободно и кажется, что он имеет надлежащую осевую нагрузку, указывающую на исправную систему подшипников, турбо может вообще не выйти из строя. Обратитесь к руководству по поиску и устранению неисправностей в конце этой главы, где обсуждается чрезмерное давление в картере и его причины.Обращайтесь с турбонаддувом осторожно, так как он может вернуться в эксплуатацию. Удаление турбонаддува из-за утечки масла очень распространено, но утечка масла очень часто является симптомом, а не причиной.

Разборка

Начните со снятия обоих концевых кожухов. Это можно сделать, сняв болты, сжимающие зажимные лапки, удерживающие турбонагнетатель вместе, или ослабив зажимы с V-образной лентой. После снятия корпусов оставшийся узел называется CHRA или картриджем. Если причиной отказа является FOD (повреждение посторонним предметом), это будет очевидно на данном этапе.Повреждение посторонними предметами является окончательным диагнозом на данном этапе и, возможно, является самым простым и быстрым для определения. В этом случае дальнейшая разборка не требуется. Однако внимательно посмотрите на сторону турбины, если видны повреждения. Существуют режимы отказа, которые по своей природе могут быть похожи на FOD на индукторе со стороны турбины. Ознакомьтесь с характерными различиями между травмой при ударе и отказами турбинных колес из-за превышения скорости или температуры.Об этом мы поговорим подробнее.

Обратите внимание на ровные повреждения вокруг индуктора и на металл, протертый и истерзанный в результате многократного удара посторонним предметом. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Сторона компрессора

Если на индукторе крыльчатки компрессора обнаружено повреждение, это может означать, что объект находится во впускной системе, а может и нет. Если двигатель оборудован доохладителем наддувочного воздуха, посторонний предмет или его части, скорее всего, будут находиться в охладителе.Во многих случаях дополнительный охладитель спасает двигатель от критических повреждений, действуя как сеть для улавливания посторонних предметов, попавших в компрессор турбины. Маленькие трубки и турбулизаторы, присутствующие в большинстве дополнительных охладителей, будут действовать как фильтр мелких частиц, предотвращая их попадание в двигатель и причинение еще большего ущерба. По этой причине, возможно, вообще нет необходимости снимать кулер. Однако рекомендуется снять охладитель, чтобы попытаться произвести обратную промывку, чтобы удалить любые оставшиеся детали, которые могут быть обнаружены.Это не только устраняет возможность заглатывания двигателя, но и помогает в более окончательной диагностике причины отказа. Из множества деталей, используемых в турбокомпрессорах, наиболее распространенными являются следующие:

• Крепежный элемент с резьбой, гайка или болт, которые случайно упали.
• Магазинная тряпка механика, набитая воздухозаборником, чтобы поддерживать его в чистоте.
• Гаечный ключ или другой инструмент, оставшийся во впускной системе.
• Детали вышедшего из строя воздухоочистителя (причиной этого может быть слишком маленький или очень грязный фильтр).
• Детали ранее вышедшего из строя крыльчатки компрессора из-за усталости или разрыва колеса, которые не были должным образом очищены во время обслуживания.
• Камни и / или другие находящиеся в воздухе абразивные материалы, попавшие внутрь из-за отсутствия или неисправности воздушного фильтра, который деформировался, позволяя нефильтрованному воздуху попадать в поток всасываемого воздуха.

Обратите внимание на равномерное повреждение, при котором часть индуктора полностью изношена, а также на линии, отмечающие износ и протирание металла. Вероятно, причиной поломки был более крупный и тяжелый объект.Это также мог быть случай, когда гайка вала ослабла, и колесо компрессора попыталось вырваться из индуктора крышки компрессора. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Более крупные предметы часто вызывают очень заметные повреждения впускного отверстия и контура крышки компрессора. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Обратите внимание на то, как лопатки турбины изношены равномерно по всему колесу, а материал колеса турбины изгибается из-за травм от ударов.(С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

В этой неисправности вы можете снова увидеть равномерный износ вокруг колеса и более серьезную травму от удара, когда металл изогнулся в сторону стороны низкого давления лезвия, когда он изогнулся от вращения относительно постороннего предмета. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

В редких случаях и в двигателях без дополнительного охлаждения небольшой предмет, например гайка 1 / 4-20, может попасть в компрессор, части которого проходят через двигатель и также ударяются о колесо турбины, но это случается редко.В таких случаях наиболее вероятно, что двигатель также будет поврежден в определенной степени, наименьшей из которых будет погнутый клапан. Посторонние предметы будут иметь тенденцию вызывать даже некоторые повреждения вокруг колеса, а на металле будут видны следы ударов и разрывов или явные линии от трения.

Сторона турбины

Если на индукторе крыльчатки компрессора нет признаков повреждения посторонними предметами, но на индукторе со стороны турбины имеются травмы от удара о концы лопаток, это может быть признаком внутреннего повреждения двигателя, которое привело к отказу турбины, но не всегда.Возможными пожирателями турбинных колес являются фрагменты клапана или поршня. Эти небольшие фрагменты обычно не обнаруживаются, потому что они проходят через колесо, вызывая повреждение, и в конечном итоге выходят за корпус турбины и застревают где-то в выхлопной системе. В таком случае, как неисправный клапан, водитель, вероятно, заметит плохую работу из-за неисправного клапана, вызывающую мертвый цилиндр, до еще более худшей работы после отказа турбонагнетателя. В случае с высокопроизводительным транспортным средством, таким как тягач или тягач, эти происшествия происходят настолько близко друг к другу, что их невозможно различить.

Довольно часто при отказе на стороне турбины из-за высоких температур на корпусе турбины также появляются признаки тепловой усталости. К ним относятся эрозия на входе и трещины под напряжением в результате тепловых циклов, выходящих за пределы проектных ограничений материала. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Этот отказ турбины был вызван чрезмерным нагревом, когда фрагменты материала турбины буквально отбрасывались на чрезвычайно высокой скорости вращения при экстремальных температурах.Обратите внимание на изменение цвета и внешний вид сгоревших кончиков лезвий. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Превышение скорости вращения колеса турбины вызовет циклическое перенапряжение и приведет к отказу лопаток турбины. Обратите внимание, что трещина началась на стороне высокого давления лопасти по синему индикатору нагрева. После того, как фрагмент лопатки турбины оторвался, это вызвало косвенное повреждение кончиков лопаток индуктора, придавая ему вид неисправности FOD. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Превышение скорости вращения колеса турбины вызовет циклическое перенапряжение и приведет к отказу лопаток турбины.Обратите внимание, что трещина началась на стороне высокого давления лопасти по синему индикатору нагрева. После того, как фрагмент лопатки турбины оторвался, это вызвало косвенное повреждение кончиков лопаток индуктора, придавая ему вид неисправности FOD. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Посторонние предметы, не прошедшие через двигатель, могут попасть в турбину. Как и в случае с компрессором, обнаружение частей того, что прошло через турбину, также помогает в более окончательной диагностике и помогает выяснить, как именно эта часть попала туда с самого начала.В некоторых случаях, в этом случае, важно проверить выпускной коллектор или систему коллектора на предмет предметов, которые все еще могут быть внутри. Ниже приведены некоторые детали, которые могут вызвать отказ индуктора турбинного колеса.

• Фрагменты клапана
• Фрагменты поршня
• Заводская тряпка осталась в выпускном коллекторе во время обслуживания
• Резьбовые соединения, случайно упавшие в выпускной коллектор
• Тепловые перегородки или другие фрагменты, входящие в состав выпускного коллектора

Другие формы отказа, вызывающие повреждение турбины

На этом этапе критически важно различать истинный FOD со стороны турбины и другие формы отказа турбинного колеса, которые могут быть ошибочно приняты за FOD.Эти отказы включают перегрев и превышение скорости, которые ускоряют циклическое перенапряжение.

Превышение скорости турбины обычно не встречается в большинстве заводских приложений, но может быть. Модификации топливного насоса, которые увеличивают поток топлива и изменяют настройки регулятора, могут вызвать это состояние, как и установка перепускной заслонки таким образом, чтобы чрезмерное ускорение происходило в течение длительного периода. Дополнительные причины чрезмерной температуры выхлопных газов включают засорение воздушных фильтров, ограничивающих входящий воздух, ограничения выхлопа, утечки во впускном коллекторе или наддувных трубках и шлангах, или потрескавшийся охладитель наддувочного воздуха (очень распространенная проблема в тяжелых коммерческих транспортных средствах).

Превышение скорости рабочего колеса компрессора и LCF

Обычно при превышении скорости первым выходит из строя турбинное колесо. Это связано с очень высокой температурой и большей массой, создающей более высокую центробежную силу. Однако колеса компрессора имеют предел выносливости, и чем выше их скорость вращения, тем меньшее количество циклов скорости они выдержат.

Если только часть крыльчатки компрессора полностью отломана, это может быть вызвано превышением скорости вращения крыльчатки компрессора.В редких случаях может быть отброшена целая лопасть, отделившаяся от основания лопасти, где она соединяется со ступицей колеса компрессора. Если это состояние наблюдается примерно через 40 000–60 000 миль, можно заподозрить малоцикловую усталость (LCF), которая является проблемой конструкции в пределах этого колеса компрессора. Это редкий случай, потому что большинство турбонагнетателей проходят циклические испытания перед выпуском в серийное производство, что сводит к минимуму такие отказы при эксплуатации.

Как указывалось ранее, чем выше скорость, с которой работает турбонагнетатель, на что указывает более высокое давление наддува, тем короче его срок службы.Каждый раз, когда турбокомпрессор ускоряется для создания наддува, затем замедляется, даже если переключение передач составляет один цикл. Турбокомпрессоры предназначены для работы в среде, где они проходят испытания на срок не менее 100 000 циклов. Усталостное разрушение менее 100 000 циклов считается малоцикловой усталостью. Сбои цикла свыше 100 000 циклов считаются многоцикловой усталостью (HCF). Турбокомпрессор в коммерческом приложении может столкнуться с этим типом состояния, если колесо компрессора было повторно использовано в восстановленном турбокомпрессоре, и приложение использует довольно высокий наддув.

Обычно в спортивных и спортивных автомобилях, таких как дрэг-кары или даже в гонках Формулы-1, турбины не работают достаточно долго, чтобы увидеть такие отказы из-за усталости во время цикла. Однако с появлением шариковых подшипников некоторые гоночные команды видят, что один турбонаддув прослужит намного дольше, чем полный сезон. На экстремальных скоростях, наблюдаемых в автомобилях для соревнований, могут начаться сбои в работе колес усталостного компрессора, и в этих обстоятельствах может потребоваться замена.

Турбокомпрессоры, применяемые в современных двигателях, приближаются к пределам того, что материалы могут выдерживать, особенно в области колес компрессоров.Вот почему многие колеса компрессора больше не используются повторно в процессе восстановления в тех случаях, когда известно, что они создают высокие нагрузки. Чтобы справиться с этой проблемой, производители турбонагнетателей внедрили несколько материалов и методов обработки, чтобы экономически эффективно справляться с нагрузками, возникающими в современных приложениях.

Полностью лопнула крыльчатка компрессора
. Компрессоры обычно ломают
на две или три секции, когда происходит сбой из-за превышения скорости
.

Фрагмент лопатки крыльчатки компрессора отброшен при превышении скорости.

В этой диаграмме усталостной долговечности крыльчатки компрессора используется традиционное колесо компрессора со сквозным отверстием в качестве базового эталона, на основе которого сравниваются различные конструкции и методы обработки для определения относительной усталостной долговечности (любезно предоставлено Honeywell Turbo Technologies)

В этом отказе LCF задняя поверхность колеса компрессора сломалась по нескольким лопаткам, но не прошла через область ступицы из-за того, что это колесо без отверстий.Важно отметить, что от компрессора отделилось достаточно материала, что привело к значительному повреждению различных участков колеса, но сломанная задняя стенка является показателем того, какая неисправность наступила раньше.

При осмотре задней поверхности крыльчатки компрессора при подозрении на превышение скорости иногда обнаруживается эффект «апельсиновой корки», когда материал перемещается из-за длительного напряжения. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Задняя стенка крыльчатки компрессора вышла из строя, в результате чего откололся кусок крыльчатки компрессора.Это вызовет серьезный дисбаланс и сильное трение на контуре крыльчатки компрессора, но передний край индуктора останется относительно немаркированным. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Увеличенный вид внутреннего диаметра подшипника показывает мелкие царапины, связанные с мелкими частицами в смазочном масле из грязного масляного фильтра, которые привели к тому, что система фильтрации перешла в режим перепуска фильтра для спасения двигателя. Хорошее увеличительное стекло иногда является очень хорошим инструментом для выполнения анализа отказов турбины.Этот тип отказа может быть предупреждающим знаком о том, что преждевременный отказ двигателя уже не за горами. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Первый использованный метод назывался HIPing, или горячее изостатическое давление. В ходе этого процесса литые колеса компрессора нагреваются до состояния, близкого к расплавленному, а затем подвергаются воздействию высокого давления на отливку для удаления всей пористости отливки, что делает колесо более прочным. Honeywell запатентовала процесс, называемый конструкцией без отверстий, при которой отверстие колеса, просверленное прямо через область наибольшей концентрации напряжений, исключается (см. Главу 2).В этой конструкции колесо буквально навинчивается на вал турбины. Эти колеса также имеют ГИП и изготавливаются как из литых, так и из алюминиевых заготовок Т354. Но даже этот процесс проектирования недостаточен для некоторых применений, и теперь в некоторых колесах компрессора можно увидеть использование литого титана в зависимости от области применения.

Загрязненное смазочное масло

Если ни одно колесо не имеет следов ударной травмы в области индуктора или другой формы отказа колеса, продолжайте разборку.Осторожно разберите оставшиеся компоненты и будьте осторожны, чтобы не счистить детали при демонтаже CHRA-части турбонагнетателя.

Разложите детали и внимательно проанализируйте их, изучая все формы износа и изменения цвета при нагревании. Помните, что неисправность номер один турбокомпрессоров — это загрязненное смазочное масло. Чаще всего это вызвано либо суровыми условиями окружающей среды, где в воздухе присутствует большое количество грязи, либо нечастой заменой масла. В любом случае система смазки двигателя переходит в режим байпаса фильтра, когда фильтр в сборе настолько загрязнен, что давление масла повышается и идет в обход фильтра, чтобы избежать быстрого и катастрофического отказа двигателя.

На этих фотографиях показаны примеры компонентов системы подшипников, вышедших из строя из-за загрязненного смазочного масла. Обратите внимание, что в таких случаях вполне вероятно, что повреждение будет видно на одном или обоих колесах, но в основном в областях контура, где подшипники изношены до такой степени, что колеса соприкасаются с их соответствующими корпусами. Это то, что привело к полному отказу турбонагнетателя и к необходимости снятия турбонагнетателя с двигателя.

На опорных подшипниках обычно видны явные маркировки, если неисправно загрязненное смазочное масло.Более сильные задиры будут заметны на наружном диаметре подшипника из-за захвата более крупных частиц. Если причиной неисправности является загрязненное смазочное масло, вы обычно видите некоторый уровень задиров на всех внутренних поверхностях подшипников. (Предоставлено Honeywell Turbo Technologies)

Вал турбины обычно имеет признаки износа, хотя в некоторых случаях не так сильно, как показано здесь. В этом случае на концах турбины и компрессора есть зазубрины, что еще больше указывает на загрязнение смазочного масла.Подшипники сначала изнашиваются из-за более мягкого материала. Обычно при отказах такого типа не наблюдается никаких признаков сильного нагрева, например соломинки или посинения. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Упорный подшипник обычно также имеет следы задиров, как и опорные подшипники. Хотя они могут не показать это так сильно, если двигатель в основном работает в установившемся режиме, когда возникает небольшая осевая нагрузка. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Обесцвечивание под воздействием тепла будет заметно как на подшипниках, так и на валу.В тяжелых случаях подшипники могут застревать на валу, где в процессе разборки требовалось усилие для извлечения вала турбины из корпуса подшипника. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Вид на упорный подшипник с положительной стороны показывает значительный износ. В таком случае также можно увидеть небольшой износ или его отсутствие на отрицательной стороне упорного подшипника. Упорное кольцо из закаленной стали или в некоторых моделях упорное кольцо упираются в подшипник в этой точке.Эти детали могут не сильно изнашиваться, поскольку они значительно тверже, чем более мягкий бронзовый материал упорного подшипника. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Это серьезный недостаток смазки упорного подшипника. В таком случае рабочее колесо турбины теряет тягу, и происходит контакт рабочего колеса компрессора с корпусом. Первоначальный осмотр показал, что рабочее колесо компрессора имело сильный контакт с корпусом и терло контур, что в свою очередь могло вызвать катастрофический отказ, что и было основной причиной.Изгиб колеса турбины или даже поломка вала возможны, если контакт колеса с корпусом начался при номинальной мощности под нагрузкой. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Типичные симптомы загрязненного смазочного масла включают:

• Внешний и внутренний износ подшипников скольжения
• Износ поверхности упорного подшипника
• Заделка вала турбины
• Трение рабочего колеса турбины и компрессора о корпус
• Поломка вала
• Причины загрязнения смазочного масла:
• Плохое обслуживание масляного фильтра
• Байпасные системы масляного фильтра (при холодном пуске и при засорении фильтров)
• Загрязняет масляные галереи и маслопроводы, которые состарились и имеют внутренние трещины
• Грязь, оставшаяся в двигателе или турбонагнетателе после капитального ремонта

Некоторые из наиболее типичных частиц моторного масла, вызывающих эту неисправность, включают:

• Чистящая дробь, песок или стеклянные шарики
• Флюс или шарики припоя
• Песок или другая переносимая воздухом грязь, попавшая в картер через впускной воздух
• Металлический мусор, отделяющийся от других компонентов двигателя, начинает выходить из строя

Этот тип неисправности важно понимать, и, если возможно, следует провести анализ масла, чтобы определить, следует ли проверять сам двигатель, чтобы предотвратить серьезное повреждение двигателя.

Отсутствие смазки

Поначалу идея отсутствия смазки может показаться довольно запутанной. Как может турбокомпрессор правильно подключить все и получить много моторного масла за одну минуту, а затем внезапно измениться? Что ж, это вполне возможно по ряду причин. Это лучше понять, если учесть, что обычно недостаток смазки возникает из-за состояния, когда нормальная подача масла прерывается из-за износа, посторонних загрязнений или неправильной работы, например, горячего останова.

Горячий останов — частая причина масляного голодания или отсутствия смазки. Масло, приготовленное в корпусе подшипника, забьет подачу масла со стороны турбины, как холестерин, в ваши артерии и лишит подшипники смазочного масла. Обратите внимание на то, что конец турбины изношен сильнее, чем конец компрессора. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

При отсутствии смазки крайний износ будет похож на загрязненное смазочное масло (задиры на внутренних поверхностях подшипника), но контрольным признаком является свидетельство обесцвечивания из-за тепла, выделяемого из-за отсутствия смазочного масла, когда тепло от трения вызывает быстрый выход из строя происходить.Вал турбины обычно показывает признаки обесцвечивания и даже перехода металла с подшипника на вал. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

На следующих фотографиях показаны типичные состояния внутренних частей турбокомпрессора, когда отсутствие смазки является основной причиной отказа. Как и в случае загрязненного смазочного масла, катастрофический отказ турбины обычно наблюдается, когда одно или оба колеса соприкасаются со своим корпусом. Упорный подшипник покажет нагрев из-за отсутствия смазки.Если это так, но опорные подшипники не имеют признаков обесцвечивания, то вполне возможно, что мусор, такой как тефлоновая лента, используемая для уплотнения впускного масляного соединения, отсоединился и застрял в канале, по которому масло подается в упорный подшипник. Именно по этой причине распространенным правилом является то, что тефлоновую ленту нельзя использовать в маслопроводах, питающих турбокомпрессоры. Типичные симптомы отказа из-за отсутствия смазки включают:

• Сильное изменение цвета вала
• Изменение цвета опорного подшипника
• Заедание подшипников скольжения на валу турбины
• Подшипник скольжения выбит
• Износ и изменение цвета упорного подшипника
• Поломка вала, обычно со стороны турбины. Причины отсутствия смазки могут включать:
• Первый запуск без предварительной заливки турбонагнетателя маслом, известный как «масляная задержка».
• Плохое обслуживание масляного фильтра
• Повреждение или обрушение маслопровода
• Недостаточно масла в поддоне
• Герметизирующие составы, такие как тефлоновая лента, блокирующая впускной или подающий маслопровод
• Накопление шлама или кокса в корпусе подшипника в результате горячего останова
• Сильный мусор, оставшийся после капитального ремонта, засорение масляных каналов
• Масляные каналы не полностью обработаны или сломанные сверла застряли в масляных каналах от производства

Если вы обнаружите этот тип неисправности, используйте небольшую контрольную лампу и небольшой провод в качестве датчика, чтобы определить, все ли масляные каналы в корпусе подшипника чисты.Если это так, следует позаботиться о том, чтобы системы опор, смонтированные на двигателе, не были причиной (поломка или обрушение маслопровода или протекающая прокладка впускного отверстия для масла).

Прочие отказы

Следующие иллюстрации содержат несколько дополнительных фотографий и описаний отказов и причин, которые менее типичны, чем ранее упомянутые варианты четырех основных типов отказов турбокомпрессора. Хотя это не исчерпывающий список, они относятся ко всем остальным типам отказов.

Колесо турбины LCF

Относительно редко можно увидеть перелом ступицы колеса турбины, но когда это случается, обычно это отказ усталостного типа или установка эксплуатировалась при экстремальных температурах. Если причиной являются экстремальные температуры, появятся дополнительные признаки, например, концы лопастей оторвались от материала до того, как произошел перелом ступицы. В этом случае отказ начинается в зоне высокой нагрузки заднего диска, но дефект не заметен.Этот отказ мог быть вызван тяжелым рабочим циклом. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Иногда возникают производственные дефекты, которые могут привести к поломке, которая выглядит как нечто более экзотическое. Этот отказ был просто вызван усталостью предварительно ослабленного колеса турбины из-за слишком большого количества материала, удаленного во время балансировки. Гоночным транспортным средствам рекомендуется избегать колес с очень большим удалением запаса балансировки. Это могло стоить гонки. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Масло в корпусах

Большинство турбин не имеют положительных масляных уплотнений, но вместо них используются уплотнительные кольца, которые в основном изолируют сжатые газы от компрессора и концов турбины от попадания в картер.Однако уплотнительные кольца выполняют второстепенную функцию, сводя к минимуму утечку масла в любой из корпусов.

Затвердевший ил, образовавшийся из-за закрытой системы сапуна (клапана PCV), может образовывать отложения, снижающие производительность турбокомпрессора. Это состояние обычно не наблюдается в двигателях, которые выпускают воздух из картера в атмосферу.

Возможные причины утечки масла в корпус с обеих сторон

Это не абсолютное правило, но когда обнаруживается, что масло вытекает из обоих концов турбокомпрессора, причина может быть не в турбонагнетателе.Если линия слива масла повреждена или зажата, поток масла, подаваемый под действием силы тяжести, может вернуться в корпус подшипника и накапливаться, тем самым затопляя участки уплотнительного кольца, и вывести из строя системы отклонения масла, встроенные в турбокомпрессор.

Двигатели с высоким давлением в картере будут повышать давление в полости подшипника турбонагнетателя. Это может быть вызвано изношенными поршневыми кольцами в двигателе, сломанными поршневыми кольцами или отверстием в поршне, вызывающим то, что съемщики тракторов называют «смертельным дыханием».«Если обнаруживается, что серьезное повреждение двигателя вызвало утечку такого типа масла, турбонагнетатель, как правило, можно очистить и вернуть в эксплуатацию без каких-либо проблем.

Избыток масла в корпусе турбины — не типичная проблема. Но если есть признаки горячего останова, такие как изменение цвета под воздействием тепла на стороне турбины, уплотнительное кольцо могло потерять свое натяжение и позволить избыточному маслу просочиться в конец турбины. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Компрессоры просто не должны пропускать масло.Подобные признаки обычно вызваны внешними воздействиями, такими как находящийся под давлением картер, или неправильно проложенный возвратный маслопровод, который входит в масляный поддон ниже уровня масла, или плохо работающий сливной трубопровод, который перекручен. (С любезного разрешения Honeywell Turbo Technologies)

Переполненный картер препятствует правильному сливу масла. Точно так же неправильное место слива масла, которое входит в масляный поддон ниже нормального уровня масла, может вызвать ту же проблему. Вот почему так важно, чтобы сливное отверстие находилось выше нормального уровня масла в картере.

Отказ упорного подшипника

Выход из строя упорного подшипника случается нечасто. Однако обычно это вызвано другой проблемой. При выходе из строя упорного подшипника колеса будут соприкасаться со своими корпусами, поскольку упорные подшипники ограничивают осевой люфт в турбонагнетателе. Как обсуждалось ранее, загрязненное смазочное масло инородными телами может засорить очень маленькие масляные каналы, которые питают упорный подшипник, вызывая масляное голодание и отсутствие неисправности смазки, что проявляется в сильном нагревании упорного подшипника, но без особого теплового обесцвечивания ни одной шейки. подшипник или вал турбины.

Если вы выбираете турбонагнетатель, у которого конец турбины слишком мал, а давление в турбине намного превышает давление наддува компрессора, может существовать отрицательный перепад давления, который выйдет из строя турбонагнетателем. Типичные трехкомпонентные бронзовые подшипниковые системы наиболее подвержены выходу из строя из-за неблагоприятных перепадов давления в турбонагнетателе. Любой, кто использует турбину меньшего размера, но пытается добиться большого ускорения, может столкнуться с неприятностями. Турбины, как и двигатель, любят баланс мощности на обоих концах.Насосные потери из-за слишком тугой турбины не только уменьшают мощность двигателя, но также могут вывести из строя турбину.

Эта неисправность была вызвана сильным отрицательным перепадом давления. Давление на торец турбины было настолько большим, чем на компрессор, что он буквально протянул упорное кольцо прямо через упорный подшипник и вставил его в центр бронзы.

(любезно предоставлено Honeywell Turbo Technologies)

(любезно предоставлено Honeywell Turbo Technologies)

(любезно предоставлено Honeywell Turbo Technologies)

Узел ротора турбокомпрессора движется вперед и назад в турбонагнетателе, в то время как упорный подшипник закреплен в фиксированном положении в корпусе подшипника относительно ротора.Когда давление наддува действует на заднюю стенку крыльчатки компрессора, оно оттягивает упорное кольцо дальше всего в положительную сторону упорного подшипника турбины, и наоборот для турбины.

Иногда сломанный упорный подшипник сочетается с сломанными упорными кольцами. Если турбо-согласование плохое или турбонагнетатель часто работает в режиме помпажа, это может вызвать удар по упорному подшипнику и его поломку. Хотя турбокомпрессор обычно может выдерживать случайные щетки с помпажем и нормальным перепадом давления, частые проблемы действительно приводят к отказу.Типичные трехкомпонентные системы подшипников скольжения из бронзы выдерживают максимальный перепад давления от 20 до 30 фунтов. Шарикоподшипники, однако, выдерживают гораздо больше, до 10 раз больше, и это одна из причин, по которой они так популярны в дрэг-рейсингах, где перепады давления могут быть высокими.

В некоторых приложениях для дрэг-гонок и шоссейных гонок использование систем противодействия запаздыванию, обсуждаемых в главе 8, вызовет чрезвычайно серьезные перепады давления на стороне турбины из-за того, что турбина действует как расширительная камера для сгорания.Команды по дрэг-рейсингу, которые используют традиционные трехкомпонентные системы бронзовых подшипников в сочетании с системами защиты от запаздывания, обнаружат высокий расход турбокомпрессоров, поскольку они выталкивают тягу из турбины во имя более низких ET. Шариковые подшипники, как правило, устраняют эту проблему. Если это ваша проблема, неисправность будет заметна на отрицательной стороне упорного подшипника, что обычно неправильно понимают.

Сводка анализа отказов

Турбокомпрессор играет ключевую роль в работе двигателя.Поскольку он видит все операционные системы двигателя, точная диагностика неисправности становится критически важной для точного поиска и устранения неисправностей двигателя. Во многих случаях, таких как автомобильные соревнования, проблемы развиваются так быстро, и последующий ущерб может возникнуть быстрее, чем водитель может отреагировать. Но в других случаях раннее устранение неполадок может сэкономить много времени и денег.

Следующая таблица предназначена для того, чтобы помочь владельцам турбонагнетателей найти области потенциальных проблем, прежде чем они станут более серьезными.Первый шаг к поддержанию работоспособности вашего двигателя с турбонаддувом — это знание и понимание того, как он работает, а также какие типы ситуаций и условий могут вызывать проблемы.

Руководство по поиску и устранению неисправностей турбокомпрессора на двигателе

Написано Джеем К. Миллером и опубликовано с разрешения CarTechBooks

ПОЛУЧИТЕ СДЕЛКУ НА ЭТУ КНИГУ!

Если вам понравилась эта статья, вам понравится вся книга. Нажмите кнопку ниже, и мы отправим вам эксклюзивное предложение на эту книгу.

Турбокомпрессоры и проблемы с ними

Как определить стадии выхода из строя подшипника скольжения (не шарикоподшипника) на турбонагнетателе, установленном на среднеоборотном двигателе, работающем на мазуте? Как определить отказ подшипника с помощью анализа вибрации?

Базовая операция турбокомпрессора включает в себя турбину и компрессор на общем валу. Турбина приводится в движение выхлопными газами, которые, в свою очередь, приводят в действие компрессор, нагнетающий сжатый воздух в двигатель.Этот вал может вращаться со скоростью до 170 000 об / мин.

Сжатый воздух, выходящий из турбокомпрессора, может достигать температуры до 200 ° C. Этот горячий воздух охлаждается либо промежуточным, либо дополнительным охладителем с использованием воды или воздуха. Это позволяет впрыскивать в двигатель больше воздуха, потому что холодный воздух более плотный, чем горячий.

Подшипники обычно смазываются моторным маслом, которое прокачивается через опорные подшипники турбонагнетателя и действует как смазка и охлаждающая жидкость.

Опорные подшипники свободно плавающего типа вращаются на масляной пленке толщиной от шести до девяти микрон. Свободно плавающий подшипник вращается вокруг подшипника и вала, а также подшипника и корпуса подшипника. Эти зазоры подшипников жесткие, и грязное масло может вызвать серьезные повреждения.

Истоки проблем с турбокомпрессором

• Повреждение лопасти из-за загрязнения из-за грязи или других частиц, попавших в корпус турбины или компрессора.

• Низкая мощность или наддув, вызванный утечкой газа или заблокированным охладителем, ограничивающим впрыск воздуха.

• Свист из-за утечки воздуха или газа.

• Вялый или заклинивший турбокомпрессор в результате разрушения и ухудшения качества масла.

• Изношенный или чрезмерный зазор из-за низкого уровня масла, загрязненного масла и попадания грязи.

Другие причины

Лучший способ справиться с проблемами турбокомпрессора — предотвратить их возникновение.

• Используйте подходящее синтетическое масло, рекомендованное производителем.

• Установите качественный масляный фильтр и меняйте его через рекомендуемые интервалы.

• Часто отбирайте пробу масла на предмет загрязнения и истощения присадок.

• Устраните любые утечки воздуха и источники от впрыска загрязняющих веществ.

• Выключите двигатель в течение двух-трех минут, чтобы охладить подшипники турбонагнетателя перед выключением двигателя и, следовательно, подачи (охлаждения) масла.

Турбокомпрессоры имеют высокий уровень детской смертности, что означает, что они часто выходят из строя на ранних этапах своей функциональной жизни. Это в первую очередь связано с грязью и посторонними загрязнениями, оставшимися в камерах после ремонта или установки.По этой причине нельзя переоценить чистоту.

Диагностика проблем

Большинство диагностических средств, таких как анализ вибрации или инфракрасная термография, обнаруживают проблему на той стадии, когда повреждение является значительным.

Анализ масла — лучший метод определения надвигающейся проблемы до того, как она достигнет катастрофических масштабов. Повреждение может произойти в кратчайшие сроки, и из-за высоких температур и скоростей в этих машинах правильное обслуживание, включая чистое и надлежащее масло, анализ масла, устранение утечек воздуха и процедуру отключения (трехминутное охлаждение перед отключением) является критически важным. .

Анализ вибрации может быть полезен при новой установке или ремонте, чтобы проверить наличие проблем с балансировкой. Он также обнаружит поврежденное лезвие и неисправный подшипник, но только после того, как повреждение достигнет стадии, когда потребуется восстановление.

Отказ подшипников скольжения

Существует несколько причин выхода из строя подшипников скольжения, в том числе:

• Загрязнение смазки

• Неправильный смазочный материал (вязкость и / или присадки)

• Условия окружающей среды (температура)

• Скорость

• Нагрузка (перегрузка и / или ударная нагрузка)

• Баланс

• Проблемы с валом (погнутый или треснувший)

• Масляный вихрь

• руб.

• Свободная стопа

• Несоосность

• Металлургические и производственные дефекты

Комбинация анализа масла и вибрации — лучший подход для выявления ранних признаков отказа подшипников.Эти два аналитических инструмента позволяют идентифицировать изношенные или поврежденные компоненты на самых ранних стадиях.

Подшипники скольжения не выходят из строя так же, как роликовые подшипники. Определенные четко определенные основные частоты появляются на разных стадиях отказа в роликовых подшипниках, которые не столь характерны для подшипников скольжения. Анализ вибрации по-прежнему можно использовать для диагностики проблем подшипников скольжения; однако признаки и симптомы различаются и, как правило, не классифицируются как отказы первой, второй или третьей стадии, как подшипники качения.Фактически, некоторые опорные подшипники могут выйти из строя за считанные минуты.

Тепловидение может быть полезным инструментом, особенно когда подшипник недоступен. Сравнение тепловых характеристик обоих подшипников на общем валу со сбалансированной нагрузкой может быть использовано для выявления потенциальных проблем. Но опять же, это инструмент, который обнаружит проблему только на более поздних стадиях отказа подшипника и не является альтернативой анализу масла или вибрации. История изменения температуры также полезна для диагностики проблем, связанных с оборудованием, с помощью термографии.

Ультразвук также может быть полезен в местах, где доступность затруднена. Лучшее использование этой технологии — прямой контакт с цапфой подшипника, но она также может определять частоты и амплитуды издалека.

Ссылки по теме

Юджин Мацан. «Обнаружение преждевременного выхода из строя подшипников». Machinery Lubrication, журнал , май 2007 г.

.