Причины неисправности турбин от ТурбоТехник
27.03.14 08:12
Оглавление
Причины неисправности турбин от ТурбоТехник
1. Недостаточная смазка
2. Загрязненное масло
3 Выход масла из турбонагнетателя
4. Дефекты, вызванные посторонними частицами
5 Дефекты, вызванные слишком высокой температурой выхлопных газов
6 Превышение номинального числа оборотов
Все страницы

1. Недостаточная смазка

Недостаточная смазка относится к самым частым причинам выхода из строя турбонагнетателя. В случае недостаточного маслоснабжения турбонагнетателя неисправности наступают через короткий период времени. Причиной этого является очень высокая частота вращения турбонагнетателя.

 

ПОСЛЕДСТВИЯ

Рис. 1  Компрессорное колесо, ударяющееся о корпус Рис. 2 Следы ударов в корпусе нагнетателя

  • Колесо нагнетателя и турбинное колесо в результате повреждения подшипника могут ударяться о корпус турбонагнетателя (Рис. 1). Это можно определить по следам от ударов о корпус (Рис. 2).
  • Если давление наддува слишком маленькое, то двигатель развивает недостаточную мощность: ротор не достигает максимальной частоты вращения и поэтому не может создать полное давление наддува. Причиной этого является полусухое трение, вызванное недостаточной смазкой.
  • Из системы выпуска ОГ выходит черный дым. Это следствие не-достаточного снабжения двигателя воздухом и, соответственно, слишком богатой топливовоздушной смеси.

Рис. 3  Изменение цвета тела вала Рис. 4  Материал подшипника, приваренный к валу

  • Тело вала значительно изменяет цвет (Рис. 3). Это происходит в результате трения и возникающих при этом высоких температур между валом и подшипниками. Причина заключается в недостаточной смазке. Если температура отклоняется от предписанных значений, то происходит наварка материала подшипника на валу (Рис. 4) или даже полная приварка вкладыша подшипника к валу.

Рис. 5  Сломанное тело вала

  • Сломанное тело вала (Рис. 5) является последствием слишком продолжительной работы турбонагнетателя в условиях нехватки масла. При этом материал вала может прокаливаться и ломаться.

Рис. 6 Скрученный вкладыш подшипника

  • В случае приваривания к валу вкладышей, прочно установленных в корпусе подшипника, вкладыши могут скручиваться в корпусе подшипника (Рис. 6).
  • В результате полусухого трения вал может внезапно заблокироваться в корпусе подшипника. В случае внезапной блокировки ротора контргайка колеса нагнетателя может открутиться.

Рис. 7 Сломанный радиальный подшипник

  • В результате ударов о корпус может произойти дисбаланс ротора. Впоследствии существует опасность того, что радиальный подшипник сломается (Рис. 7).
  • При использовании несоответствующего масла или остановке горячего двигателя возможно коксование корпуса подшипника.
  • Радиальные подшипники заклинили.
  • Осевой подшипник имеет следы заклинивания или отложения масляного нагара.
  • Деформированные подшипники могут вызвать слишком сильное качание вала, в результате чего может быть поврежден фланец подшипника.

ПРИЧИНЫ

  • Слишком низкий уровень масла в двигателе. Поэтому не только двигатель, но и турбонагнетатель испытывают недостаток смазки и масляного охлаждения.
  • Применяемое масло недостаточно температуростойкое. Поэтому образуется повышенное количество масляного нагара. Это может вызвать проблемы: приточный маслопровод турбонагнетателя и смазочные отверстия в корпусе подшипника могут коксоваться.
  • Если двигатель выключить в горячем состоянии, то может закоксоваться впускное отверстие для масла, в результате чего масло в турбонагнетатель будет поступать в недостаточном объеме.
  • При выведении холодного двигателя на высокие обороты сразу же после пуска существует опасность того, что двигатель еще не достаточно обеспечен маслом, это может привести к нарушению масляной пленки в турбонагнетателе.
  • Если в масляном контуре находятся посторонние частицы, например, загрязнения или остатки уплотнения, то подводящий маслопровод и/или корпус подшипника могут засориться.
  • Если вязкость масла слишком высокая, то замедляется подача масла к опорам подшипника, в результате чего не обеспечивается своевременное снабжение турбонагнетателя маслом. При слишком низкой вязкости несущая способность масла слишком мала, что может стать причиной полусухого трения.
  • Если двигатель работает на биодизеле или растительном масле, то существует опасность сгущения моторного масла. В результате этого повышается вязкость масла, и оно больше не может подаваться через тонкие отверстия в турбонагнетателе.
  • Поперечное сечение маслоподводящего отверстия в корпусе подшипника может быть уменьшено из-за неправильного фланцевого уплотнения или применения жидкого герметика.

 

Устранение / предотвращение неисправностей

 

  • Холодный двигатель должен прогреться перед выходом на полную мощность, а горячий остыть перед выключением.
  • Снабжение двигателя маслом должно быть на достаточном уровне.
  • Необходимо использовать только моторные масла, разрешенные производителями автомобилей и двигателей.
  • Следует избегать использовать автомобиль только на коротких расстояниях.
  • Необходимо обязательно соблюдать периодичность технического обслуживания в соответствии с указаниями производителя.
  • Необходимо применять только высококачественные масла, предусмотренные для автомобиля.
  • Необходимо всегда использовать соответствующий монтажный комплект для турбонагнетателя.
  • При работе двигателя на биодизеле или растительном масле техническое обслуживание должно проводиться как минимум вдвое чаще.

 


 

2. Загрязненное масло


Грязь, сажа, топливо, вода, остаточные продукты сгорания или продукты износа металла могут загрязнять масло. В связи с высокой частотой вращения турбонагнетателя даже мельчайшие частицы могут привести к серьезным повреждениям турбонагнетателя.

ПОСЛЕДСТВИЯ

Рис. 1  Царапины в радиальном подшипнике

  • Мельчайшие частицы в масле могут привести к царапинам во вкладыше подшипника (Рис. 1). Может возникнуть сильный износ уплотнительных колец турбонагнетателя. Поскольку изношенные уплотнительные кольца не в состоянии достаточно уплотнять ротор турбонагнетателя, масло начинает поступать на сторону турбины. Это заметно по повышенному расходу масла.

Рис 2  Турбинное колесо, ударяющее о корпус

  • Зазор в подшипнике ротора увеличивается в связи с износом вкладышей подшипника. Это ведет к качению и ударам турбинного колеса или колеса нагнетателя о корпус (Рис. 2). В дальнейшем вал может отломиться.
  • Фланец подшипника, то есть, регулировочная шайба осевого подшипника, имеет царапины.
  • В осевом подшипнике видны царапины или следы заклинивания.

Рис. 3  3акоксованное масло на стороне турбины

  • В связи с засорением обратного маслопровода находящееся в турбонагнетателе масло не может стекать и выдавливается в сторону турбины и нагнетателя. На стороне турбины масло может пригорать и коксоваться на валу (Рис. 3). Слой масляного нагара может вызывать сильный износ корпуса подшипника и уплотнительных колец.

Рис. 4  значительные следы износа вала на месте опоры

  • Вал турбонагнетателя имеет на опорных участках значительные следы износа (Рис. 4).


ПРИЧИНЫ

  • При превышении периодичности технического обслуживания масляный фильтр не может в достаточной мере фильтровать масло от загрязнений. В этом случае частицы грязи поступают через открытый байпасный клапан масляного фильтра в контур двигателя.
  • Если двигатель работает с поврежденным масляным фильтром, то из масла невозможно отфильтровать абразивные частицы.
  • Если прокладка головки цилиндра или маслоохладитель не герметичны, то вода поступает в масляный контур и разбавляет масло. В связи с этим несущая способность масла снижается.
  • Если двигатель отремонтирован, но перед сборкой не очищен надлежащим образом, то в двигателе еще до первого ввода в эксплуатацию находится грязь.
  • Охладитель наддувочного воздуха не был заменен. Собравшееся масло, опилки или осколки, оставшиеся от предшествующих неполадок, поступают через некоторое время в двигатель.
  • Если двигатель подвергается значительному износу, то главным образом металлические частицы износа попадают в турбонагнетатель через масляный контур.
  • Если в двигателе случаются неполадки при сгорании, то несгоревшие остатки топлива могут попасть в масло. В результате данного разбавления снижается несущая способность масла.


УСТРАНЕНИЕ / ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

  • Необходимо обязательно соблюдать периодичность технического обслуживания в соответствии с указаниями производителя.
  • Необходимо применять только высококачественные масла, предусмотренные для автомобиля.
  • Необходимо использовать только моторные масла, разрешенные производителями автомобилей и двигателей.
  • При замене турбонагнетателя следует обязательно устанавливать новый охладитель наддувочного воздуха и новый воздушный фильтр. Кроме того, следует проводить замену масла, включая замену масляного фильтра.
  • Корпус воздушного фильтра и линию наддувочного воздуха следует очищать путем продувки.

 


 

3 Выход масла из турбонагнетателя


Если двигатель проявляет повышенный расход масла и выпускает синий дым, то обязательно следует проверять турбонагнетатель. Важно: Из корпуса турбонагнетателя выдавливается масло только в случае нарушения условий его эксплуатации.

ПОСЛЕДСТВИЯ

  • Со стороны турбины или нагнетателя выдавливается масло.
  • Из системы выпуска ОГ выходит синий дым.
  • Во впускном тракте и охладителе наддувочного воздуха накопилось моторное масло.
  • Наблюдается потеря мощности двигателя.
  • В двигателе возникает неконтролируемое превышение номинального числа оборотов (так называемый «набор оборотов-) в результате накопления моторного масла в охладителе наддувочного воздуха, который всасывается в двигатель и сжигается.
  • В турбонагнетателе с изменяемой геометрией могут закоксовываться направляющие лопатки.


ПРИЧИНЫ

Рис. 1  3акоксованная сливная смазочная линия

  • Если сливная смазочная линия турбонагнетателя засорена (Рис. 1) или сужена в связи с изгибом, то, масло не может вытекать из турбонагнетателя (Рис. 2, эскиз В). Возможной причиной засорения сливной смазочной линии является коксование обратного трубопровода, что может быть вызвано отсутствием теплозащитных экранов, плохой прокладкой обратного трубопровода, остановкой горячего двигателя, некачественным маслом или использованием жидкого герметика. Поскольку турбонагнетатель и в дальнейшем обеспечивается маслом из контура двигателя, то масло выдавливается в сторону турбины и нагнетателя.
  • Если двигатель заполнен слишком большим количеством масла, то оно больше не может вытекать из сливной смазочной линии в масляную ванну (Рис. 2, эскиз С). Кроме того, коленчатый вал вспенивает масло. В результате возникает масляная пена, создающая дополнительные преграды для обратного вытекания масла из турбонагнетателя (Рис. 2, эскиз О).
  • При слишком высоком давлении в картере - в результате либо высокого прорыва газов (Рис. 2, эскиз Е) , либо засорения вентиляции картера (Рис. 2, эскиз F) - это давление также переносится на сливную смазочную линию турбонагнетателя. Это служит преградой для слива масла из турбонагнетателя, и масло выдавливается в сторону турбины и нагнетателя.


УСТРАНЕНИЕ / ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

  • Двигатель разрешается заполнять только количеством масла, не более максимально предусмотренного.
  • Необходимо использовать только моторные масла, разрешенные производителями автомобилей и двигателей.
  • Сливная смазочная линия должна прокладываться точно в соответствии с оригинальным состоянием. Кроме того, следует обращать внимание на установку всех теплозащитных экранов.
  • Сливную смазочную линию и подключения к картеру следует проверять на проходимость. Как правило, рекомендуется заменять линию и соединитель.
  • Вентиляцию картера двигателя следует проверять и при необходимости заменять.
  • Поршень и поршневые кольца следует проверять на износ и при необходимости заменять.
  • При замене турбонагнетателя следует обязательно установить новый охладитель наддувочного воздуха и новый воздушный фильтр. Кроме того, следует провести замену масла и масляного фильтра.

 


 

4. Дефекты, вызванные посторонними частицами

 

в случае попадания на сторону впуска или выпуска посторонних частиц или предметов, например, пыли, песка, винтов, остатков поршневых колец или клапанов и отложений, в связи с очень высоким числом оборотов это приводит в большинстве случаев к невосстанавливаемому отказу турбонагнетателя. Следствием может быть также повреждение охладителя наддувочного воздуха.

ПОСЛЕДСТВИЯ


  • В результате ранее возникших дефектов посторонние частицы или предметы из двигателя или выпускного коллектора могут повредить входные кромки лопаток колеса турбонагнетателя.

Рис. 1  Поврежденные дефлекторы турбонагнетателя с изменяемой геометрией

  • Дефлекторы турбонагнетателя с изменяемой геометрией повреждены и погнуты (Рис.1). В результате возникает значительная потеря мощности.

Рис. 2 Колесо нагнетателя, поврежденное посторонними частицами Рис. 3 Следы от ударов посторонних частиц во впускном канале корпуса нагнетателя

 

  • Посторонние частицы во всасываемом воздухе приводят к дефектам колеса нагнетателя (Рис.2). При этом лопатки могут быть полностью изношены. Кроме того, впускной канал корпуса нагнетателя может быть поврежден (Рис.3).

Рис. 4  Повреждена только одна лопатка колеса нагнетателя

  • В связи с замерзанием конденсата во впускном тракте может быть повреждено колесо нагнетателя. Для этой причины типичным является повреждение только одной лопатки: в связи с высокой частотой вращения частицы льда при попадании разбиваются о первую лопатку, в результате чего остальные лопатки остаются неповрежденными (Рис.4).


ПРИЧИНЫ

  • В случае, например, обрыва клапана или разлома поршневого кольца эти части попадают через выпускной коллектор на направляющие лопатки турбонагнетателя с изменяемой геометрией и на турбинное колесо.
  • Причиной попадания посторонних частиц во впускной тракт может быть как негерметичность впускного тракта, так и загрязнение или повреждение воздушного фильтра.
  • В зимний период конденсат может привести к образованию льда во впускном тракте.


УСТРАНЕНИЕ / ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

  • Следует обращать внимание на герметичность впускного тракта.
  • После работ во впускном тракте необходимо обязательно убедиться в том, что там не осталось неприкрепленных деталей.
  • Воздушный фильтр следует менять в соответствии с указаниями производителя, а корпус воздушного фильтра и линию наддувочного воздуха следует очищать путем продувки.
  • Следует избегать использования автомобиля только на коротких дистанциях.


 

5 Дефекты, вызванные слишком высокой температурой выхлопных газов

 

Каждый турбонагнетатель рассчитан только на соответствующий диапазон температур. При выходе за пределы этого диапазона турбонагнетатель за считанные секунды может выйти из строя.

ПОСЛЕДСТВИЯ

Рис. 1 Трещина в корпусе турбины

  • в корпусе турбонагнетателя возникают трещины (Рис. 1).
  • Маслопроводы могут закоксоваться: В случае коксования трубо-провода турбонагнетатель не будет обеспечен достаточным ко-личеством масла. В случае коксования обратного трубопровода, масло не может стекать, из турбонагнетателя оно выдавливается наружу.

ПРИЧИНЫ

  • в результате тюнинга был изменен уровень температуры.
  • В двигателе наблюдаются неполадки при сгорании.
  • Двигатель остановлен в горячем состоянии.


УСТРАНЕНИЕ / ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

  • Турбонагнетатель разрешается применять только в предусмотренном для него транспортном средстве.
  • Турбонагнетатель разрешается монтировать и эксплуатировать только в оригинальном состоянии поставки. Запрещается вносить технические изменения.
  • После высоких нагрузок, например, после поездок при полной нагрузке, двигатель следует охладить, перейдя на умеренную частоту вращения.

 


 

6 Превышение номинального числа оборотов

 

Установленные в турбонагнетатель детали рассчитаны на опре-деленный диапазон частоты вращения. В случае выхода за его пределы за считанные секунды могут возникнуть серьезные по-вреждения турбонагнетателя.

ПОСЛЕДСТВИЯ

Рис. 1  вмятины на задней стороне колеса нагнетателя

  • На задней стороне колеса нагнетателя видны небольшие вмятины (Рис. 1). Материал (чаще всего алюминий) пластически деформировался при превышении номинального числа оборотов в результате действия высокой центробежной силы. Он начинает течь, и наружный диаметр увеличивается.

Рис 2  Разломившееся колесо нагнетателя

  • Если число оборотов растет и дальше, колесо нагнетателя ударяется о корпус и/или может произойти разлом (Рис. 2).


ПРИЧИНЫ

  • в результате тюнинга была превышена максимальная допустимая частота вращения турбонагнетателя.
  • В результате коксования дефлекторы турбонагнетателя с из-меняемой геометрией блокируются, вызывая снижение частоты вращения. В этом случае при повышении частоты вращения двигателя турбонагнетатель перекручивается.
  • Пневматическая или электрическая система регулирования не работает или негерметична.


УСТРАНЕНИЕ/ПРЕДОТВРАЩЕНИЕ НЕИСПРАВНОСТЕЙ

  • Нельзя изменять комплектность поставки турбонагнетателя.
  • Турбонагнетатель разрешается монтировать только в предусмотренных для этого автомобилях.
  • После высоких нагрузок, например, после поездок при полной нагрузке, двигатель следует охладить, перейдя на умеренную частоту вращения.
  • Необходимо использовать только моторные масла, разрешенные производителями автомобилей и двигателей.
  • Необходимо обязательно соблюдать периодичность технического обслуживания в соответствии с указаниями производителя.