Признаки неисправности турбины дизеля

Признаки неисправности турбины дизеля

Ремонт двигателей Прайс-лист
Звоните!

Турбина – сложный нагнетающий мощность аппарат. В отличие от многих других узлов современного автомобиля, ее неисправность не является критической. Однако нужно уточнить, что и нормальной работы в этом случае не будет, а утечка дорогостоящего масла и топлива серьезно ударит по карману владельца. Какие признаки неисправности турбины дизельного двигателя возможно обнаружить самостоятельно?

Для начала, необходимо отметить, что типичные проявления поломки турбины на дизеле очень похожи на выход из строя других блоков и систем. Потому для точного установления причины появления того или иного фактора нужно провести качественную диагностику с применением специальных стендов и измерительных приборов. Без обращения в СТО рядовому автолюбителю тут не обойтись.

Принцип работы [ править | править код ]

Принцип работы основан на использовании энергии отработавших газов. Поток выхлопных газов попадает на крыльчатку турбины (закреплённой на валу), тем самым раскручивая её и находящиеся на одном валу с нею лопасти компрессора, нагнетающего воздух в цилиндры двигателя. Так как при использовании наддува воздух в цилиндры подаётся принудительно (под давлением), а не только за счёт разрежения, создаваемого поршнем (это разрежение способно взять только определённое количество смеси воздуха с топливом), то в двигатель попадает большее количество смеси воздуха с топливом. Как следствие, при сгорании увеличивается объём сгораемого топлива с воздухом, образовавшийся газ находится под большим давлением и соответственно возникает большая сила, давящая на поршень. [ стиль ]

Как правило, у турбодвигателей меньше удельный эффективный расход топлива (грамм на киловатт-час, г/(кВт·ч)) и выше литровая мощность (мощность, снимаемая с единицы объёма двигателя — кВт/л), что даёт возможность увеличить мощность небольшого мотора без увеличения оборотов двигателя.

Вследствие увеличения массы воздуха, сжимаемой в цилиндрах, температура в конце такта сжатия заметно увеличивается и возникает вероятность детонации. Поэтому конструкцией турбодвигателей предусмотрена пониженная степень сжатия, применяются высокооктановые марки топлива, предусмотрен промежуточный охладитель наддувочного воздуха (интеркулер), представляющий собой радиатор для охлаждения воздуха. Уменьшение температуры воздуха требуется также и для того, чтобы плотность его не снижалась вследствие нагрева от сжатия после турбины, иначе эффективность всей системы значительно упадёт. [ стиль ] Турбонаддув особенно эффективен в дизельных двигателях тяжёлых грузовых автомобилей. Он повышает мощность и крутящий момент при незначительном увеличении расхода топлива. [ источник не указан 1075 дней ] Находит применение турбонаддув с изменяемой геометрией лопаток турбины в зависимости от режима работы двигателя.

Наиболее мощные (по отношению к мощности двигателя) турбокомпрессоры применяются на тепловозных двигателях. Например, на дизеле Д49 мощностью 4000 л.с. установлен турбокомпрессор мощностью 1100 л.с. [ источник не указан 1075 дней ]

Наибольшей (по абсолютной величине) мощностью обладают турбокомпрессоры судовых двигателей, которая достигает нескольких десятков тысяч киловатт (двигатели MAN B&W). [ источник не указан 1075 дней ]

Механизм изменяемой геометрии

Такой механизм позволяет дозировать подачу отработавших газов на колесо в турбине (ротор). Тем самым, позволяет оптимизировать работу турбокомпрессора на различных оборотах.

Это достигается за счет движения специальных лопаток, смонтированных на кольце геометрии. Они синхронно передвигаются, получая движение от вакуумного актуатора или электронного сервопривода в определенный момент, и контролируют наддув. Как правило, устанавливаются они на дизельных ДВС, потому как температура выхлопных газов у бензиновых моторов выше, чем у дизеля, соответственно лопатки геометрии могут деформироваться. Такие турбины позволяют оптимизировать процесс турбонаддува, что приводит к уменьшению расхода топлива и вредных выбросов при одновременном повышении мощности и крутящего момента.

Многие автомобилисты ошибочно полагают, что турбокомпрессор начинает включаться в работу с оборотов мотора от 1500-2000 об/мин. На самом деле, он запускается сразу после заводки автомобиля и работает на холостом ходу. А оптимальных оборотов достигает в диапазоне свыше 1500 об/мин.

Турбокомпрессор достаточно надежный агрегат, однако если Вы столкнулись с его поломкой, решить проблему Вам помогут специалисты ТурбоМикрон. Мы производим замену турбины на автомобиле, а также ремонт снятых с авто турбокомпрессоров.

Как работает на двигателе БМВ тубонаддув: схема

Немецкий автоконцерн использует для установки в свои двигателя систему наддува под названием Twin Turbo. Перевод с английского дает понять, что это означает наличие двух турбинных агрегатов. Первоначальной задачей разработки системы турбирования, являлось организация преодаления инерционности, возникающей в системе.

Однако после тестовых испытаний наблюдалось снижение расхода топливной жидкости, и в то же время увеличение показателей развиваемой мощности. Показатели крутящего момента могут поддерживаться, несмотря на то, что диапазон частот вращения коленчатого вала в двигателе очень широк.

Поэтому в настоящее время именно это направление является основным в сфере модернизации и улучшения систем турбонаддува.

Самый распространенный тип двигателя с Twin Turbo имеет параллельную систему функционирования турбокомпрессоров. Другими словами они работают одновременно и имеют одинаковые параметры давления наддува.

Это происходит потому, что выхлопные газы, двигающиеся по воздушной магистрали, дойдя до входа в систему турбонаддува, делятся на два равномерных потока, после чего попадают в компрессоры.

Затем происходит разгон их с помощью лопастей компрессионных колес, и под давлением выход газов во впускной коллектор. Этот элемент в свою очередь обязан равномерно распределить газы выпуска по цилиндрам, в которых происходит сжигание топливно-воздушной смеси.

1. Клапан перепуска наддува. 2. Управляющий воздухом клапан. 3. Датчик давления. 4. Клапан отработанных газов. 5,7- Турбокомпрессоры. 6. Интеркуллер. 8. Клапан перепуска ОГ.

Система смазки

Смазка вала турбонагнетателя осуществляется смазочной системой двигателя.

На вал устанавливают уплотнительные кольца, предотвращающие проникновение масла в полости корпусов компрессора и турбины. Они же предохраняют корпуса от перегрева. Но герметичность обеспечивается не столько уплотнениями, сколько разностью величины давления в различных частях агрегата. Эту разницу давлений создает турбинная ось (вал), имеющая неравномерный диаметр.

Особая форма литья корпуса, в котором расположен вал, также способствует удержанию масла.

Если мотор не развивает требуемую мощность, это может быть симптомом неисправности турбонаддува. Наиболее часто встречающиеся проблемы — загрязнение воздушного фильтра или потеря герметичности впускного коллектора. Кроме потери мощности, их можно диагностировать по несвойственному для исправной машины цвету и количеству дыма, выходящего из выхлопной трубы.

Особенности эксплуатации турбин

В сравнении с механическим нагнетателем, работающим от привода коленчатого вала, достоинствами турбины является то, что она не отнимает мощность у двигателя, а использует энергию побочных продуктов его работы. Она дешевле в изготовлении и экономичнее в эксплуатации.

Хотя технически устройство турбины дизельного двигателя практически не отличается от систем для бензиновых моторов, на дизеле она встречается чаще. Основная особенность заключается в режимах работы. Так для дизеля могут применяться менее жаропрочные материалы, поскольку температура отработавших газов в среднем составляет от 700 °С в дизельных двигателях и от 1000°С в бензиновых моторах. Это значит, что устанавливать дизельную турбину на бензиновый двигатель нельзя.

С другой стороны, для этих систем характерны и разные уровни давления наддува. При этом стоит учитывать, что производительность турбины зависит от ее геометрических размеров. Давление нагнетаемого в цилиндры воздуха складывается из двух частей: 1 атмосфера давления окружающей среды плюс избыточное, создаваемое турбокомпрессором. Оно может варьироваться от 0,4 до 2,2 и более атмосфер. Если учесть, что принцип работы турбины на дизельном двигателе предусматривает поступление большего объема выхлопных газов, конструкция для бензинового мотора также не может устанавливаться на дизелях.

Можно ли ездить на неисправной турбине?

В большинстве современных автомобилей предусмотрены турбонагнетатели. Они значительно увеличивают мощность двигателя без лишних расходов топлива. Но что делать, если турбина вышла из строя? Ездить на авто можно, но насколько это безопасно? Ответим на эти вопросы.

Почему лучше не ездить со сломанной турбиной

Есть несколько причин, из-за которых лучше не рисковать и не садиться за руль, если турбонагнетатель вышел из строя:

1. Значительный расход топлива. Если его подача не контролируется электронными системами, расход может увеличиться в 2 раза (особенно на дизельных двигателях).
2. Неполное сгорание топлива. Часть смеси будет попадать в выхлопную систему, что грозит поломкой катализатора и сажевого фильтра (у дизелей).
3. Если сломанная турбина не извлечена, продолжится износ вала и втулки. Значительно увеличится расход масла. Если не следить за его расходом, это негативно отразится на двигателе.
4. Есть риск возникновения нагара на поршнях или кольцах мотора, негативного воздействия на форсунки.

Общий вывод: хоть автомобиль может продолжать ездить без турбины, лучше этого не делать. Процесс сопряжен с большим количеством рисков. Результат всегда один — увеличенные затраты на топливо, обслуживание и ремонт турбины.

Почему ломается турбина?

Есть как минимум три источника неисправности. Первый — провальные уплотнения или трещины. Из-за трещин часть воздуха, вытесняемого турбокомпрессором в цилиндры, теряется. Это ведет к перегрузкам турбины и, как следствие — к неисправностям.

Второй источник — длительная эксплуатация и естественный износ. Турбина подготовлена к длительной эксплуатации, но вечных агрегатов не бывает. У каждого турбонагнетателя — свой лимит пробега, после чего нужно проводить обслуживание или замену.

Третий источник — углеродные образования. Несвоевременная замена масла приводит к увеличению отложений в турбине. Даже малое количество загрязнений может стать причиной поломки агрегата.

Что делать, чтобы турбина не ломалась?

Конечно, активная езда рано или поздно приведет к необходимости менять или ремонтировать турбонагнетатель. Но есть несколько правил, которые помогают увеличить эксплуатационный ресурс агрегата:

• охлаждение турбины после длительной быстрой езды. Для этого достаточно дать мотору поработать до 3 минут на «холостом ходу»;
• отказ от резкого ускорения после длительной неподвижности. Например, долго простояв в пробке, лучше не разгоняться: мотор и турбокомпрессор и без того нагреты до предела;
• своевременная проверка температуры масла, антифриза. Замена масла без задержек. Полноценное обслуживание двигателя.

Если турбина сломалась

Лучше без промедления обратиться в СТО с заводскими условиями обслуживания и восстановления турбокомпрессора. В таком случае гарантируется квалифицированная диагностика, чистка, ремонт турбины, а также балансировка и испытания. За оптимальную цену турбина будет восстановлена до первоначальных характеристик.