А если… TURBO неисправно

Назначение, конструкция, работа TURBO, поломки и их причин.

Назначение, конструкция, работа

«Изменяемая геометрия» – это система регулирования давления наддува с помощью изменения специальными лопатками (1) угла атаки крыльчатки турбины (2) потоками газов.	Для эффективной работы турбонаддува на низких оборотах применяют двухтурбинную схему — с большим (1) и маленьким (2) турбокомпрессорами.

Турбонаддув (турбонагнетатель, турбокомпрессор) –

устройство, предназначенное для уcиления мощности двигателя без увеличения

его рабочего объема. Достигается это за счет сгорания в цилиндрах большего

количества топливо-воздушной смеси, что как раз и обеспечивает турбокомпрессор,

который загоняет в цилиндры больше воздуха, чем в случае его всасывания «поршнями».

Турбонаддув — это центробежный воздушный насос, приводимый в действие

турбиной, раскручиваемой потоком отработавших газов. Он засасывает воздух

через фильтр и под давлением нагнетает его в цилиндры двигателя. Чем больше

воздуха подает компрессор, тем больше топлива можно сжечь, соответственно —

получить большие крутящий момент и мощность. В зависимости от создаваемого

давления наддува турбокомпрессоры бывают низкого (0,2-0,8 атм. при 110–130

тыс. об/ мин) и высокого (0,8–2,2 атм. при 150–210 тыс. об/мин) давления.

Турбонаддув обеспечивает прирост мощности на 25–100%.

При сжатии компрессором воздух нагревается, из-за чего уменьшается его плотность

при давлении наддува, а соответственно, и масса в объеме цилиндров. Чтобы

минимизировать это явление, выходящий из компрессора разогретый воздух пропускают

через специальный радиатор (интеркулер). Используется данная технология в

основном в турбонаддувах высокого давления. На некоторых моделях машин устанавливают

даже 2 интеркулера, а для оптимального наддува на разных оборотах применяют

турбокомпрессоры с изменяемой геометрией или устанавливают по две турбины

разного размера. Турбонаддув используют как в бензиновых, так и в дизельных

ДВС.

Поломки и их причины

В первую очередь проблемы с турбокомпрессо-ром возникают

из-за некачественного или несоответствующего масла.

Выйти из строя турбокомпрессор может по целому ряду причин, которые делятся

на две группы – технические и  эксплуатационные.

Технические:

	использование моторного масла, нерекомендованного заводом-изготовителем, или несвоевременная его замена;
	неисправности систем зажигания и впрыска;
	износ деталей цилиндро-поршневой группы;
	забитые воздушный фильтр, катализатор и т. д.

При использовании некачественного или несоответствующего масла происходит

частичное или полное закоксовывание каналов и отверстий системы смазки вала

турбокомпрессора. При этом ухудшается смазка вала турбины и отвод тепла, что

ведет к интенсивному износу, заклиниванию и даже трещинам в корпусе этого

нагнетателя воздуха.

При прорыве газов в картер двигателя из-за избыточного давления во впускном

коллекторе ухудшается гидродинамическая смазка вала компрессора, а соответственно,

ухудшается его охлаждение. Последствия в этом случае такие же, как и в предыдущем.

В исправном моторе давление картерных газов не должно превышать 20 мм рт.

столба для бензиновых двигателей и 60 мм – для дизельных.

При загрязнении воздушного фильтра турбокомпрессор будет испытывать большое

сопротивление, при этом он может порвать фильтрующий элемент и засасывать

вместе с воздухом пыль и песок. Это способно заметно ускорить износ деталей

цилиндро-поршневой группы и привести к «срезанию» лопастей компрессора. Во

избежание таких последствий на раллийных машинах с турбированными агрегатами

применяют воздушные фильтры, элементы которых оплетены металлической сеткой.

Стоит отметить, что ресурс турбокомпрессора сильно уменьшается при малом

давлении масла в двигателе – из-за масляного голодания. Обычно это случается,

когда изношенный мотор работает на холостых оборотах.

Эксплуатационные:

	низкое качество топлива;
	нарушение алгоритма прогрева и остановки мотора.

При запуске холодного двигателя запрещается резко газовать, так как остывшее

вязкое масло не может обеспечить эффективную смазку турбины. Есть и свои особенности

остановки мотора. Так, после движения нежелательно сразу же глушить двигатель – нужна пауза для работы

на холостом ходу для снижения оборотов и охлаждения турбины при работающей

системе смазки. В противном случае раскрученная турбина может продолжать

крутиться при уже неработающей системе смазки. А это – масляное голодание,

локальный перегрев и интенсивный износ. Во избежание данной проблемы в некоторых

машинах предусмотрен турботаймер — устройство, не позволяющее в течение

определенного времени глушить двигатель после езды. Такую функцию имеют

также некоторые сигнализации.

В первую очередь проблемы с турбокомпрессо-ром возникают из-за некачественного

или несоответствующего масла.

Диагностика

Износ и биение вала турбин измеряется с точностью

до 0,01

мм.

В случае появления признаков поломки

турбокомпрессора самостоятельно можно проверить впускной тракт (герметичность

всех соединений воздушных патрубков) и воздушный фильтр (степень загрязнения).

Далее нужно посмотреть, не подтекает ли масло или охлаждающая жидкость.

Если здесь все нормально, отправляйтесь к специалистам по турбинам для проверки

техсостояния двигателя (давления масла, картерных газов) и собственно

турбонаддува, где поочередно проверят работоспособность и степень износа всех

его составляющих.

Ремонт

Для

качественного ремонта турбокомпрессора необходим высокооборотистый балансировочный

станок.

На Западе в случае неисправности турбокомпрессора его обычно меняют на новый.

Однако у нас часто используют другие методы решения проблемы — ставят «бэушный» с разборки или реставрируют

в специализированной мастерской. В «домашних» условиях турбины не ремонтируются,

так как для этого необходимы специальное балансировочное оборудование и

инструменты.

Симптомы неисправности Двигатель не развивает полную мощность Отработавшие газы имеют черный (переобогащение смеси) или синий (сгорает масло) цвет Увеличенная токсичность выхлопа (бензиновый мотор) Повышается расход масла Шумная работа компрессора Утечки масла из корпуса турбокомпрессора.

Юрий Дацык

Фото Audi, BMW, Alfa Romeo и из архива редакции