Масляное голодание двигателя — ситуация, при которой уровень масла в нем находится ниже допустимого уровня. Вследствие этого отдельные узлы и детали мотора недополучают смазку. Это приводит к их значительному износу и перегреву, что в свою очередь, может стать причиной полного или частичного выхода двигателя из строя. Эти рассуждения справедливы как для бензиновых, так и дизельных двигателей, в том числе с турбонаддувом. Поэтому в данном материале мы с вами рассмотрим признаки, причины и последствия масляного голодания, а также распространенные мифы, связанные с этим явлением. Надеемся, что впоследствии данная информация окажется для вас полезной, и позволит уберечь двигатель вашего автомобиля от этого негативного процесса.
Признаки масляного голодания
Это явление выявить достаточно просто. Существует ряд прямых и косвенных признаков, указывающих на наличие масляного голодания. Однако необходимо помнить, что некоторые из описанных ниже симптомов могут указывать на другую неисправность. Но первое, что вы должны сделать, — это проверить уровень масла в двигателе.
- Светящаяся лампа давления масла на приборной панели. При этом необходимо помнить, что соответствующий датчик срабатывает заранее, когда до критичного уровня масла в двигателе еще далеко. На начальном этапе подвергаются риску лишь маслосъемные кольца. Однако тянуть с этим не следует. Сразу же после срабатывания лампы необходимо проверить уровень масла.
- Подергивание машины при езде. Потеря ее динамических характеристик.
- Появление синего дыма из выхлопной трубы.
- В некоторых случаях появляются лязгающие или свистящие звуки. Особенно это актуально для турбированных двигателей.
При выявлении хотя бы одного из перечисленных симптомов необходимо в первую очередь проверить уровень масла. Однако не спешите доливать его. Доливание поможет лишь на начальных этапах голодания (когда засветилась лампа на панели). Если двигатель проездил «голодным» долгое время, то одним доливанием тут не обойтись. Нужна детальная диагностика на СТО.
Смазочное голодание
Причины масляного голодания
Существует несколько причин, по которым возникает упомянутое явление. Среди них:
- Несвоевременное доливание масла. Это самая распространенная причина. Зачастую автовладельцы попросту забывают регулярно проверять уровень масла в двигателе с помощью предназначенного для этого щупа. Ведь любой мотор, даже самый современный, постепенно «подъедает» масло. Поэтому за уровнем нужно следить регулярно. У каждого автомобиля периодичность соответствующей проверки определяется его производителем. Однако в среднем выполнять эту процедуру необходимо приблизительно один раз в месяц или даже чаще.
Стоит помнить, что перелив масла в двигателе также негативно сказывается на работе силового агрегата. - Несвоевременная замена масла. Со временем в процессе работы масло густеет, загрязняется и теряет свои технологические свойства. Следствием этого является засорение масляных каналов в двигателе, а также масляного фильтра. Из-за этого узлы мотора не получают смазку в должном объеме, то есть наступает масляное голодание.
- Некачественное масло. Если вы купили подделку, то велика вероятность того, что срок службы смазки закончится раньше времени, и соответственно, масло потеряет свои свойства. В частности, оно загустевает, загрязняется и чернеет. Может также возникнуть ситуация, когда оно изначально не обладает необходимыми свойствами. Чтобы избежать подобной ситуации, старайтесь совершать покупки в проверенных магазинах, имеющих соответствующие лицензии.
- Несоответствие требованиям автопроизводителя. В частности, речь идет о ситуации, когда автовладелец или работник автосервиса заливают в двигатель масло не той вязкости и допуска. Поэтому при выборе смазки обязательно необходимо учитывать их маркировку, а также другие требования автопроизводителя.
- Снижение производительности масляного насоса. Это может произойти по разным причинам. Например, засорению его крыльчатки, выходе из строя подшипников, старение агрегата и так далее. В любом случае проверьте его работоспособность.
Как видите, в большинстве случаев основной причиной масляного голодания является обычная людская халатность и несвоевременное или недостаточное техобслуживание автомобиля. В свою очередь это может привести к весьма печальным последствиям и дорогостоящим ремонтам.
Какие последствия могут быть при недостаточном количестве моторного масла?
При недостатке смазки в двигателе многократно возрастает трение между подвижными частями мотора, в первую очередь – в кривошипно-шатунном механизме. Из-за этого детали быстро изнашиваются вплоть до заклинивания коленвала и невозможности спасти силовой агрегат.
Вместе с этим повышенному износу подвергаются элементы газораспределительного механизма, цепь его привода (если она имеется) и турбина нагнетателя либо компрессора, которым оснащаются некоторые автомобильные моторы. После сухой эксплуатации двигателя указанные системы и оборудование тоже могут выйти из строя.
Последствия низкого уровня масла
Последствиями масляного голодания могут самые неприятные для автовладельца явления. При этом нужно помнить, что чем дольше машина будет ездить с малым количеством масла в двигателе, тем серьезнее они будут. Ведь аварийная ситуация может наступить очень быстро, буквально за считанные минуты. Перечислим озвученные последствия:
Чем грозит масляное голодание
- Выход из строя маслосъемных колец. Признаком этого явления будет подергивание машины во время движения, а также синий дым из выхлопной трубы. Это происходит по той причине, что масло попадает в цилиндры мотора.
- Повреждение верхнего распределительного вала. По причине того, что он вращается без смазки, а его угловая скорость достаточно велика, вал расширяется в диаметре и его может попросту заклинить.
- Повреждение коленчатого вала. Ситуация аналогична предыдущему пункту. Ударные нагрузки при большой температуре приводят к изгибу вала, а также эксцентриситету шеек. Хуже всего то, что не всегда это можно исправить шлифовкой под ремонтный размер.
- Заклинивание поршней двигателя. Это одно из самых страшных явлений в данном ключе, так как велика вероятность того, что при этом вырвет большой кусок блока двигателя. А устранить последствия такой аварии чрезвычайно сложно, если вообще возможно. Гораздо проще купить новый двигатель.
- Полукольца могут привариться к поверхности коленчатого вала. Следствием этого является проворот вкладышей с повреждением посадочных мест и в блоке цилиндров и в нижних крышках коренных опор. Также если произойдет проворот шатунных вкладышей, то возникнут задиры на шейке коленчатого вала и значительным износом отверстий в нижней части шатуна.
- Возможно повреждение геометрии постели распределительных валов, а также их опорных поверхностей. В большинстве случаев их ремонт невозможен.
- Деформация вкладышей, как шатунных, так и коренных с вплавлением верхнего слоя скольжения (обычно он выполнен из баббита).
- Уничтожение хонингования с зеркал цилиндров.
Результат гидроудара - Так называемый «кулак дружбы». Имеется в виду ситуация, когда вышедший из строя шатун пробивает стенку картера. Это является причиной полного выхода из строя блока цилиндров и его неремонтопригодность.
Как видите, такая, казалось бы, мелочь, как несвоевременная замена масла может привести к значительным проблемам с мотором и дорогостоящим ремонтам.
Масляное голодание дизельного двигателя
Для дизеля описанные выше рассуждения также справедливы. Нельзя допускать значительного снижения уровня масла в моторе. Причинами масляного голодания могут быть:
- Несвоевременная замена масла.
- Низкое качество смазки.
- Недостаточная производительность масляного насоса.
- Увеличение зазоров между отдельными элементами двигателя.
- Засорение масляного фильтра.
- Использование неподходящего масла.
- Разжижение масла охлаждающей жидкостью или топливом. Это может происходить в случае сильного износа двигателя, когда хотя бы один цилиндр полностью или частично вышел из строя.
Поэтому следуйте приведенным выше рекомендациям, и не забывайте следить за уровнем и состоянием масла в системе. Кроме этого помните, что обычно в дизельных двигателях процесс замены смазки происходит чаще, чем в бензиновых. Поинтересуйтесь регламентом замены в мануале вашего авто.
Существуют 4 главных причины повреждения турбин:
- — недостаток масла ( масляное голодание);
- — попадание посторонних предметов;
- — загрязненное масло;
- — подпор картерных газов.
Недостаток масла (масляное голодание)
Первыми выходят из строя из-за недостатка масла подшипники. После выхода из строя одного или нескольких подшипников могут последовать другие повреждения, такие как трение роторов турбины и компрессора, износ уплотнительных колец. В худшем случае может обрыв вала турбины.
При нормальных условиях вал и подшипники турбокомпрессора работают при температуре 60-90ºС.
В связи с тем, что турбины на большинстве дизельных двигателей охлаждаются проходящим через корпус маслом, недостаточное его количество приводит к резкому увеличению теплоотдачи на вал турбины со стороны турбинного колеса. Это тепло в совокупности с теплом, выделяющимся при трении в подшипниках, поднимает температуру вала приблизительно до 400°С, вызывая его перегрев и коксование остатков масла на валу. Коксом забиваются маслоподводящие отверстия подшипников, а также среднего корпуса турбины, что приводит к еще большему дефициту масла.
При всех этих условиях перегретый вал начинает вращаться в подшипниках практически «на сухую», что приводит к срыву масляного клина, износу оловянного слоя на бронзовых подшипниках, и налипания бронзы на перегретый вал. Происходит усиленный износ подшипников, увеличение зазоров в них до недопустимых, что приводит к повышенному люфту всего вала. Увеличение зазоров в подшипниках, в свою очередь, ведет к тому, что турбинная и компрессорная крыльчатки, выбрав весь зазор между корпусами, начинают изнашиваться о них. Вступает в это дело еще одна сила — привнесенный дисбаланс, который становится много больше допустимого и ускоряет процесс умирания турбокомпрессора. Обычно это сопровождается характерными звуками — скрежетом, свистом, воем турбины.
Всего в пункте «Недостаток масла» можно выделить три подпункта:
- Резкое(быстрое) масляное голодание
- Плавное(медленное) масляное голодание
- Периодическое масляное голодание
- Резкое (быстрое) масляное голодание возникает в случае резкой утраты турбиной возможности смазываться проточным маслом. Это может быть вызвано обрывом маслоподводящей трубки, ее перегиба, резким уменьшением производительности масляного насоса, отсутствия масла в системе смазки и т.д. Сюда можно включить также и «сухой пуск», который иногда бывает при неправильной установки турбокомпрессора после ремонта или покупки нового. В среднем корпусе турбины остается воздушная пробка, которую масло не может продавить достаточно долгое время, приводя к тому, что на заведенном двигателе вал турбины вращается в условиях недостатка масла, что неизбежно ведет к его перегреву, образованию коксовых отложений, налипанию бронзы подшипников и выходу из строя всего турбокомпрессора в достаточно малые сроки.
- Плавное (медленное) масляное голодание — это постепенный износ деталей турбокомпрессора, который работает в условиях постоянного небольшого недостатка масла. Оно поступает в турбину, но его количества недостаточно для охлаждения и работы на высоких нагрузках. В таких случаях все вышеописанные процессы происходят медленно, турбина умирает не быстро, это может растянуться на месяцы. Происходит это в случаях плохой производительности масляного насоса, закоксованности маслоподающей магистрали, перегибов трубок, использования неподходящих масел.
- Периодическое масляное голодание связано с неправильной эксплуатацией турбированных двигателей. Основная причина такого масляного голодания — остановка двигателя после активной эксплуатации. При работе на больших нагрузках, высоких оборотах, турбина на двигателе достаточно сильно разогревается, а охлаждение происходит либо только маслом, проходящим через турбину, либо системой охлаждения двигателя ( характерно для бензиновых двигателей). Поэтому при резкой остановке двигателя в разогретую турбину прекращается подача масла для ее охлаждения, или масла и охлаждающей жидкости. Это приводит к тому, что вал, подшипники и корпус турбины, имея высокую остаточную температуру, нагревают оставшееся в полостях турбины масло до температур, при которых оно начинает коксоваться, возникают отложения в маслоподающих каналах, что приводит к уменьшению их сечения и в дальшейшем — меньшей пропускной способности масла через эти каналы. Таким образом можно сказать, что владелец сам медленно, планомерно «убивает» свой турбокомпрессор неправильной эксплуатацией. После активной езды, работы, больших нагрузок, двигателю нужно двать 2-3 минуты, чтобы охладить маслом и охлаждающейся жидкостью все агрегаты, которые в этом нуждаются, в первую очередь — турбину.
Примеры масляного голодания:
Попадание посторонних предметов
Такую причину выхода из строя турбокомпрессора, как попадание посторонних предметом можно разделить на две части:
- Попадание в компрессорное колесо
- Попадание в турбинное колесо
Начнем по порядку.
1.Попадание посторонних предметов в компрессорное колесо по большей части указывает на неисправности систем подачи воздуха в турбину. Это может быть поврежденный воздушный фильтр ( или его отсутствие), который не препятствует попаданию мелких частиц, пыли, находящихся в воздухе; неплотность соединений впускных патрубков, через которые может поступать нефильтрованный воздух, их повреждение. Причем физический размер частиц, находящихся в подаваемом нефильрованном воздухе может варьироваться в больших пределах: от мелких, вызывающих сошлифовывание лопаток компрессорного колеса, до крупных, вызывающих серьезные деформации.
Повреждения компрессорного колеса могут вызывать не только частицы, содержащиеся в неочищенном воздухе, но и отслоившиеся кусочки фильтра, части поврежденной системы подачи воздуха; забытые при ремонте двигателя куски ветоши, инструмент и другие твердые и мягкие предметы.
фото поврежденных компрессорных колес для примера:
2.Повреждения турбинного колеса могут быть вызваны попаданием частей разрушенных поршневых колец, седел клапанов, самих клапанов, а также частей прогорающих поршней. Все эти причины являются следствием критической неисправности двигателя. Необходимо в срочном порядке искать проблему и устранить ее.
Пример попадания постороннего предмета в турбинное колесо:
Повреждения компрессорного или турбинного колес влечет за собою появление дисбаланса, пусть даже небольшого, но на больших скоростях вращения ротора он становится критическим, разрушающим, и в дальнейшем приводит к поломке турбокомпрессора.
Загрязненное масло
Турбокомпрессор тесно интегрирован в систему жизнеобеспечения двигателя, о чем мы уже говорили выше, и смазывается тем же самым маслом, что и двигатель, за одним исключением! Масло в турбину в большинстве современных моторов поступает после того, как прошло через основные системы двигателя и смазало их. На практике это означает, что в турбину оно попадает самым последним, после чего сливается прямо в картер. Редкие исключения бывают, когда для смазки турбокомпрессора предусмотрена отдельная магистраль, идущая напрямую с масляного насоса.
В подавляющем большинстве случаев магистраль не отдельная. Масло, поступая в двигатель, не только смазывает его ,но и смывает продукты трения, коксовые отложения и другие примеси, которые будут отфильтрованы в масляном фильтре. Но до этого момента масло еще должно поступить в турбину, агрегат высокоточный и требовательный к качеству и чистоте масла.
Если в двигателе имеются неисправности, приводящие к износу трущихся частей, то продукты трения неминуемо будут вымываться маслом и проходить дальше, попадая в другие системы двигателя, в том числе и турбину. В турбине эти примеси приводят к износу ротора и подшипников, увеличивая радиальный люфт и приводя в дальнейшем к поломке.
На фото показаны несколько примеров износа, который образуется при наличии посторонних, абразивных частиц в масле :
Если в турбокомпрессоре наблюдается такая картина, значит и многие механизмы двигателя имеют такой же износ. Необходимо в срочном порядке отремонтировать двигатель, устранить причину загрязнения масла абразивными примесями и только после этого ставить восстановленный или отремонтированный турбокомпрессор снова на двигатель. Если не устранить причину, после ремонта турбины она выйдет из строя снова, именно по этой же причине.
Подпор картерных газов
Картерные газы присутствуют практически в любом двигателе. Образуются они за счет прорыва газов из цилиндров при взрыве рабочего тела через поршневые кольца. Чем новее мотор, тем меньше этих газов, ведь и кольца , и стенки цилиндров находятся в лучшем состоянии, чем у моторов с пробегом. Обычно картерные газы удаляются системой вентиляции картера. В некоторых случаях это просто сопун, выведенный в сторону, в некоторых случаях — более сложная система, подающие картерные газы снова на впускную систему двигателя.
По мере износа мотора картерных газов становится больше, а система вентиляции или не справляется с их удалением, или совсем перестает работать надлежащим образом. При таком положении дел, количество газов в картере двигателя начинает создавать там некое положительное давление. И вот это давление в картере создает своеобразную пробку, которая мешает маслу из турбины самотеком сливаться обратно в картер. Масло начинает искать выход из турбины через уплотнительные кольца, турбина начинает течь. Если масло выходит через компрессорную часть турбины — оно попадает в интеркулер, оттуда в двигатель, и сгорает. Если его было мало, то ничего страшного может и не произойти.
Если течь турбины происходит через турбинную часть ( горячую), то масло на выходе сразу же начинает подгорать и коксоваться из-за высокой температуры выхлопных газов. Через какое-то время этот налет кокса достигает таких размеров, что мешает ротору турбины свободно вращаться, теряется производительность, сам ротор начинает изнашиваться, что , в конечном результате, приводит к поломке и необходимости ремонта турбокомпрессора.
Так же, если давление картерных газов много превышает допустимые пределы, эти газы могут через систему слива попасть в корпус турбины. Приводит это к тому, что температура масла поднимается внутри турбины и начинает коксоваться уже в корпусе, оседая на всех поверхностях, уменьшая допустимые зазоры и приводя к тому, что количество попадающего масла в турбину уменьшается. Все эти процессы снова же приводят к выходу из строя турбины и необходимости ее ремонта.
Резюме
Бытует мнение, что турбина — ненадежная деталь двигателя, которая периодически сама по себе ломается, выходит из строя. Но это очень большое заблуждение.
Турбина — надежный агрегат, расчитанный на весь срок службы мотора. Она тесно интегрирована с другими системами двигателя и любая неисправность этих систем будет сказываться на турбине (турбокомпрессоре).
Турбина является своего рода лакмусовой бумажкой, индикатором состояния мотора; сама по себе она не сломается, но при выходе из строя укажет на неисправность той или иной системы двигателя, которая и стала виной поломки турбины.
Наша задача при ремонте Вашего турбокомпрессора — установить истинную причину выхода из строя турбокомпрессора, донести ее до Вас, чтобы Вы смогли устранить неисправность двигателя и больше не беспокоиться по этому поводу, получая удовольствие от вождения.
Помните : Сломанная турбина — это следствие, а саму причину нужно установить и устранить!
Перепечатка текста и фотографий Nadduv.by запрещена без разрешения авторов статьи и владельцев ресурса.
Масляное голодание турбины
Работа турбины в условиях масляного голодания недопустима! Даже кратковременная. Дело в том, что ее вал вращается на огромной скорости, большей, чем непосредственно двигатель. Поэтому для вала турбины, описанные выше проблемы, актуальны еще больше. Если в один прекрасный момент ее вал будет вращаться без смазки, то его очень быстро заклинит, и турбина попросту выйдет из строя. В частности, выходят из строя втулки и вал турбокомпрессора.
Поврежденные поверхности турбокомпрессора
Однако первыми страдают подшипники. При выходе их из строя одного за другим происходит взаимное трение роторов турбины и компрессора, а также износ уплотнительных колец. В самом худшем случае может возникнуть обрыв вала турбины.
Нормальная рабочая температура работы подшипников составляет +60°…+90°С. Поэтому теплоотдача очень важна, а ее нарушение вследствие эффекта масляного голодания приводит к значительному разогреву вала турбины. А учитывая, что тепло также поступает со стороны турбинного колеса, то температура вала может достигнуть +400°С. Из-за такой температуры происходит процесс коксования остатков масла на валу. Также коксом забиваются отверстия, подводящие масло к подшипникам и среднему корпусу турбины. А это способствует еще большему масляному голоданию.
То есть, из-за работы турбины в сухом состоянии подшипники быстро изнашиваются, а на валу появляются сторонние металлические отложения. Зазоры в подшипниках увеличиваются, вследствие чего появляется люфт вала. Также из-за зазоров в подшипниках происходит процесс, когда компрессорная и турбинная крыльчатки выбирают сначала зазор между корпусами, а потом попросту трутся и изнашиваются о них. Следствием этого является дисбаланс, который увеличивается со временем. А это по сути «начала конца» турбокомпрессора. Обычно при этом турбина издает дополнительные «нездоровые звуки» — громкий свист, скрежет, вой.
Результат изношенности турбин
У турбокомпрессоров выделяют три типа масляного голодания:
- Быстрое (или резкое). Резкое появление масляного голодания может быть вызвано несколькими причинами — обрывом или перегибом маслоподводящей трубки, неисправностью масляного насоса, утечкой масла из системы. Тут же можно отметить так называемый «сухой пуск». Он может случиться при неверном монтаже компрессора после ремонта или после покупки нового агрегата. В частности, при этом в среднем корпусе пружины может образоваться воздушная пробка, которую масло не может продавить, что является естественной причиной масляного голодания.
- Плавное (или медленное). В этом режиме турбина постоянно работает при небольшом недостатке объема масла. Причин тут может быть много — низкая производительность масляного насоса, закоксованность масляной магистрали, небольшой перегиб трубок, использование масла с не соответствующей вязкостью. Медленное голодание — это медленный выход турбины из строя. Поэтому всегда контролируйте нормальную работу перечисленных узлов.
- Периодическое (или цикличное). Обычно к этому приводит неверная эксплуатация двигателя. В частности, его резкая остановка после большой и продолжительной нагрузки. Дело в том, что на больших оборотах турбина и остальные элементы сильно разогреваются, а их охлаждение обеспечивается маслом. А если двигатель отключить, движение масла прекратиться. Следствием этого является нагрев оставшейся в системе смазки, и ее коксование. Из-за этого забиваются масляные каналы, а площадь их поперечного сечения, а значит и производительность уменьшается. Таким образом, владелец сам медленно «убивает» двигатель. Чтобы такого не происходило, после значительных нагрузок на двигатель необходимо дать ему поработать несколько минут с тем, чтобы он охладил турбину.
Для турбины также важно, чтобы масло было чистым и соответствующей консистенции (не густым).
Без надувательства: почему ломаются турбины, и как их ремонтируют
Кратко об устройстве и работе
Все гениальное просто. Правда, это относится к самой идее – концепции, так сказать, турбокомпрессора. Многим инженерам не давала покоя расходуемая впустую энергия вылетающих из выпускного коллектора отработанных газов. Наконец один из них (Альфред Бюхи) все-таки создал конструкцию, в которой на одном валу были установлены два колеса с крыльчатками – компрессорное и турбинное. Поместив вал с колесами в корпус, он получил турбокомпрессор.
Так, на турбинное колесо попадали вылетающие через выпускной коллектор отработанные газы и раскручивали его, а вместе с ним и компрессорное колесо, благодаря которому атмосферный воздух под давлением подавался во впускной коллектор. Компрессорное и турбинное колеса имеют свои корпусы, называемые еще «улитками», вал на втулках помещен тоже в свой корпус, который называют «картриджем». В последний подводится моторное масло для смазки, а иногда и охлаждающая жидкость для дополнительного охлаждения. Сам вал, на котором установлены турбина и компрессор, чаще вращается на подшипниках скольжения – втулках из бронзы. Есть варианты и на подшипниках качения, но такие турбокомпрессоры имеют очень высокую стоимость.
Статьи / Практика Ремонт блока цилиндров: как это делается Блок цилиндров на первый взгляд может показаться деталью простой: чугунный корпус с цилиндрами — и только. Однако и здесь есть целый комплекс тонких нюансов: зеркало цилиндра, хон, плоскость… 23017 0 17 19.10.2016
Для контроля за частотой вращения турбины, а, следовательно, и давлением наддува установили перепускной клапан (wastegate), который при необходимости сбрасывает часть отработанных газов в обход турбины. Управляется этот клапан с помощью актуатора, который может быть вакуумным или с электрическим сервоприводом. На впуске же установлен байпасный клапан, призванный перенаправлять воздух обратно на вход компрессора в моменты закрытия дроссельной заслонки. Кстати, знаменитый «пщщщ» при переключении передач в фильме «Форсаж» – это работа заменителя байпаса – блоу-офф клапана (blow-off). Именно при его работе избыток воздуха столь эффектно отправляется в атмосферу.
Но никто и ничто не стоит на месте, а потому те, кому не нравилась грубая работа перепускного клапана, решили, что неплохо было бы управлять направлением потока отработанных газов. Так появились турбокомпрессоры с изменяемой геометрией. Внутри корпуса турбинного колеса установлены по кругу направляющие лопатки, которые при помощи специального механизма изменяют свое расположение, по-разному направляя поток отработанных газов на лопатки турбинного колеса. Тем самым регулируется частота вращения турбины в зависимости от нагрузки на двигатель.
В рамках этого материала мы не будем рассматривать ни сдвоенные, ни комбинированные системы наддува, так как на сегодня главное – понять, какие проблемы могут возникнуть, и как они решаются.
Что может поломаться
Так, например, при попадании посторонних предметов или пыли во впускной трубопровод могут разрушиться лопатки компрессорного колеса.
Что-либо подобное случается и с лопатками турбинного колеса, а вместе с ним и лопатками изменяемой геометрии, если таковые имеются.
Масляное голодание, неправильный подбор масла, перегрев, нарушение регламента замены моторного масла – все это приводит к износу рабочих поверхностей вала турбокомпрессора.
Износ может стать причиной заклинивания системы изменения геометрии турбины.
Возможны заклинивания актуаторов привода перепускного и байпасного клапанов, которые управляются ЭБУ двигателя.
Из-за чрезмерных перегрузок есть вероятность деформации вала турбины. Все перечисленное – только основные причины. Выявленное же в процессе ремонта может неприятно удивить, ведь турбина – это высоконагруженный агрегат, и причин выхода из строя может быть множество.
Как понять, что с турбокомпрессором проблемы
Базовых признаков только два – потеря тяги или такая тяга, которой не было раньше. При потере тяги сервисмен первым делом «грешит» на турбину, потому что она – одна из самых уязвимых единиц под капотом. Крутится порой до 150 000 об/мин, с одной стороны греется, с другой – охлаждается, а потому если тяга на авто куда-то начала пропадать, то подозрение в первую очередь падет на нее. Все остальное можно узнать только после снятия турбокомпрессора с автомобиля.
Статьи / Практика Цепной ГРМ: как он устроен и как менять цепь Издревле на Руси наличие цепи в приводе ГРМ считалось хорошим предзнаменованием. Разгадка тому проста: есть мнение, что цепь – это нечто вечное и не требующее обслуживания. Но как вы могли д… 28168 4 5 12.10.2016
Предварительно мастер просто обязан выполнить диагностику всех систем, чтобы убедиться в том, что ни один из датчиков не вышел из строя, и нет ни одного места, через которое воздух попадал бы во впускной коллектор в обход системы впуска.
Есть еще один момент – это шум турбины высокой частоты, почти писк, который зачастую говорит о слишком большом осевом или радиальном люфте вала турбокомпрессора. Двигатель при этом может тянуть, как и прежде, но время жизни турбины резко начинает стремиться к нулю.
А теперь о том, что касается тяги, нехарактерной для двигателя – то есть, если вы вдруг обнаружили, что больше нет турбоямы и чего-то подобного, и автомобиль «на подрыве» всегда. Такие признаки могут говорить о том, что перепускной клапан (wastegate) заклинило, отработанные газы не сбрасываются, и оттого турбина качает воздух по полной, повышая давление наддува. «Подрыв» – это хорошо, но он может закончиться прогоранием поршня или клапанов из-за перегрузки. Так что следите за «характером» своего автомобиля.
После снятия турбокомпрессора
Все, что описано выше, касается исключительно диагностики до снятия турбины с двигателя. Теперь же представим, что мастер провел диагностику и выдал неутешительный вердикт, что скорее всего проблемы связаны именно с турбокомпрессором. В этом случае механик демонтирует его и отправляет на участок дефектовки и ремонта.
Теперь начинается самое интересное. Первое, на что смотрит мастер, – это компрессорное и турбинное колеса и состояние корпуса турбинного колеса. По нагару и саже на впуске корпуса турбины мастер может приблизительно сориентировать, что является их причиной – может, «заливает» форсунка, или износились поршневые кольца, отчего в наддув гонит масло из картера двигателя. Осмотром же турбинного и компрессорного колес можно выявить чрезмерный износ оных, как в нашем случае.
В идеале каждая из лопаток должна проходить рядом с корпусом с минимальным зазором – слишком большой зазор означает потери. Далее мастер на ощупь проверяет люфт вала турбины.
Почему на ощупь? Да потому, что люфта практически не должно быть, причем ни радиального, ни осевого. Далее следует разборка. Ничего сложного в ней нет: болты и гайки долой – и вот уже «улитки» отдельно, картридж отдельно. Далее мы отвернули гайку крепления компрессорного колеса и сняли его, после чего вал извлекли из картриджа. Втулки – выпрессовали. Вот по сути и вся разборка. Турбинное колесо, к слову, образует с валом одну неразъемную деталь.
Все элементы корпуса турбокомпрессора отправляются на пескоструйную очистку.
Рабочие элементы отправляются на обмер – там, в частности, измеряется диаметр вала в местах установки втулок. При необходимости заменяется компрессорное колесо. Если с валом или с турбинным колесом все плохо, то поможет только замена. Помимо этого, при проверке подают разрежение и проверяют работу актуаторов. Если же актуатор электрический, его проверяют с помощью соответствующих диагностических приборов.
Ремонт турбины
Если поверхности вала изношены в пределах допустимого, то их шлифуют, если вне пределов – заменяют. После шлифовки снова измеряют наружный диаметр и вытачивают под него втулки.
Затем вал отправляют на проверку его биения – и никакого диссонанса или нарушения технологии здесь нет. Дело в том, что вал можно условно разделить на две части – рабочую, на которую установлены втулки, и часть, на которую установлено компрессорное колесо. Последняя не может быть отшлифована из-за того, что компрессорные колеса, как запчасти, поставляются только в номинальных размерах. Шлифовка вала пусть и на малую долю, но изменит его диаметр. А изменение зазора между валом и колесом недопустимо. Потому мастер ставит вал на специальный стенд с индикатором часового типа и, вращая его, определяет точки деформации.
Затем с помощью специальных инструментов и молотка правит его. Правит до тех пор, пока не добьется почти идеальных результатов по биению.
После правки вал отправляется на балансировку. Процесс этот сам по себе интересный. На специальный стенд ставят вал, на него накидывают приводной ремень, который и прижимает вал к опорам. На турбинное колесо наносится метка, а напротив него ставится лазерный датчик частоты вращения. После включения приводного электромотора вал раскручивается до определенных оборотов, чтобы откалибровать стенд. Затем мастер прилепляет небольшой кусок пластилина напротив метки турбинного колеса и снова включает стенд. Потом лепит приблизительно такой же кусок пластилина с обратной стороны турбинного колеса, но напротив первого куска.
После этого мастер включает стенд, доводит обороты до требуемых и выключает. По итогам процедуры на экране дисплея стенда выводятся приблизительные точки дисбаланса вала с весом материала, который необходимо удалить для балансировки.
Глядя на эти точки, мастер немного стачивает поверхность гайки турбинного колеса.
Затем вал снова отправляется на стенд – и весь процесс повторяется по кругу, пока не будут достигнуты требуемые показатели.
После удачной балансировки мы ставим на вал уже подготовленные втулки и собираем то, что называют картриджем – корпус вала.
Турбину почти полностью собирают – лишь без установки «улитки» компрессора.
В таком виде ее устанавливают на стенд для окончательной проверки перед сборкой.
Гайку крепления компрессорного колеса предварительно намагничивают специальным магнитом. Делают это с целью снятия показаний работы вала – его частоты вращения и биения. Установка на стенд подразумевает подключение подачи масла и холодного сжатого воздуха. На стенде мастер раскручивает турбину до частоты немного выше рабочей, проверяя основные показатели работы.
Убедившись, что все в порядке, устанавливают корпус компрессора и актуатор. Далее подсоединяют к актуатору вакуумный шланг, а на его шток устанавливают электронный индикатор, который является частью специального оборудования для регулировки начала открытия и хода штока.
В память стенда внесена база данных по турбокомпрессорам – мастеру достаточно внести номер турбины в эту базу (номер нанесен на корпусе каждой турбины) и запустить процесс диагностики.
Стенд подведет определенное разрежение к актуатору, а индикатор считает ход штока. Если что-то окажется не в порядке, мастер отрегулирует длину штока. На этом ремонт турбины можно считать оконченным.
Перед установкой турбокомпрессора на двигатель, особенно если сам ДВС «капиталился», многие рекомендуют промыть систему смазки промывочным или просто недорогим маслом. Рекомендуется сделать это как минимум четыре раза и только после этого ставить турбокомпрессор. Если не учесть этого, то следующий ремонт турбины потребуется раньше, чем предполагалось.
В заключение
Вал турбины очень чувствителен к качеству моторного масла, и продукты износа двигателя могут сделать свою коварную работу. Потому, когда дело касается ремонта турбокомпрессора, не стоит дешевить. В целом даже самый сложный ремонт всегда будет приблизительно в два раза дешевле самой дешевой, но новой турбины. Если усреднить цены, то ремонт может стоить около 250 долларов, а новая турбина в сборе – приблизительно 500 долларов. Ну а чтобы подольше не заезжать в сервис за столь дорогостоящим ремонтом, следите за своим автомобилем и качеством используемого моторного масла, а также не ленитесь читать рекомендации по правильной эксплуатации автомобилей в зимний период.
Особая благодарность в подготовке материала организации «РемТурбоСервис» (+38 057-762-98-26, Харьков; +7 917-540-61-20, Белгород; +7 495-255-46-96, Москва)
Опрос
А вам приходилось сталкиваться с поломкой турбокомпрессора?
Ваш голос
Всего голосов:
Распространенные мифы о маслянном голодании
Существует несколько популярных мифов и заблуждений, которые распространены в интернете и просто среди автовладельцев. Попытаемся развенчать их, и пролить свет правды на возникающие у многих вопросы.
- Объем герметика, наложенного при монтаже клапанной крышки или поддона никаким образом не влияет на работу масляного насоса. И более того, чем его больше, тем лучше, поскольку якобы плотнее прилегание. На самом деле это огромное заблуждение! Ведь его излишки частично выдавятся внутрь, вследствии чего обязательно попадет и в систему смазки. Что грозит засорением масляных каналов, редукционного клапана и сеточки маслоприемника.
- Существуют чудодейственные присадки, позволяющие двигателю работать вовсе без масла. На самом деле подобные составы лишь создают защитную пленку для трущихся поверхностей. А якобы результаты тестов представлены для работающих без нагрузки двигателей (на холостых оборотах). Поэтому дважды поинтересуйтесь составом и функциями таких присадок перед использованием, и даже при этом используйте их лишь с нормальным уровнем масла в моторе.
- Еще есть один распространенный миф о том, что при замене масла его нужно доливать также непосредственно в масляный фильтр. Аргументируется это якобы масляным голоданием двигателя. Такое утверждение справедливо лишь в том случае, если температура на улице от -25°С и ниже.
На мощных дизельных двигателях конструкция предусматривает наличие предварительной системы смазки перед пуском, дабы в зимний период оно было необходимой вязкости и не допускать масляного голодания.
Субъективные причины
Под субъективными причинами понимается «человеческий фактор», наиболее частая причина: отказ от технического обслуживания автомобиля.
Любой автомобиль исправно работает лишь до той поры, пока его обслуживанию уделяется достаточное внимание. Каждая деталь имеет свой ресурс, выработав который она ломается, или перестает работать должным образом.
- Отказ от периодической проверки щупом уровня масла в поддоне картера;
- несвоевременный визуальный осмотр узлов двигателя (сальников валов) на предмет утечки масла. Достаточно просто посмотреть на то место где стояла машина, убедившись, что нет масляных пятен;
- нарушение заводского периода замены смазывающей жидкости двигателя;
- использование при замене масла марки, не отвечающей рекомендациям завода изготовителя.
Несвоевременная замена масла, равно как и использование марок не рекомендованных заводом изготовителем, в последствии приводят к закоксовке и закупориванию маслопроводящих каналов. Смазка прекращает поступать к узлам и деталям двигателя.
Современное масло — это сложные химические соединения, со множеством присадок и дополнительных компонентов. Именно по этой причине не стоит пренебрегать рекомендованными сроками его эксплуатации, не ждать когда масло выпадет в осадок или начнет расслаиваться на составляющие.
Дополнительные советы
Напоследок резюмируем для вас информацию, а также приведем несколько дополнительных советов, которые позволят вам избежать неприятных последствий масляного голодания двигателя.
- Не забывайте регулярно проверять уровень масла в моторе. При необходимости доливайте его.
- Контролируйте состояние масла. Меняйте его в соответствии с рекомендациями автопроизводителя. Если оно значительно почернело и загустело, то следует выполнить его замену еще до следующего ТО.
- Вовремя меняйте масляный фильтр. Лучше покупайте оригинальную продукцию или ее качественный аналог. Избегайте подделок. Никогда не покупайте фильтра, у которых фильтрующий элемент выполнен из картона.
- В холодное время года после запуска двигателя не давайте ему больших оборотов. Пусть он сперва нормально прогреется в холостом режиме. Также желательно в сильный мороз ехать поначалу на небольших оборотах. Это связано с тем, что густое холодное масло насосу гораздо тяжелее гонять по системе. А это является естественной причиной масляного голодания.
Эти простые правила помогут избежать вам дорогостоящих ремонтов, и эксплуатировать машину долгие годы.
Каким симптомам уделять внимание
Чем вреден недолив или перелив масла? Его нехватка запросто может привести к отказу ряда узлов движка. Представьте себе нерадивого автолюбителя, который забывает вовремя менять смазочную жидкость в системе. Постепенно она обрастает частицами грязи, которые забивают маслопровод и каналы. К чему это приводит — спросите Вы? К затрудненному доступу к другим узлам мотора.
За попадание масла в систему отвечает масляный насос, который толкает его через фильтрационный элемент и подводит ко всем основным деталям. Если смазочная жидкость старая, а каналы засорены, то образуются заторы, вызывающие голодание. Одним словом, несвоевременная замена приводит к тому, что вместо пользы смазка начинает постепенно разрушать детали двигателя. Вот такие основные симптомы, которым следует уделять первостепенное внимание.