Разберёмся в неисправностях турбокомпрессора или как понять, что турбина умирает

Турбина - довольно сложное устройство, увеличивающее мощность двигателя. Его выход из строя, в отличие от многих других компонентов автомобиля, не критичен. Но стоит понимать, что двигатель без него нормально работать не будет, к тому же протечки масла и топлива не скажутся положительно на общем состоянии перевозки и кошельке автовладельца. Как вовремя понять, что турбина умирает. Чтобы определить неисправность, необходимо разобраться в принципах ее действия, узнать симптомы и что могло к этому привести. Однако для более точной диагностики потребуется обратиться к мастерам автосервиса или АЗС.

Что из себя представляет турбина

Проще говоря, турбина - это механическое устройство в автомобиле для подачи сжатого воздуха в камеру сгорания. Основная задача турбокомпрессора - значительно увеличить мощность двигателя без увеличения его рабочего объема. Установка турбины обеспечивает увеличение мощности трансмиссии на пятьдесят процентов, а иногда и больше по сравнению с двигателями без турбонаддува того же объема. Это связано с нагнетанием воздуха в цилиндры под давлением турбиной и увеличением содержания кислорода в топливной смеси и, как следствие, повышением ее КПД.

Конструктивно турбина представляет собой механическое рабочее колесо, приводимое в движение выхлопными газами автомобиля. То есть энергия выхлопных газов используется для захвата и доставки воздуха (и, следовательно, кислорода) в систему для улучшения качества топливной смеси. С технологической точки зрения на сегодняшний день это наиболее эффективное устройство для увеличения мощности двигателя при том же расходе топлива, которое позволило снизить выброс токсичных газов в атмосферу.

Такие агрегаты широко используются как в дизельных электростанциях, так и в бензиновых двигателях. Кроме того, в первом случае турбодвигатели оказались наиболее эффективными из-за высокой степени сжатия и небольшого, по сравнению с бензиновыми автомобилями, числа оборотов коленчатого вала.

Кроме того, ограниченное использование турбокомпрессора на бензиновых автомобилях связано с возможным проявлением детонации, которая происходит при резком увеличении оборотов двигателя, а также высокой температурой выхлопных газов, которая достигает тысячи градусов против шести сотня для дизельных двигателей. Конечно, эти температуры могут повредить детали турбины.

Из чего состоит турбина

В зависимости от производителя и модели турбины имеют некоторые отличия, однако основные конструктивные элементы и механизмы идентичны. Таким образом, в устройство любой турбины входит воздухозаборник, сразу за ним устанавливается воздушный фильтр, дроссельная заслонка, турбонагнетатель, интеркулер и выпускной коллектор. Все части агрегата соединены между собой трубами и шлангами, изготовленными из надежных и износостойких материалов.

Большинство знакомых с конструктивными особенностями автомобиля обратили внимание на несколько отличий турбонагнетателя от штатной системы впуска - это наличие интеркулера и турбонагнетателя, а также некоторых элементов управления и регулирования накачки.

Одним из основных и наиболее важных элементов турбины является турбокомпрессор (или турбокомпрессор). Именно он обеспечивает повышенное давление воздуха на впускных коллекторах двигателя. По своей конструкции турбокомпрессор имеет два колеса - турбину и нагнетатель, расположенные на валу ротора. Каждое колесо смонтировано в отдельном прочном корпусе, в конструкции предусмотрен подшипник.

Как влияет неисправная турбина на работу двигателя автомобиля

Многие считают, что небольшой агрегат в виде турбины в случае поломки вряд ли окажет сильное негативное влияние на работу двигателя, но это не совсем так. Очень частая причина выхода из строя турбины - низкое давление или некачественное масло. Падение давления часто вызвано сильным загрязнением или некачественным масляным фильтром, а также методом «пяти минут промывки».

Учитывая высокую скорость вращения турбины, а также постоянное воздействие высоких температур, которые являются нормальными условиями эксплуатации, даже небольшое и кратковременное падение давления в масляной системе может вызвать повреждение подшипника вала турбины. При его сильном износе радиальный люфт увеличивается и этот люфт приводит к повреждению и выходу из строя сальников.

Когда сальники разрушены, нет надлежащего уплотнения, и в результате масло легко попадает в коллектор двигателя. Параллельно с этим еще больше снижается давление масла в подшипниках вала турбины, что приводит к еще большему повреждению этого агрегата.

Горячий выхлопной газ проходит через сломанные элементы в подшипники, где температура повышается до такой степени, что все смазочные материалы полностью выгорают. Это приводит к полному разрушению самого подшипника. Он перестает выполнять свою функцию, что приводит к поломке лопаток турбины, мусор которой остается внутри агрегата.

Качество смазки компонентов турбины во многом зависит от масляного насоса двигателя. Даже кратковременная работа агрегата в этом режиме оставит двигатель автомобиля без смазочных материалов. А что будет с двигателем при работе без масла, объяснений не требует.

Чтобы избежать подобных неприятных ситуаций, важно помнить основные симптомы неисправности и выхода из строя турбокомпрессора. Если вовремя не обратить внимание на эти симптомы и не принять соответствующие меры, то звук характерного скрежета лопаток о внутренний корпус турбины, приводящий к еще большим проблемам, не будет длиться долго. Если появился хоть какой-то намек на неисправность, лучше сразу обратиться в автосервис или к специалисту АЗС.

Признаки того, что турбина «умирает»

Выход из строя турбины во многих случаях происходит очень быстро, на это есть несколько причин: это может быть, как уже говорилось, нехватка масла, попадание твердых частиц на крыльчатку компрессора и крыльчатку турбины, а также авария может привести к выходу из строя. Однако чаще турбокомпрессор постепенно приходит в негодность, и автовладелец успевает обратить внимание и принять необходимые меры по устранению причин поломки или обратиться к специалисту.

Есть много самых распространенных признаков отказа турбины. К ним относятся следующие:

• наличие постороннего шума от турбины при работе силовой установки (свист или гул);
• появление серого дыма из выхлопной системы;
• значительно увеличивается расход масла;
• увеличивают перепады давления.

Чтобы выявить неисправности на ранних стадиях, достаточно внимательно прислушаться к своему автомобилю. Например, уменьшилась мощность автомобиля или он потерял динамику, это говорит о том, что турбина не создает достаточного давления.

Иногда это вызвано увеличением противодавления из-за очень грязного катализатора. Кроме того, они также могут привести к неисправности электромагнитного клапана (который регулирует разрежение турбины), что также приводит к снижению мощности двигателя.

Если эти элементы работают правильно, стоит проверить вестгейт или изменяемую геометрию. Часто при агрессивном стиле вождения поток выхлопных газов проходит через клапан или поврежденная переменная геометрия прилипает к корпусу турбокомпрессора и не направляет воздух к турбинному колесу. В этом случае резко падает КПД турбины. Если таким способом не удалось определить причину неисправности, необходимо будет снять турбокомпрессор с силовой установки.

На приближающийся отказ турбины и возможный признак неисправности также может указывать дым из выхлопной системы.

Цвет дыма и запах выхлопного газа

Появление дыма в выхлопной системе нельзя игнорировать, к нему следует внимательно присмотреться. Процесс часто сопровождается неприятным химическим запахом, который отлично слышен во время вождения.

Наличие черного дыма

Указывает на сгорание топливной смеси в турбине. Неисправность может быть вызвана недостатком кислорода в топливной системе. Вы должны проверить:

• все патрубки и их соединения на герметизацию;
• электронный блок управления;
• воздушные фильтры;
• качество всей системы электроснабжения;
• двигатель.

Особое внимание стоит уделить фильтрам, наиболее частая причина нехватки воздуха в топливной системе - грязный фильтрующий элемент.

Синий дым

Это означает, что масло попадает в камеру сгорания. Причиной может быть утечка из-за неисправности турбокомпрессора или двигателя. В этом случае необходимо осмотреть и проверить все соединения.

Белый дым

Основная причина этого дефекта - засоренная маслосливная магистраль. Требует замены или ремонта.

Признаки выхода из строя турбокомпрессора

Как упоминалось выше, голубовато-серый выхлоп указывает на сгорание масла в цилиндрах двигателя, которое поступило из турбокомпрессора или двигателя. Черный цвет указывает на утечку воздуха, а белый - на засорение маслопровода. Свисток может сигнализировать об утечке воздуха на стыке компрессора и двигателя. Шум решетки указывает на аномальное трение между деталями и элементами конструкции.

В случае периодической остановки или полного выхода из строя турбины необходимо проверить все ее детали и агрегаты. Чаще всего выход из строя турбокомпрессора происходит по трем причинам. О них чуть ниже.

Недостаточное давление масла

Это может произойти из-за утечки или защемления маслопровода или из-за неправильного подключения к турбине. Это приводит к быстрому износу колец, цапф валов, плохой смазке и резкому повышению температуры радиальных подшипников турбонагнетателя. Их нужно будет заменить на новые.

Загрязненное масло

Это может произойти из-за преждевременной замены смазочного материала или масляных фильтров, при попадании воды или топлива в масло, а также при использовании некачественных смазочных материалов. Приводит к преждевременному износу подшипников, засорению трубопроводов, повреждению вала.

Неисправные элементы необходимо заменить на новые.

Посторонний предмет внутри турбокомпрессора

Это может повредить или сломать лопасти крыльчатки компрессора, что приведет к снижению давления воздуха; лопатки турбинного колеса; ротор. В этом случае со стороны компрессора необходимо будет заменить фильтр и проверить герметичность всасывающего участка. Со стороны турбины необходимо заменить вал и проверить впускной коллектор.

Визуальный осмотр

В начале диагностики проверяется уровень и качество моторного масла. Также очень важно, чтобы внутрь турбокомпрессора не попали посторонние предметы.

Затем можно приступить к анализу выхлопных газов. Снижение мощности и общей динамики, а также черный выхлоп говорят о чрезмерном обогащении топливной смеси. Это может быть вызвано недостаточным количеством кислорода, подаваемого в цилиндры из-за неисправностей во впускной системе. Иногда мощность снижается из-за негерметичности выхлопных газов.

Для проверки необходимо будет запустить двигатель и услышать посторонние шумы при работающем турбонагнетателе. Не должно быть свистящих или скрипящих шумов, хлопков воздуха в суставах и т.п. Трубки, по которым воздух подается в двигатель, проверяют на герметичность. Любая потеря или повреждение недопустимы. Важно проверить состояние воздушного фильтра - загрязнение снижает его пропускную способность, что приводит к недостаточному количеству воздуха в цилиндрах.

Появление белого или серого дыма может быть вызвано как неисправностью самого компрессора, так и другими узлами двигателя. На эту проблему также может указывать резкое увеличение расхода масла.

В этих условиях необходимо еще раз проверить воздушный фильтр и ротор турбины. Забитый фильтр не пропускает достаточное количество воздуха и это приводит к перепаду давления между корпусом и картриджем подшипника, масло начинает вытекать из него и попадает в корпус компрессора. Если здесь все в порядке, следует осмотреть маслопровод на предмет перегибов, повреждений и т.д.

Чем отличается проверка на бензиновом двигателе

На бензиновых автомобилях по тем же признакам можно определить приближающуюся поломку турбины. Здесь выхлоп становится синим или белым по мере ускорения автомобиля. При негерметичности каналов впрыска или неисправности топливной системы появляется черный дым. Белый выхлоп с запахом пригоревшего масла будет свидетельствовать об утечке смазки в выхлопной системе. Это может быть вызвано повышенным осевым люфтом, стопорные кольца не выдерживают давления масла. При попадании масла в выхлопную систему на горячем рабочем колесе турбины образуется нагар, впоследствии это приведет к разбалансировке агрегата с последующим разрушением корпуса подшипника.

Заключение

Несмотря на то, что поломка турбины не критична и процесс ее поломки достаточно длительный, при обнаружении симптомов затягивать с ремонтом не стоит. Несвоевременное принятие мер может привести к более дорогостоящему ремонту. Приблизительно определить причину поломки в гаражных условиях можно, однако для более детальной информации лучше обратиться к специалисту.