Прошла эпоха больших атмосферных моторов и, похоже, безвозвратно. Можно только сожалеть об отсутствии на наших дорогах сытого рыка V-образной восьмёрки и ощутимой всем организмом животной мощи под педалью, когда автомобиль стремительно срывается с места от натиска пятисот породистых жеребцов и уносит настоящего джигита навстречу приключениям. Конечно, остались ещё истинные ценители первозданной красоты атмосферного двигателя и симфонии силы под капотом, готовые кормить своего прожорливого любимца, радуясь его аппетиту и наслаждаясь каждой поездкой. Но суровая экономическая реальность заставляет практически всех автопроизводителей смотреть совсем в другую сторону. Эта сторона не хуже и не лучше. Она просто другая.
Лично я начало новой эры отсчитываю с выпуска Volkswagen Beetle 2-го поколения. А именно, с 2011 года. Мощность этого «народного автомобиля» составляла скромные 105 л.с., а максимальная скорость – 185 км/ч. И этого вполне хватало не только для комфортного передвижения бюргеров от одной закусочной Мюнхена до другой, но и позволяло лихо промчаться по автобану до замка Нойшванштайн в юго-западной Баварии, у самой австрийской границы.
Конечно, я говорю о турбированном моторе 1,2 TSI CBZB с высокими показателями экономичности. Дополнительно он оснащался рекуператором (Blue Motion) и системой «старт-стоп», что позволило довести расход топлива в смешанном цикле до мизерных по тем временам 5,5 л/100 км. Месяца три назад в наш сервисный центр на Каширском шоссе приезжал такой «Жук» с подозрением на течь масла в турбокомпрессоре. И несмотря на пробег в 345 тыс. км. турбина оказалась в полном порядке, а масло натекало из-под клапанной крышки. Но я отвлёкся, вернёмся к теме.
Большие атмосферные моторы дороги в производстве и не укладываются в жёсткие современные экологические нормы, а маркетинг требует любой ценой сохранить высокую мощность. Не пятьсот лошадок, конечно, но достаточную для заинтересованного покупателя. И потихоньку-потихоньку мы пришли к двигателям с турбокомпрессорами объёмом около двух литров, но с мощностью до 300 л/с. И волки (производители) сыты, и «овцы» (прошу покупателей не обижаться) довольны. И если турбокомпрессоры сейчас устанавливаются на большинство современных двигателей внутреннего сгорания, то в их видах, обслуживании, ремонте и типичных проблемах точно стоит хорошенько разобраться. Итак, приступим!
Виды турбокомпрессоров.
Начнём с того, что сам агрегат состоит из следующих основных частей: корпуса турбины, корпуса компрессора, картриджа, соединяющего все три элемента в единое целое. В процессе развития инженерной мысли шло усложнение конструкции с добавлением регулирующих и управляющих элементов. Как это происходило сейчас и посмотрим.
1. Single Turbo. Переводится как «одинарный турбокомпрессор» - самое начало. Турбина разгоняется выхлопными газами и нагнетает воздух в камеры сгорания двигателя:
Представленная схема устройства такой турбины сильно упрощена, но достаточна для понимания. Простая конструкция позволяет использовать её на большинстве серийных авто. Надёжна в повседневной эксплуатации, но на низких оборотах наблюдается так называемая «турбояма» - провал в наборе оборотов двигателем после резкого нажатия на педаль. А что мы хотим? Простая конструкция и прямая зависимость наддува от объёма выхлопных газов. В некоторых источниках пишут про инерцию вала и крыльчатки турбокомпрессора, тормозящую раскрутку. Но любой, кто держал в руках турбину и крутил пальцами вал с этим не согласится. Скорее на разгон турбины повлияет плотность и инерция воздуха в системе подачи.
Такие агрегаты использовались на заре развития теории и практики наддува. Небольшого размера хороши на малых скоростях, но на высоких их мощности становится недостаточно. Напротив, крупные турбины идеально работают только на высокой скорости.
С ростом мощности двигателей остро встал вопрос безопасности. Действительно, бесконтрольный рост потока выхлопных газов мог раскрутить турбину до критических скоростей, приводящих к детонациям (взрывам) и помпажу (скачкам давления в компрессоре). Решением этой проблемы стал перепускной клапан, впоследствии названным «клапаном вестгейта» (дословно – ворота для сброса):
Клапан защищает двигатель и турбину от перегрузок обеспечивая безопасное и стабильное давление наддува, сбрасывая излишек газов в выхлопную систему автомобиля.
Физика процесса следующая:
Вал турбины разгоняется потоком выхлопных газов от работающего под нагрузкой двигателя. Если давление, нагнетаемое компрессором, превышает расчётное значение – клапан открывается и сбрасывает часть выхлопа в обход колеса турбины. При стабилизации давления на безопасном уровне клапан закрывается. Таким образом добивается требуемый наддув, а скорость вращения стабилизируется.
Преимущества турбокомпрессора с клапаном вестгейта:
- Двигатель и сама турбина защищены от перегрузок. Клапан не допускает повышение давления компрессора до опасных значений, приводящих к детонациям и избыточным механическим нагрузкам;
- В компрессоре не происходит резких смен направления движения воздуха (помпажа), приводящих к местному разрушению некоторых деталей;
- Давление наддува стабильно во всех режимах движения;
- Турбина защищена от перегрева. Клапан, сбрасывая часть выхлопных газов, снижает температуру узла;
- Турбокомпрессор запускается плавно. Вестгейт сглаживает все «рывки» в работе мотора, турбина запускается и набирает обороты равномерно;
- Дополнительные возможности в управлении мощностью. ЭБУ современных автомобилей использует клапан для тонкой настройки работы турбины в различных режимах движения с целью оптимизации расхода топлива и мощности.
Клапан вестгейта в большинстве серийных автомобилей установлен непосредственно в корпусе турбины и является частью конструкции. А основной неисправностью является люфт или заклинивание поворотного штока в корпусе из-за механического износа или перегрева, приводящих к неплотному закрытию и нарушению регулировки потока выхлопных газов. Диагностика клапана проводится на снятом агрегате путём проверки плотности прилегания к корпусу турбины. В случае неисправности замена детали представляет некоторые сложности только в случае серьёзной деформации посадочного отверстия в «улитке» турбины. Но опытные мастера справляются с этим без особых проблем.
Рассмотрение клапана вестгейта без управляющего механизма бессмысленна. Поэтому сейчас разберёмся с существующими на текущий момент системами приводов (актуаторов).
Пневматический актуатор:
Избыточный наддув через патрубок продавливает мембрану и пружину актуатора, открывается клапан вестгейта и часть потока выхлопных газов перенаправляется в обход колеса турбины, снижая скорость его вращения и, соответственно, объём воздуха, подаваемого компрессором в двигатель. Реакция такого актуатора чисто механическая, рассчитанная инженерами и призванная не допустить излишнего давления компрессора и сопутствующих проблем с самой турбиной и деталями поршневой группы. И только.
Но разработчики пошли дальше и предложили дополнить пневматический актуатор преобразователем давления:
На схеме он показан жёлтым цветом. По сути, это электромагнитный клапан, позволяющий ЭБУ двигателя участвовать в управлении наддувом турбокомпрессора напрямую снимая показания с датчика и регулируя соответствующим образом открытие или закрытие клапана вестгейта. Такие турбокомпрессоры считаются современными и активно используются производителями на новых автомобилях. Но схема остаётся достаточно сложной и нагруженной дополнительным оборудованием, выход из строя любого элемента которой приводит к проблемам с мощностью. Более рациональным решением стало появление электрического актуатора.
Электрический актуатор.
Эта деталь управления наддувом сама уже никак не связана ни с давлением воздуха, ни с потоком выхлопных газов. Она полностью электрическая и даже электронная:
В крышке (на фото справа) мы видим микросхему, считывающую положение управляющего сектора (кружок на фото слева) и, соответственно, уровень открытия клапана и передающую эти данные в блок управления. Моторчиком (на фото слева) прямо управляет ЭБУ по «зашитой» программе производителя и на основе полученных данных от датчиков давления и самого актуатора. Это кажется простым, таким и является. Очень надёжный элемент турбонаддува, позволяющий реализовать самые смелые инженерные идеи через программирование ЭБУ. И это совсем другой уровень турбины, снимающий все проблемы безопасности и отсутствия живого отклика на действия водителя.
Но у электрического актуатора есть и свои болезни:
- Электрический мотор редко, но выходит из строя. Причина чаще всего в механическом износе изменяемой геометрии (о ней чуть ниже, именно с ней используется такой тип актуаторов), закусываниях или клине, из-за которого мотор испытывает недопустимо высокие нагрузки;
- Пластиковые элементы сектора и червячной передачи со временем стираются, появляются люфты и рывки при смене направления движения управляющего штока, что также негативно сказывается на состоянии электромотора;
- Попадание влаги и коррозия элементов электронной платы полностью выводит актуатор из строя. Несмотря на качественные уплотнения это случается.
- Механическое повреждение крышки (платы) или контактной группы. Обычно случается при ДТП, ремонте близлежащих агрегатов. А чаще всего, когда снятую турбину роняют кривые ручки механиков СТО прямо актуатором вниз.
Визуальная диагностика актуатора проводится на механические повреждения, следы проникновения влаги и коррозии под крышку, на состояние контактных групп. И вне зависимости от полученных результатов опытный мастер прогонит актуатор на специальном тестере, имитирующем управляющие сигналы ЭБУ соответствующего автомобиля. Результаты этой диагностики абсолютны. Прибор либо работает штатно, либо неисправен.
Актуаторы такого типа бывают различной формы и внутреннего устройства, с нюансами крепления электрического моторчика и преобразующих его вращение элементов. Именно поэтому при ремонте электрического актуатора важны опыт мастера, наличие соответствующего тестирующего устройства и запасных частей. Как говорится, разобрать несложно, сложно правильно собрать. В сети много роликов о ремонте актуаторов. На них всё просто и легко. Но не стоит пытаться это делать самостоятельно. Обращайтесь к специалистам. Это будет быстрее, легче и дешевле в конечном итоге.
А теперь перейдём к детали современного турбокомпрессора, которая явилась логичным продолжением клапана вестгейта сохранив его плюсы и устранив практически все минусы.
Изменяемая геометрия.
Зависимость эффективности одинарного турбокомпрессора от его размера (помним: маленький хорош на малых оборотах, большой на больших…) не давала покоя инженерам, и в конструкцию они добавили изменяемую геометрию для регулировки потока входящих газов:
Управляемые штоком актуатора (пневматического или электрического) лопатки «геометрии» регулируют поток, уменьшая или увеличивая скорость вращения вала. Таким образом, этот узел адаптирует отклик турбины к текущей нагрузке и оборотам двигателя, что позволяет эффективно использовать фактическую энергию выхлопа и получить стабильный наддув при всех условиях эксплуатации автомобиля.
Физика процесса следующая:
При малых оборотах сечение для прохода выхлопных газов из двигателя сужается, одновременно увеличивается скорость потока, и турбина раскручивается быстрее, создавая необходимое давление в компрессоре для преодоления «турбоямы».
При высоких оборотах лопатки увеличивают сечение, снижая скорость потока и защищая турбину и двигатель от перегрузки.
Преимущества использования изменяемой геометрии в современных турбокомпрессорах:
- Быстрый и точный отклик на действия водителя с педалью акселератора даже на низких оборотах двигателя;
- Стабильный наддув во всех режимах, что повышает общую топливную эффективность и экономичность;
- Выхлоп становится более экологичным так как двигатель работает в оптимальном режиме на всём диапазоне оборотов;
- Обеспечивается безопасность двигателя от детонации и турбокомпрессора от «помпажа».
На первом этапе турбокомпрессоры с изменяемой геометрией в основном применяли на дизельных двигателях. На бензиновых, из-за высоких температур выхлопных газов, лопатки и управляющие механизмы этого узла деформировались и заклинивали. Но с появлением новых материалов и технологий металлообработки такие системы начали устанавливать и на бензиновые двигатели.
Но, как и всегда, любые «плюсы» сопровождаются некоторыми «минусами». Сложная механика «изменяемой геометрии» подвержена залипанию из-за нагара. Выработавший свой ресурс сажевый фильтр и проблемы с попаданием моторного масла в камеры сгорания двигателя приводят к закоксовыванию лопаток с частичной или полной потерей подвижности. Рывки при запуске, падение мощности, избыточный расход топлива могут говорить как раз об этой проблеме. А если перед глазами водителя горит «чек» и приборная диагностика выдаёт Р0299 или Р0234, то стоит обратиться к специалисту турбинщику.
Так, чтобы узел геометрии полностью вышел из строя надо очень постараться. Обычно ремонт сводится к очистке от нагара и закоксовки. В редких случаях и на больших пробегах ось управляющего рычага отламывается от корпуса, которую грамотный специалист вполне может подварить на штатное место и механика процесса от этого совсем не пострадает. Были случаи серьёзных повреждений лопаток, управляющего механизма и корпуса. Но это происходило в результате чудовищного перегрева турбины из-за проблем с двигателем. В условиях нормальной эксплуатации геометрии грозит только сажа.
В любом случае, технология «изменяемой геометрии» позволяет турбокомпрессору адаптироваться к условиям движения и обеспечивать сбалансированность показателей мощности, экономичности и экологичности.
2. Twin Turbo. Двойной турбокомпрессор. На самом деле, это две турбины, установленные на одном двигателе. В терминологии, используемой автовладельцами и мастерами на СТО, существует некоторая путаница и каждый считает своё мнение единственно верным. Не претендуя на истину в последней инстанции, буду излагать суть физических процессов максимально просто и понятно.
Необходимость в двух турбинах явно проявилась с разработкой и внедрением больших V-образных двигателей на 6 или 8 цилиндров. Один турбокомпрессор не мог обеспечить требуемый наддув без провалов и необходимую мощность на всех оборотах. Да и красиво «угнездить» такой агрегат в подкапотном пространстве оказалось невозможно. Отсюда и возникла идея установить две турбины – по одной на каждую половину цилиндров:
Картинка явно не с серийного автомобиля. Но уж больно красивая и точно иллюстрирует суть понятия параллельного Twin Turbo. Обе турбины одинаковые, включаются одновременно и работают параллельно. Каждая получает выхлопные газы со своей группы цилиндров, а наддув объединяется в общий впускной коллектор. Небольшие агрегаты быстро разгоняются, исключая турбоямы, да и на больших оборотах справляются с созданием плановой мощности, так как каждая, например в моторе V6, обслуживает только четыре цилиндра.
Согласитесь, идеальная схема, полностью реализующая потенциал концепции автомобильного турбокомпрессора и решающая большинство её «болячек» одновременно. Единственный минус – два агрегата, две точки возникновения возможных неисправностей. Но если человек за одной турбиной присматривает и своевременно обслуживает, то и с двумя как-нибудь справится. А если нет, то сколько турбин не ставь машина ездить не будет.
Что касается ремонта, то в этой системе два простых и понятных любому мастеру турбонагнетателя. Механизмы давно изучены, ремонтная база понятна и освоена, ремкомплекты, специальные инструменты и диагностические стенды имеются. Как Вы поняли, я говорю о сервисных центрах компании «Вольтаж сервис», мастера в которых ещё и обладают большим опытом диагностики, обслуживания и ремонта турбокомпрессоров любых видов, в любом состоянии и всех производителей.
Но есть же ещё и последовательный Twin Turbo. Что же это за зверь? Из названия можно сделать вывод, что две одинаковые турбины работают в паре используя энергию выхлопных газов друг за другом. Так и есть:
Внимательный читатель заметит на схеме слева закрытый клапан байпасного перехода выхлопных газов. И это, как написано под схемой, работа системы наддува на низких оборотах. В этом режиме быстрее раскручивается и даёт максимум наддува первая (на схеме верхняя) турбина. С ростом оборотов, когда требуется большая мощность, по команде ЭБУ клапан приоткрывается, подключая к наддуву и вторую турбину. Таким образом решается проблема одиночных турбокомпрессоров с турбоямой и недостатком мощности.
Теперь немного о путанице в терминологии. Некоторые автолюбители смешивают понятия Twin Turbo и Biturbo. А иногда можно прочитать или услышать, что систему Biturbo называют ступенчатым Twin Turbo… Так как же на самом деле? Сейчас скажу крамольную вещь – вообще без разницы, как называть тот или иной агрегат. Важно понимать отличия в их конструкции и принципах работы, плюсы и минусы обоих.
Я вам предложу свой взгляд на терминологию:
? Twin Turbo – две турбины одинакового размера и производительности, работающие в параллельной или последовательной связке. Снижается или полностью исчезает турбояма, автомобиль выдаёт максимальную мощность на высоких оборотах;
? Biturbo – две турбины разного размера и производительности, работающие исключительно в последовательной связке. Полное отсутствие провалов и максимальная мощность во всех режимах работы двигателя.
Biturbo – это логичное развитие и доведение до текущего совершенства концепции турбонаддува. Именно эта система нивелирует все недостатки предыдущих поколений турбокомпрессоров и даёт максимально возможную эффективность на современном этапе развития технологий:
На картинке видим единый впускной коллектор и две последовательно соединенных турбины разного размера. Именно это различие и позволяет агрегату выдавать максимальный наддув как на малых оборотах, когда включается лёгкая на разгон первая турбина, так и на максимальных, когда полностью загружены обе. Да, этот агрегат существенно сложнее по механике и электронным компонентам, управляющим и перераспределяющим потоки выхлопных газов и наддува. Но оно того стоит. Недаром именно Biturbo становится всё более популярной системой у автопроизводителей по всему миру. Единственное ограничение – это высокая стоимость самого агрегата, его обслуживания и ремонта. Да и запчасти стоят немало. На бюджетных автомобилях мы его не увидим.
3. E-Turbo. Электрический турбокомпрессор. В этой турбине выхлопу помогает электромотор, нагнетающий воздух в двигатель на малых оборотах. И концепции такой турбины у разных производителей различаются кардинально.
Вариант с отдельным узлом электрического нагнетателя, дополняющего основную турбину, не считаю перспективным. А вот разработка известного производителя Garrett, когда электромотор интегрирован непосредственно на вал турбокомпрессора – чрезвычайно интересна:
Но эта технология пока не стала массовой. Некоторые производители люксовых автомобилей ставят их на конвейере, и только. А в период активного развития «электричек» и гибридов стоит ли думать о новых технологиях в турбиностроении? Как Вы думаете?
4. Twin-scroll. «Двойная улитка» - система с разделёнными каналами коллектора:
Отличается от обычной турбины тем, что в её корпусе два канала для прохода выхлопных газов от разных цилиндров. На фотографии выпускной коллектор и турбина. И в обоих узлах два канала. Такая система более эффективна на малых и средних оборотах, экономична, но высокой мощности от неё не жди. Достаточно часто встречается на современных автомобилях, но несколько дороже в производстве.
Итак, мы разобрались со всеми видами турбокомпрессоров, представленных в серийных автомобилях, кроме самых экзотических, разрабатываемых штучно для специальных целей. Теперь перейдём к детальному устройству основных частей турбокомпрессора, так как без этого понимания разговоры о правильной и безопасной эксплуатации автомобиля с турбиной будут исключительно в пользу бедных.
Из чего состоит обычный одинарный турбокомпрессор:
Если не расписывать до болта и гайки, то турбина складывается из нескольких крупных узлов:
- Корпуса турбины. Так называемой «горячей части». Именно в неё поступают выхлопные газы из двигателя и разогревается она серьёзно. В ней же установлен клапан вестгейта или узел изменяемой геометрии, в зависимости от конструкции.
- Корпуса компрессора. Так называемой «холодной части». Она засасывает и разгоняет атмосферный воздух и под давлением (наддувом) подаёт в камеры сгорания.
- Картриджа. Центральная часть турбокомпрессора, которая соединяет «горячую» и «холодную» части в единый агрегат.
- Актуатора с управляющим штоком. Пневматического или электрического, тоже зависит от конструктивных особенностей каждого отдельного агрегата.
Дальше будем разбирать отдельные части с точки зрения возможных проблем, причин их появления и целесообразного ремонта.
Начнём с крупных, но простых элементов.
Корпус турбины.
Принимает и максимально точно подаёт поток газов из двигателя на лопатки колеса вала.
Материал – чугун. Жаростойкий, хорошо противостоит коррозии, обладает феноменальной твердостью. А единственным недостатком является его хрупкость. Отсюда и неприятности – трещины, появление которых обычно провоцирует перегрев. Возможны и заводские дефекты, но это редкость. Кстати, падение на твёрдый пол не всегда приводит к повреждениям корпуса турбины. Не призываю ронять, но подчеркну, что чугун известных производителей – это настоящий чугун. Втулка клапана вестгейта разбивается на очень больших пробегах и в основном на коммерческих автомобилях. Или из-за того же перегрева, когда происходит уже температурная деформация.
Таким образом, главным врагом корпуса турбины является перегрев, обычно спровоцированный проблемами с двигателем и ненормативной температурой выхлопных газов.
Корпус компрессора.
Разработан для эффективного приёма разогнанного колесом компрессора воздуха и передачи его во впускной коллектор двигателя. Материал – алюминий и его сплавы. Легкий с высокой теплопроводностью материал практически без недостатков. При разбалансировке колеса компрессора возможны небольшие механические повреждения «улитки», которые легко удаляются местной полировкой. Зазубрины, потёртости, каверны на «зеркале» снижают эффективность наддува.
Врагов у корпуса компрессора нет. Если не считать рук «мастеров», роняющих его об пол несколько раз подряд. Но даже при этом экзотическом поведении разбить «улитку» будет непросто.
Картридж.
Это самая интересная и самая нагруженная технологиями деталь турбокомпрессора:
При описании рисунка перечислять буду только детали, относящиеся к картриджу.
- Вал с колесом турбины и колесом компрессора, зафиксированным гайкой с обратным ходом.
- Колесо турбины.
- Уплотнительные кольца, предотвращающие утечку масла. И слева с кольцом под этой же цифрой объединили упорный подшипник, который больше похож на круглую пластину с вырезанным сектором и масляными каналами.
- Втулки вала. Некоторые называют их подшипниками скольжения, бронзовыми подшипниками. Обычные шариковые не прижились в современных турбинах, так как на скоростях вращения вала и нашим отношением к обслуживанию агрегата они долго не живут.
- Корпус картриджа. В некоторых источниках его ещё называют корпусом подшипников.
И что же здесь может выйти из строя? Да кроме корпуса, практически всё!
К корпусу картриджа под давлением подводится моторное масло из двигателя, а излишек сливается по отдельному штуцеру обратно. А как иначе? Скорость вращения вала на легковых автомобилях достигает 300 000 об/мин. Без масла никак. Инженеры исключили из конструкции картриджа пары трения, всё вращение происходит в так называемом «масляном клину». Между втулками, валом и опорным подшипником всегда находится масло под давлением. Прошу обратить на это внимание, так как именно плохое масло, его недостаток или полное отсутствие приводят к основным проблемам турбокомпрессоров.
Вал.
Перегрев и механическое стирание:
На снимке чётко видны синие следы воздействия высокой температуры и бронзовый налёт от стираемой в процессе контакта втулки. Но мы помним – касания при нормальной работе узла быть не должно. При недостатке масла или масле, выработавшем свой ресурс и с большим количеством взвеси (старый или некачественный фильтр), возникает перегрев, закоксовка каналов и заклинивание вала, что может привести к его обрыву.
Искривление:
Такое может произойти только при тотальном разрушении турбины. Причина та же – перегрев, закоксование, разбалансировка, удары турбинного и компрессорного колёс о корпуса, заклинивание и искривление вала от инерционного движения
Повреждения колеса:
Колесо раскручивается потоком горячих выхлопных газов и разрушается тоже ими. Перегрев и посторонние твёрдые включения, летящие из двигателя, бомбардируют лопатки колеса нанося непоправимый ущерб эффективности и балансировке вала в картридже. Так как вал вращается в масле, то после потери баланса его стенки начинают касаться втулок. Дальнейшее разрушение развивается лавинообразно. Что может лететь из двигателя: мельчайшая «стружка» поршневой группы и стенок цилиндров, элементы крошащегося от времени и температуры выпускного коллектора. Если двигатель «бросает» масло, то на лопатках оно со временем закоксовывается также нарушая баланс. Всё это приводит к выходу из строя турбины.
Колесо компрессора.
Механическое разрушение лопаток:
С колесом компрессора ситуация немного другая. Оно работает с атмосферным воздухом, получая его через воздушный фильтр. Что же его может так повредить? Пыль и песок, как ни странно! Редкая замена фильтра или использование дешёвых аналогов и вот результат. На фотографии не этот случай, конечно. Здесь случился, так называемый, «прилёт». Турбина – это очень мощный пылесос. И если фильтр порван, то засосать может всё, что в радиусе 50-60 см. - болты, гайки, ветошь… Да, гайки, болты и тряпки нередкие гости на валу. Но это проблема не эксплуатации, а скорее невнимательных слесарей на СТО, которые в процессе ремонта оставляют вблизи турбокомпрессора всё что ни попадя, а потом после запуска двигателя удивляются грохоту и остановившейся турбине.
Втулки и упорный подшипник.
Эти элементы картриджа стираются от механического воздействия вала при общем износе системы. Процесс постепенный и проявляется на больших пробегах, но это только при ответственном владельце. Если не соблюдать правила эксплуатации автомобиля с турбокомпрессором (о них чуть позже), то проблемы начнутся сильно раньше.
Истончение втулки в процессе стирания может стать причиной появления трещины, такой как на этой фотографии. Можно подумать, трещина и трещина… никуда она не денется. Но технологический зазор между ней и корпусом картриджа резко уменьшится и в этом месте будет недостаток смазки и касание стенок. Как следствие, ускоренный износ и местный перегрев. Износ втулок диагностируется поперечным люфтом вала.
Постепенное истончение упорного подшипника приводит к осевому люфту вала, биению и разбалансировке картриджа. Последствия печальны: быстрый износ уплотнительных колец и течь масла. А в запущенном состоянии колёса турбины и компрессора начинают задевать соответствующие корпуса и «петь нечеловеческим голосом» - СПАСИТЕ! «Цикада» в турбине – верный признак осевого или поперечного люфта вала.
Уплотнительные элементы.
Их основная и единственная задача – не допустить течи масла в турбокомпрессоре.
Сами по себе все уплотнительные элементы картриджа турбины достаточно живучи и первыми из строя не выходят. Их износ провоцируют стёртый упорный подшипник и, в меньшей степени, изношенные втулки. Если турбина потекла, то доставай ремкомплект:
Он включает в себя практически все элементы картриджа, подверженные механическому износу. Бывают полными или включающими только подшипник, втулки и кольца. Но автовладельцу заморачиваться этими знаниями не имеет никакого смысла. Обратитесь к мастеру за диагностикой, обслуживанием и ремонтом своей турбины. В сервисных центрах компании «Вольтаж сервис» всегда есть полный набор ремкомплектов для всех турбокомпрессоров (если нет, то мы знаем где их найти) и опытные руки для быстрой и качественной замены.
Важно: недостаточно грамотно заменить вышедшие из строя детали картриджа и правильно его собрать. Провести балансировку возможно только на специальном стенде, который также имеется во всех сервисных центрах компании, специализирующихся на турбокомпрессорах.
Всё, мы теперь технически подкованы и знаем о турбинах пусть и не всё, но очень многое. Пора переходить к важным для автовладельца темам.
Признаки выхода из строя турбокомпрессора:
- Падение мощности двигателя или отсутствие привычного «приёма» при ускорении свидетельствуют о нештатной работе агрегата. Причин может быть слишком много, но проблемы с турбиной в первом ряду. Если заметили это, прислушайтесь и присмотритесь к подкапотному пространству и выхлопу. Следующие пункты должны быть в зоне пристального внимания.
- Посторонние шумы в зоне турбины – явный признак её нездоровья. В исправном состоянии турбина при работе выдаёт лишь шипение воздуха под давлением. Когда появляется свист, усиливающийся при наборе скорости, либо вой – необходимо срочно провести диагностику, вне зависимости от наличия или отсутствия сигнала «чек» на панели приборов. Причиной неприятных звуков может стать износ втулок и упорного подшипника, закоксовка или механические повреждения лопаток колеса вала или компрессорного колеса, задевающих корпус из-за люфтов. Шум могут производить и потери воздуха в проводящих системах через неплотные соединения или ослабленные хомуты.
- Цвет выхлопных газов – может, в том числе, и говорить о неисправности. Синий дым свидетельствует о возможном попадании моторного масла в цилиндры из текущей турбины при её включении.
- Чёрный дым говорит о возможном подсосе воздуха в магистралях между компрессором и впускным коллектором двигателя или негерметичном интеркулере. Заметим, что причинами такого дыма могут стать и проблемы с поршневой группой, так что – на диагностику к турбинщику, сначала. Восстановление турбокомпрессора обойдётся точно дешевле, чем капитальный ремонт двигателя.
- Утечки масла – прямо говорят о нарушении герметичности и изношенных элементах уплотнительной системы турбокомпрессора. Причем, следы масла можно и не увидеть снаружи агрегата. А только сняв патрубок с улитки компрессора заметить подтёки.
При обнаружении на своём автомобиле любого из перечисленных выше признаков стоит незамедлительно обратиться в специализированную мастерскую для диагностики. Затягивать точно не стоит и вот почему:
- Пошедшая вразнос турбина начинает забрасывать свои обломки в цилиндры, что приведёт к задирам и дорогостоящему ремонту;
- Сильная течь масла через турбину приведёт к критическому падению его уровня и заклиниванию двигателя.
Основные проблемы с турбокомпрессором следствие наших собственными ошибок.
Правила эксплуатации автомобилей с турбокомпрессорами:
- Своевременно заменять моторное масло. Использовать марки, рекомендуемые производителем для турбированных агрегатов. Некачественное или старое масло ускоряет износ деталей картриджа и приводит к засорению/закоксовыванию масляных каналов.
- Использовать только качественные масляные фильтры с ячейкой, рекомендуемой производителем. Фильтр, пропускающий в систему частицы размеров выше нормативных – убийца турбины.
- Своевременно заменять воздушный фильтр турбины. Использовать только качественные с рекомендуемыми производителем автомобиля параметрами. Частицы, попадающие на лопатки компрессора, повреждают их, что ведёт к разбалансировке картриджа и ремонту.
- Не сразу выключать двигатель после быстрой езды. Раскрученный до высоких оборотов вал турбины после выключения двигателя вращается по инерции ещё долгое время, а давление масла падает мгновенно. Краткосрочное масляное голодание не убьёт турбину сразу, но такая привычка её точно прикончит со временем.
- Активно не ездить сразу после включения двигателя. Холодное масло не может обеспечить достаточную смазку вала, что приведёт к преждевременному износу. Особенно актуально в холодное время года.
При подозрении на неисправность турбокомпрессора необходимо сразу снизить нагрузку на двигатель и тихим ходом направиться на диагностику к специалисту турбинщику.
В заключение, о самом главном.
При появлении проблем в своём автомобиле каждый владелец исходит из собственного недоразумения их серьёзности и решения зачастую принимает так же. Совет прост до неприличия, но следовать ему бывает сложно: «Не считайте себя гуру в теме обслуживания и ремонта своего автомобиля, даже если знаете его с «пелёнок». Опыт грамотного специалиста, в любом случае, на порядок выше. Не считайте зазорным обращаться в специализированные сервисы по отдельным агрегатам, спрашивайте, анализируйте ответы и принимайте правильные решения!
И, чуть не забыл, запишите телефон компании «Вольтаж сервис» в контакты своего телефона.
В компании "Вольтаж сервис" есть всё необходимое оборудование и инструменты для диагностики и ремонта:
- карданных валов,
- моторчиков печек (не всех моделей),
- промывки и ремонта системы кондиционирования,
- стартеров,
- генераторов,
- рулевых реек,
- турбин,
- топливной аппаратуры (форсунки, ТНВД),
- рулевых редукторов,
- шлангов гидравлических систем и гидроусилителей.
А самое главное - есть профессиональные мастера с большим опытом!