Признаки неисправности турбины дизельного двигателя

Признаки неисправности турбины дизеля

Турбина – сложный нагнетающий мощность аппарат. В отличие от многих других узлов современного автомобиля, ее неисправность не является критической. Однако нужно уточнить, что и нормальной работы в этом случае не будет, а утечка дорогостоящего масла и топлива серьезно ударит по карману владельца. Какие признаки неисправности турбины дизельного двигателя возможно обнаружить самостоятельно? Для начала, необходимо отметить, что типичные проявления поломки турбины на дизеле очень похожи на выход из строя других блоков и систем. Потому для точного установления причины появления того или иного фактора нужно провести качественную диагностику с применением специальных стендов и измерительных приборов. Без обращения в СТО рядовому автолюбителю тут не обойтись.

Не работает актуатор турбины: признаки

Симптомов поломки турбокомпрессора несколько, но
основной — синий выхлоп. Особенно ярко он выражается во время разгона, но когда
работа силового агрегата стабилизируется, выхлоп приобретает обычный цвет. Дым
синеет из-за сгорания масла, которое попало в мотор по причине его вытекания из
турбокомпрессора.

Из выхлопной трубы может выходить и черный дым,
что говорит о сгорании обогащенного топлива из-за утечки воздуха в интеркулере.
Также выхлоп может быть черным из-за поломки управляющей системы
турбокомпрессора.

Выход дыма белого цвета также говорит о
неисправности турбокомпрессора. Выхлоп белеет из-за засора в сливе турбинного
маслопровода. Другими явными признаками неисправности актуатора являются потеки
масла на турбине и значительное увеличение его расхода. Это свидетельство
засора в каналах подачи воздушной массы или маслопровода.

Если автомобиль стал разгоняться медленнее
обычного, дело также может быть в турбокомпрессоре. Его неисправность может
стать причиной недостаточного поступления воздушной массы в силовой агрегат.
Нехватка воздуха приводит к серьезному падению мощности мотора.

Еще один признак поломок в турбине — сильный шум
при работе двигателя. Его появление бывает вызвано протеканием воздуха между
выходом компрессора и мотором. Вместе с шумом появляется неприятный скрежет при
включенном турбокомпрессоре. Скрежет или шум могут быть следствием образования
трещин, вмятин или других механических повреждений, которых касаются лопасти
агрегата.

Если расход масла значительно увеличился, а
выхлоп стал более токсичным, проверьте воздушный фильтр или подключенный к
турбине воздушный канал. Может быть, проблема в том, что эти элементы
засорились.

Последний признак нерабочего состояния вестгейта
— самый распространённый. Это выход масла из компрессора. Причина неоригинальна
— это все то же замусоривание кожуха оси турбогенератора. Также выход масла мог
быть спровоцирован неисправностью смазочной системы или ее закоксовыванием.

Характерные признаки и возможные причины

Часто встречается сочетание из нескольких очевидных проявлений поломки, но иногда наблюдается только что-то одно. Определить неисправность можно по таким явлениям:

повышенный расход и утечка масла;
изменение цвета и наглядное повышение количества дыма;
шум в двигателе;
временные или постоянные перегревы;
ощутимое снижение мощности и скорости набора оборотов;
усиленный расход топлива;
повышение выброса вредных веществ из выхлопной системы и токсичный запах;
свист или царапание в самой турбине;
плавающий холостой ход.

Появление любого из этих пунктов требует внимания со стороны владельца, скорейшей диагностики и устранения поломки. Дело в том, что львиная доля проблем турбин на дизеле так, или иначе, касается утечки и расхода масла. Когда оно закончится, рабочие поверхности начнут стираться. Для полного выхода из строя этого механизма достаточно проработать всего несколько секунд без смазывающего вещества. После этого восстановление и ремонт станет невозможным, останется только полная замена, а это недешево.

Признаки неисправности турбины дизеля

Конструкция турбины

Корпус турбины имеет непростую геометрию. Воздух попадает к нагнетателю через спиралевидный канал с постепенно сужающимся диаметром, что в свою очередь также влияет на повышение рабочего давления турбины. В зависимости от предназначения мотора, конструкция корпуса наддува (улитки) может быть различной. У грузовых автомобилей поток выхлопных газов должен быть разделен во избежание разрушительного резонанса, а в случае разделения потока газов, резонанс используется для более эффективной работы турбины.

Ротор турбины и ось изготовлены из разных материалов, поскольку работают в разных условиях. Процесс изготовления наддува выглядит следующим образом — ось и ротор раскручиваются в противоположном направлении до высокой скорости и во время вращения ротор насаживается на ось. Таким образом получают прочную неразъемную спайку. В конструкции оси есть ещё одна хитрость. В месте усадки ротора она полая, что позволяет затруднить передачу тепла от ротора к оси и улучшить охлаждение сопряжённых элементов. После точной финишной обработки ось балансируется и устанавливается в корпус.

Турбина имеет сложную систему смазки и такую же сложную систему динамических уплотнителей, что и диктует высокую цену турбины в сборе. Они называются динамическими, потому что работают, используя принцип разницы давления в разных частях турбины:

Ось турбины непостоянного диаметра и эти вызывается разница давления, которая препятствует проникновению масла в турбину.
С обеих сторон оси уплотнители установлены в пазах, кроме того, они служат преградой для передачи избыточного тепла на корпус наддува..
Внутренняя геометрия корпуса оси также создаёт препятствие проникновению масла в ротор.
Из корпуса наддува масло вытесняется в полость оси, откуда иго избыток поступает по маслопроводу в систему смазки двигателя.

Не просто балансировка

Увеличение дисбаланса может быть следствием всевозможных деформаций вала ротора, лопаток крыльчаток или отложений, возникших при эксплуатации. Даже если дисбаланс не фатальный и до сих пор не привел к отказу турбокомпрессора, он существенно сокращает ресурс. Допустимое значение дисбаланса в определенном диапазоне частот вращения устанавливает завод-изготовитель. Например, в заводской спецификации может быть указано, что в диапазоне оборотов от 90 тыс. до 120 тыс. мин.–1 дисбаланс ротора турбины не должен превышать 2 g.

Проверка дисбаланса ротора в составе картриджа выполняется на специализированном балансировочном стенде для финишной балансировки. В идеале его основные технические характеристики (максимальная частота вращения и точность измерения) должны соответствовать требованиям турбопроизводителя. Такие стенды очень дороги, а потому применяются далеко не всеми ремонтными предприятиями. Чаще используется более дешевое оборудование, позволяющее испытывать центральную сборку турбокомпрессора на пониженных оборотах. Насколько корректны такие испытания – вопрос неоднозначный. Не будем тратить время на его обсуждение. Напомним лишь, что дисбаланс имеет резонансную природу, а потому отсутствие пиков виброускорения в диапазоне частот от «А» до «Б» не гарантирует, что они не проявятся при дальнейшем увеличении скорости вращения ротора. Поэтому полное доверие к результатам балансировки может быть, только когда она выполнена в диапазоне рабочих оборотов турбины.

Тестирование на пониженных оборотах показало бы, что дисбаланс в норме

Бывает, лопатки не выдерживают балансировки на рабочих частотах вращения

Требования к качественному балансировочному стенду этим не исчерпываются. Ранее упоминалось, что испытание на стенде – нечто большее, чем проверка дисбаланса. Это комплексный тест, который позволяет проверить уплотнения ротора на герметичность, выявить скрытые дефекты деталей и даже погрешности сборки картриджа. Для этого в процессе испытания имитируются прочие условия, в которых работает турбина. К примеру, стенд Turbotechnics, который используется в ремонтном подразделении , позволяет выполнять балансировку с частотой вращения до 250 тыс. мин.–1 Внутрь центрального корпуса подшипников под давлением до 7 бар подается моторное масло, разогретое до 80–90 °С. Компрессорное колесо закрывается герметичной крышкой. При испытании на нем создается разрежение, т.е. имитируются условия, наиболее опасные для утечки масла.

Практика эксплуатации стенда подтверждает, что он позволяет выявить такие неисправности, которые невозможно обнаружить при балансировке на пониженных оборотах. Стоит лишь допустить небольшой огрех при сборке (например, неправильно установить уплотнительное кольцо), как ни старайся – отбалансировать ротор не удастся. Бывает, при испытании на рабочих режимах под действием центробежных сил разрушаются лопатки крыльчаток. Если бы эти скрытые дефекты проявились при эксплуатации – можно представить возможные последствия для мотора.

Экспертиза турбокомпрессора, с которой мы ознакомились довольно-таки поверхностно, как начинается, так и заканчивается – бумагой. По результатам работы эксперт оформляет акт, в котором излагается вывод о техническом состоянии турбины. Если обнаружена неисправность, указываются вероятные причины ее возникновения и рекомендации по их устранению. Это особенно ценно: не выяснив и не устранив причину отказа, можно менять одну турбину за другой с одним и тем же финалом, грешить на продавца, производителя и собственную «невезуху».

Кстати, чаще всего клиенты эксперта жалуются: «Купил новую турбину, поставил, а она течет! Брак!». В этом стоит разобраться.

Что проверить в первую очередь

Обычно сразу падает тяга, снижается мощность движка. А при разгоне из глушителя идёт дым нехарактерного цвета. Он бывает чёрным, синим, белым. Часто увеличивается расход горючего, иногда — масла. ДВС при работе свистит, скрипит или шумит ещё каким-нибудь неестественным способом. Всё это признаки умирающей турбины, а причин то всего три.

Все дело в давлении

Питающие шланги пережимаются или обрываются. В результате начинается утечка, давление падает. То же самое происходит из-за неправильного подключения трубок системы к турбине.

Если усиленный силовой агрегат поработает больше пяти минут без смазки, это нанесёт ему непоправимый вред. Износ маслосъёмных колец и колпачков, задиры цилиндров, разрушение гильз — малое, что ожидается.

Загрязнение масла

Такое происходит из-за несвоевременного обновления автола или фильтра. Это же случается, если внутрь картера попадает вода, солярка. Нельзя заправлять автомобиль с форсированным двигателем составами низкого качества, так как примеси разрушают радиальные подшипники турбонаддува.

Одновременно с этим, лубрикант не должен чрезмерно густеть. Иначе он повредит, так как даст большой осадок, а это снизит герметичность турбины в целом.

Воздушный турбокомпрессор в разрезе

Попадание постороннего предмета

Если внутрь турбины залетит какой-нибудь твёрдый предмет, то он легко поломает компрессорное кольцо. Мгновенное падение давления со всеми вытекающими последствиями неминуемо. Также в зоне риска — ротор, колесо, лопатки. Обычно при попадании посторонней вещи заменяют фильтр, проверяют герметичность впускного тракта, ставят новый вал.

Также механизм изнашивается со временем. 100-150 тыс. километров пробега — обычный его ресурс. После этого деталь нуждается в замене, ведь появляются трещины, накапливаются отложения.

Характерные признаки и возможные причины

повышенный расход и утечка масла;
изменение цвета и наглядное повышение количества дыма;
шум в двигателе;
временные или постоянные перегревы;
ощутимое снижение мощности и скорости набора оборотов;
усиленный расход топлива;
повышение выброса вредных веществ из выхлопной системы и токсичный запах;
свист или царапание в самой турбине;
плавающий холостой ход.

Как Васей проверить турбину (программно)

Описанные выше методы проверки позволяют лишь косвенно оценить состояние бывшей в употреблении турбины. Для ее детальной диагностики лучше воспользоваться электронными средствами — ноутбуком и установленным на него диагностическим программным средством. Наиболее распространенная среди мастеров и автовладельцев программа для этого — «Вася диагност». Далее вкратце приведен алгоритм проверки давления в тестируемой турбине. Подразумевается, что автолюбитель знает, как подключиться к сервисному разъему ЭБУ и запустить программу. Все дальнейшие считывания выполняются при работе машины на холостом ходу, то есть, при работающем двигателе и турбине.

Проверка турбины на машине «Васей»

В программе выбрать раздел «Выбор блока управления», далее «Электроника двигателя».
Выбрать кнопку «Настраиваемые группы». Открывается окно настраиваемых групп слева и справа открывается окно со списком для выбора непосредственно групп. Здесь представлено описание всех узлов, влияющих на работоспособность двигателя автомобиля (датчики, исполняемые модули и так далее).
В списке нужно выбрать строку Absolute intake pressure или «Абсолютное потребляемое давление». В левом окне будет представлено соответствующее давление. Единицы измерения в данном случае — кПа вместо баров.
При работе на холостом ходу давление турбины будет немного больше 100 кПа (или 1 бара, например, 107 кПа).
Вместе с давлением турбины будет также полезно включить дополнительные функции — угол нажатия педали акселератора, значение крутящего момента, температуру охлаждающей жидкости и так далее. Это будет полезно для понимания динамики работы турбины.
В движении на автомобиле соответствующее давление турбины увеличится и будет составлять около 2…3 бар (200…300 кПа) в зависимости от типа турбины и режима езды.

Рекомендуется перед покупкой подержанного автомобиля проверять все его системы, в том числе турбину, не только визуально и тактильно, но и при помощи описанных программных средств наподобие «Васи диагноста».

Неисправности системы питания, зажигания и нарушенное смесеобразование

Если неполадки со свечами зажигания и фильтрами можно определить прямо на дороге, то более серьезные проблемы, связанные с системой питания и зажигания, диагностировать и устранить на месте намного сложнее. В случаях, когда двигатель не набирает обороты, а также отмечены рывки и провалы при нажатии на педаль газа, необходима проверка и настройка карбюратора или инжектора.

Давайте заострим внимание на более распространенном электронном впрыске. В списке основных неисправностей современных инжекторных ДВС выделяют:

неполадки, снижение производительности или загрязнение фильтра-сеточки бензонасоса;
неисправности инжекторных форсунок;
проблемы с датчиками ЭСУД или ЭБУ;
неисправности системы зажигания;
подсос воздуха и негерметичность топливных магистралей;

Если говорить о системе зажигания, кроме свечей следует также проверить УОЗ, высоковольтные провода, катушки зажигания и т.д. Что касается топливоподачи, на начальном этапе следует замерить давление в топливной рампе (рейке). Параллельно проверяется и регулятор давления в топливной рампе.

Зачастую на многих авто неполадки связаны с топливным насосом, который находится в бензобаке, а также с указанным регулятором. Для замера давления топлива к рейке подключается манометр, полученные значения сравниваются с рекомендуемыми для конкретного двигателя. Если давление ниже нормы, тогда виновником может оказаться как бензонасос, так и регулятор давления.

Задачей регулятора является сброс лишнего топлива в обратку в тот момент, когда давление выше нормы. Если настройки сбились или сам регулятор течет или неисправен, тогда топливо будет сбрасываться в обратку раньше времени. Чтобы это проверить, компрессором или насосом накачивается воздух, давление в рейке растет. Если регулятор сработал раньше того показателя давления, который рекомендуется, элемент нужно отрегулировать или заменить.

В том случае, если бензонасос не качает бензин или нужное давление не создается, необходимо извлечь устройство из бака, почистить или заменить сеточку на насосе. Если ситуация не меняется, тогда насос неисправен и нуждается в ремонте/замене.

Что касается инжекторных форсунок, указанные элементы должны не только своевременно открываться и закрываться, но и подавать топливо в цилиндры в полном объеме. Также важна форма факела распыла. По этой причине форсунки нужно проверять и регулярно чистить от загрязнений, чтобы топливо распылялось равномерно.

Датчики ЭСУД (ДМРВ, датчик давления воздуха и т.п.) посылают сигнал на ЭБУ, благодаря чему контроллер учитывает, сколько воздуха расходует двигатель. На основании этих данных блок определяет, сколько топлива нужно подать через форсунки для образования нужной топливно-воздушной смеси с учетом того или иного режима работы ДВС.

В том случае, если датчики работают некорректно, ЭБУ может подавать неправильное количество топлива. В результате двигатель не тянет и машина не едет так, как нужно. Для проверки датчиков можно воспользоваться мультиметром, однако оптимальным способом является проведение компьютерной диагностики двигателя.

Как проверить турбину на дизельном двигателе: видео, диагностика

Турбированные дизельные моторы отличаются большей мощностью и меньшим расходом топлива. Однако, ресурс турбины заметно ниже, чем у мотора, поэтому регулярная проверка турбонагнетателя позволит вовремя обнаружить его неисправность и обойтись небольшим ремонтом. Из статьи вы узнаете, как проверить турбину на дизельном двигателе своими руками, не обращаясь в автосервис.

Что ломается в турбине

Повышенный расход масла из-за неисправности турбины — частая поломка турбо-моторов

Чтобы четко понимать, как проверить турбину, необходимо разобраться, что именно в ней ломается. Чаще всего самый слабый элемент этого агрегата – подшипники и сальники. Если система смазки двигателя работает с нарушениями, неисправен клапан вентиляции картерных газов или из-за изношенности поршневых колец слишком велик прорыв продуктов сгорания в картер, то все это негативно влияет на состояние подшипников турбины и снижает их ресурс. Износ шариков и обойм возрастает, что приводит к появлению люфта, шума или заклинивания турбины.

Неисправный PCV-клапан приводит к росту давления масла в двигателе и турбине, из-за чего смазка продавливает сальники. Прошедшее сквозь сальник масло вытекает наружу или попадает в нагнетаемый воздух, из-за чего меняется состав топливовоздушной смеси и мотор начинает терять мощность, а в выхлопе появляется сизый или черный дым.

Когда необходимо проверять турбину

Средний срок службы турбины до ремонта или замены при использовании качественного масла, турботаймера и бережном отношении к мотору составляет 150 тысяч километров. Поэтому желательно проверять этот агрегат во время каждой замены масла. В этом случае вы обнаружите неисправность в начальной стадии, благодаря чему ремонт обойдется дешевле.

Устройство системы турбонаддува

Как самостоятельно проверить турбину

Для проверки турбины вам понадобятся чистая проветриваемая площадка, чистая белая неворсистая тряпка и помощник. Перед началом работ вы должны четко понимать, что все ваши выводы приблизительны, ведь для серьезной диагностики необходимо снимать турбину с мотора, а также проверять другие системы двигателя. Проверка турбины должна проходить так:

На холодном двигателе внимательно осмотрите турбонагнетатель в поисках потеков масла. Проведите пальцем по корпусу агрегата, ощупайте места подключения всех шлангов и патрубков. Если обнаружили хотя бы небольшие следы масла, необходимо ехать на серьезную диагностику.
Обязательно проверьте крыльчатку на предмет продольного люфта
Заведите двигатель и дайте ему поработать в течение 1 минуты. Внимательно слушайте, издает ли турбокомпрессор какой-нибудь шум, визг, стук или другие звуки. Если подшипники сильно изношены, то посторонние звуки появятся даже при работе на холостых оборотах. Попросите помощника несколько раз резко нажать/отпустить педаль газа, разгоняя мотор до 2,5–3 тысяч оборотов в минуту. Каждое нажатие не должно быть дольше 0,5 секунды. Слушайте турбину – если во время разгона мотора в турбокомпрессоре возникают стук, хруст, исчезающий или постоянный визг, то подшипники необходимо менять.
Внимательно осмотрите выхлоп работающего двигателя. Во время нажатия на газ в выхлопе должно появляться немного черного дыма, это особенность всех дизельных моторов. Однако, после разгона мотора и работы на постоянных оборотах, дым должен исчезать. Если дым заметен после набора оборотов и у него сизый или черный цвет, значит, в цилиндрах, по сравнению с топливом, слишком мало воздуха. Это может происходить из-за неправильной работы PCV-клапана, изношенных колец или маслосъемных колпачков. Все это негативно влияет на состав и свойства моторного масла, из-за чего в первую очередь страдают подшипники и сальник турбонагнетателя.
Последствия развалившейся турбины. В патрубках интеркулера не должно быть масла.
Пережмите рукой патрубок, соединяющий впускной коллектор и турбонагнетатель. Попросите помощника до упора нажать педаль газа на 2–3 секунды. Если патрубок сильно надувается и разжимает ваши пальцы, турбина исправна. Если нет, возможно заклинивание вала, повреждение лопастей или другие повреждения.

Самостоятельная регулярная проверка турбины позволяет выявить проблемы в начальной стадии, благодаря чему вы сможете устранить их без серьезного ремонта или замены этого агрегата. Пренебрежение такой проверкой приведет к тому, что вам придется выложить не одну сотню евро за ремонт или замену турбокомпрессора. Теперь вы знаете, как проверить турбину на дизеле своими руками, поэтому сможете вовремя обнаружить любую неисправность.

Причины и опасности передува

Повышенное давление воздуха в системе — это то, чего действительно стоит опасаться. Привести к этому может ряд неисправностей:

Износ или повреждение лопаток соплового аппарата;
Заклинивание геометрии в положении высокого наддува;
Неисправность клапана сброса избыточного давления;
Появление в корпусе турбины нагара;
Некорректная работа актуатора турбины.

Видео: Электронный актуатор: виды, поломки, ремонт и проверка

Что произойдет если продолжить эксплуатацию автомобиля, а проблему быстро не устранить? Ответ простой — потребуется очень дорогой ремонт.

Перенаддув формирует обедненную топливовоздушную смесь.Работа двигателя на такой смеси приводит к следующим последствиям:

Нестабильной работе двигателя на холостом ходу. Водителю придется постоянно “подгазовывать”, чтобы мотор не заглох;
Прогоранию поршней и клапанов из-за повышения температуры в камерах сгорания;
Скорейшему выходу из строя элементов системы охлаждения;
Повышенному расходу топлива;

Турбина тоже перегревается. Повышение температуры разрушает тонкую масляную пленку на втулке или подшипниках, что может привести к заклиниванию вала турбины, его разрушению и попаданию посторонних частиц в камеру сгорания двигателя.

Всё это легко может вылиться в капитальный ремонт двигателя и замену турбины. Иными словами: в очень кругленькую сумму.

Фото: Настройка турбины на стенде в Master Service

Чтобы устранить передув турбины, потребуется её демонтаж с автомобиля, дефектовка, замена поврежденных комплектующих и настройка на стенде, создающем условия схожие с теми, в которых турбина работает на автомобиле.

Итоги

С учетом сказанного ясно, что задачи турбины и компрессора идентичны— увеличение мощности и динамики двигателя. Но они имеют разную конструкцию, индивидуальный принцип действия, а также свои плюсы и минусы. Турбокомпрессор позволяет добиться большей мощности, но он дорогой и требует профессионализма при эксплуатации.

Механический нагнетатель, наоборот, отличается более простой конструкцией и возможностью самостоятельного обслуживания, но дает меньшую прибавку. Не удивительно, что многие производители не стали выбирать, а задействовали сразу две системы одновременно.

Подводя итоги

От поломки турбины никто не застрахован. Но если вы регулярно обслуживаете машину, своевременно меняете масло, ваш турбокомпрессор будет служить еще много лет. И если вы думаете, что автомобиль с пробегом 200-250 т. км при работе одной турбины — это редкость, вы ошибаетесь. Секрет во внимательном отношении к своей машине и соблюдении правил эксплуатации, которые и обеспечивают долголетнюю работу как авто, так и турбины.

Хотите предотвратить поломку турбокомпрессора? Заливайте только качественное масло, не превышайте заданное заводом изготовителем количество, не допускайте засорения турбины, исключите ее перегрев.

Не игнорируйте тот факт, что ремонтировать турбину при любых видах поломки должны специалисты в сервисном центре. Чтобы не повредить механизм, человек должен обладать специальными знаниями, умениями и располагать оборудованием. Тем более, любая работа, связанная с ремонтом агрегата, должна выполнятся в идеально чистых условиях. Если хоть малейшая частица попадет в турбокомпрессор, он может выйти из строя. Поэтому берегите свой автомобиль, а ремонт турбины доверяйте профессионалам!