Сведения о турбокомпрессоре, турбине!

Поиск неисправностей в турбокомпрессорах.

       На нормально работающем двигателе, который своевременно и качественно обслуживается, турбокомпрессор может безотказно работать в течение долгих лет.

   Проявление неисправностей может быть следствием:

• плохой регулировки топливной аппаратуры;
• недостаточного давления в масляной системе;
• попадания в турбокомпрессор посторонних предметов;
• загрязненного  масла;
• разбалансировки ротора;
• длительной работы двигателя на минимальных оборотах;
• неправильной остановки двигателя;
• загрязнения воздушного и масляного фильтров.

Частотурбокомпрессоры снимают с двигателя без предварительной проверки необходимости этого. Ремонт турбокомпрессора можно производить, лишь убедившись в отсутствии неисправностей в двигателе. В большинстве случаев это позволяет избежать бесполезной замены турбокомпрессора.

Чаще всего встречаются следующие признаки

неисправностей, связанных с турбокомпрессором:

• двигатель не развивает полную мощность;

• черный дым из выхлопной трубы;

• синий дым из выхлопной трубы;

• повышенный расход масла;

• шумная работа турбокомпрессора.

1. Низкая мощность двигателя,

черный дым из выхлопной трубы.

Оба признака являются следствиемнедостаточного поступления воздуха в двигатель, причиной чего может быть засоренное канала подвода либо его утечка из впускного или выпускного коллектора. Для этого необходимо проверить следующие элементы:

• воздушный фильтр;
• крепления воздуховодов;
• выпускной коллектор, его уплотнения, систему выпуска;
• турбокомпрессор (следы трения роторов турбины и турбокомпрессора).

       Для  начала нужно запустить двигатель, после чего прослушать шум производимый турбокомпрессором.

      Имея некоторый опыт, можно довольно быстро определить утечку  воздуха между выходом турбокомпрессора и двигателем по свисту, который возникает при этом. После этого проверьте, не засорен ли воздушный фильтр.

      Проверьте (в случае необходимости) количество поступающего  воздуха, пользуясь техническими данными турбокомпрессора. Затем заглушите двигатель, снимите уплотнение между воздушным фильтром и турбокомпрессором и проверьте отсутствие или наличие выброса масла и турбокомпрессора.

     Проверьте отсутствие повреждений гофры соединения воздушного фильтра и турбокомпрессора, продуйте и замените воздушный фильтр.

    Кассета воздушного фильтра должна быть сухой.

     Промойте и продуйте  воздухом охладитель воздуха,  расположенный между турбокомпрессора и воздуховодом подачи воздуха на двигатель. Убедитесь в отсутствии прорывов  выхлопных  газов из под креплений выхлопного коллектора,  проверьте надежность крепления резьбовых  соединений выхлопного коллектора.

     Теперь повращайте вал турбокомпрессора, чтобы установить, свободно ли он вращается, нет ли повышенного износа или повреждения ротора турбины или турбокомпрессора. Обычно ось всегда имеет небольшой люфт, но если при вращении турбокомпрессора рукой ротор турбины и турбокомпрессора задевает или трется о корпус, налицо явный износ, требующий капитального ремонта турбокомпрессора.

    Если после проверки всех элементов, неисправности не обнаружены, значит, падение мощности возникло не из-за турбокомпрессора. Необходимо искать неисправности в самом двигателе.

            2.Синий дым из выхлопной трубы.

      Появление синего дыма является следствием сгорания масла, причиной которого может быть либо его утечка в турбокомпрессоре, либо неисправности в двигателе. Нужно проверить следующие элементы:

• воздушный фильтр;
• трубу сливного маслопровода и сапун двигателя.

      Прежде всего, проверьте воздушный фильтр: любое препятствие на пути воздуха к турбокомпрессору может стать причиной утечки масла со стороны турбокомпрессора. В этом случае за ротором турбокомпрессора образуется разряжение, что вызывает засасывание масла и среднего корпуса.

     Следующим этапом проверки будет снятие корпусов турбины и турбокомпрессора для проверки свободного вращения вала и отсутствие повреждений роторов.

    Затем проверьте сливной маслопровод от турбокомпрессора к корпусу двигателя на отсутствие повреждений, сужений и пробок.

      Засорение этого маслопровода или   повышенное давление в картере  двигателя (в большинстве случаев вызываемое засорение системы вентиляции картера)  проводит к тому, что масло из турбокомпрессора не возвращается в масляный картер двигателя. Проверьте, не повышено ли давление газов в картере.

    Используйте масло рекомендуемое производителем для двигателей с турбонаддувом!   

     Не следует упускать  из виду тот факт, что в масляный картер сливается не только масло, в нем присутствует также часть отработанных газов и сжатого воздуха из турбины и турбокомпрессора. В этой смеси на одну часть масла приходится 4-5 частей газов.

    В последнюю очередь снимите выпускной коллектор двигателя и проверьте наличие следов масла. Если следы масла не обнаружены – ищите неисправность в двигателе.

                3.Повышенный расход масла

                        (без синего дыма).

     Проверьте воздушный фильтр, а затем  крепления корпуса турбины турбокомпрессора и давление в нем. Оцените люфт в роторе турбокомпрессора, проверьте отсутствие следов износа от трения  ротора турбокомпрессора и турбины о стенки соответствующих корпусов. Это обнаруживается по люфту вала ротора турбокомпрессора.

     Если ничего необычного не выявлено, следует искать неисправность за пределами турбокомпрессора. Иногда постоянная утечка масла происходит  через турбину турбокомпрессора при том, что она находится в исправном  состоянии. Практика показывает, что «виноват» в этом засоренный  сливной маслопровод или повышенное давление в масляном картере двигателя.  Как уже разъяснялось выше, по этому маслопроводу течет не только масло, но и большое количество газов. Идеальной формой  для этого  маслопровода  была бы, поэтому прямая труба, отходящая от турбокомпрессора и без изгибов идущая в масляный картер двигателя, вывод которой в картере располагался бы чуть выше нормального уровня  масла в нем.

     Важным является также диаметр маслопровода. В случае турбокомпрессоров небольшого размера, также как Garrett 73.704В или 3LD Holset-KKK-Shwitzer, диаметр  маслопровода составляет 20 мм. Как говорилось выше, в идеале труба маслопровода должна напрямую, без изгибов и горизонтальных частей, соединить турбокомпрессор с картером двигателя. Однако большинство сливных маслопроводов очень редко бывает подобной формы. При значительном износе двигателя возникают трудности со сливом масла.

        4. Шумная работа турбокомпрессора.

       Если турбокомпрессор шумит при работе, следует проверить следующие элементы:

• крепление воздуховодов;

• систему выпуска;

• подшипники (отсутствие повреждений из-за нехватки масла или загрязненного масла)

Проверьте все трубопроводы,находящиеся под давлением: вход или выход турбокомпрессора, систему выпуска.

Полностью снимите сливной маслопровод и трубку сапуна. Тщательно проверьте, не засорилась и не пережаты ли они.

Проверьте легкость вращения оси турбины и отсутствие трения роторов турбины и турбокомпрессора и их повреждения посторонними предметами. Если установлено, что роторы трутся или повреждены, снимите и замените турбокомпрессор.

Ни в коем случае не используйте герметик для крепления подающего и сливного маслопроводов турбокомпрессора. Большинство герметиков при контакте с горячим маслом растворяются в нем. Такое загрязненное масло может повредить подшипники и кольца турбокомпрессора.

Очень часто остатки герметика вызывает засорение масляных каналов внутри турбокомпрессора.

Не забудьте смазать турбокомпрессор перед его установкой.

Промойте двигатель,замените масло, установите новый масляный и воздушный фильтры.

Следует обращать внимание на правильность запуска и остановки двигателя с турбокомпрессором. Если заглушить двигатель, работающий на высоких оборотах, турбокомпрессор продолжает вращаться без смазки, потому что давление моторного масла почти равно нулю. При этом повреждаются подшипники и кольца турбокомпрессора.

Кроме того, очень важно дать двигателю поработать на холостых оборотах минимум 30 секунд, прежде чем давать ему полную нагрузку (по тем же причинам что и при остановке).

Нужно регулярно заменять масло и масляный фильтр, использовать масло, подходящеедля данного турбокомпрессорного двигателя и учитывая климатические условия работы.

Основными причинами неисправностей являются утечки воздуха и отработанных газов. Утечки всегда производят шуми из-за потери газов или воздуха всегда снижается производительность турбокомпрессора, что, следовательно, уменьшает мощность двигателя. Недостаток воздуха может быть причиной черного дыма, выходящего из выхлопной трубы. Иногда, не найдя неисправности, шум можно устранить заменой турбокомпрессора.

Недостаток масла.

Первым 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 турбокомпрессора, износ уплотнительных колец. В худшем случае может даже треснуть ось турбины.

В нормальных условиях вал ротора и подшипники работают при температурах 60-90 градусов С.

В случае нехватки масла, резко увеличивается теплоотдача на ротор турбины. Это тепло в совокупности с теплом, выделяющимся при трении в подшипниках, поднимает температуру вала до приблизительно 400 градусов С, проводя к коксованию остатка масла и вызывая перегрев вала.

Кроме того, перегреваются все подшипники и средний корпус. Последний деформируется, а материал подшипников наваривается на вал ротора турбокомпрессора.

В случае биение вала возникает, значительные повреждения на внешних частях впускного канала, а уплотнительные кольца утрачивают свои свойства.

Из-за износа подшипников лопатки ротора турбокомпрессора ударяются о внутреннюю его часть и повреждаются.

При высокой температуре, возникающей вследствие трения при биении вал, подшипники плавятся.

Попадание посторонних предметов.

Попадающие из двигателей, например, части клапанов, поршней или поршневых колец, вызывает серьезные повреждения ротора турбокомпрессора.

Повреждения ротора турбокомпрессора могут быть вызваны множеством причин. Например, если во впускной канал турбокомпрессора попадает твердый предмет, края лопаток ротора турбокомпрессора сбиваются, а если мягкий (кусок ткани или резины) гнутся.

Абразивные материалы, такие как песок или грязь, быстро сошлифовывают лопатки ротора турбокомпрессора. Это может быть вызвано утечки между воздушным фильтром и турбокомпрессором.

Следствием этого явления будет также разбалансировка вала ротора турбины и турбокомпрессора. После этого дальнейшего повреждениянеизбежны.

Разбалансированный ротор может повредить подшипники. При скоростях вращения, достигающих 130.000 об/мин, даже легкий дисбаланс может увеличиться до огромных размеров.

Загрязненное масло.

Турбокомпрессор смазывается фильтруемым маслом. При загрязнении масла происходят повреждения деталей.

Кроме того, при этом быстро изнашивается рабочая поверхность подшипника. Рабочая поверхность в некоторых местах повреждается настолько, что даже каналы для подвода масла начинают закрываться.

В крайних случаях внутренняяи наружная поверхности подшипников изнашиваются настолько,что полностью удаляется слой олова.

Густое масло задерживается на внутренних перегородках среднего корпуса и снижается герметичность, вызывая большие утечки масла. Густое масло может также закоксоваться под воздействием тепла, и затем стать причиной последующих повреждений подшипников и уплотнений.

Загрязнения могут даже глубоко процарапать внешнюю поверхность подшипника.

Отложения закоксованого масла на роторе турбины может быть вызвано дефектом системы герметичности турбокомпрессора, загрязненным маслом в корпусе оси или оттоком масла в систему выпуска из-за сильного износа самого двигателя. Это может быть также вызвано повышенным давлением в масляном картере двигателя, засорением сливного маслопровода турбокомпрессора или загрязнением воздушного фильтра.