Устройство турбокомпрессора

Если говорить простыми словами о сложном, то компрессор имеет примитивнейшую конструкцию. Турбина представляет собой корпус в виде улитки. Внутри корпуса имеется вал с двумя лопастными шестернями. Одна такая шестеренка раскручивается за счет отработанных газов. Другая также вращается, так как посажена на одном валу. Частота вращения вала может быть запредельная – до 250 тысяч оборотов в минуту. Поэтому вал должен работать на качественных подшипниках. Обычно таких подшипников два.

Практика показывает, что на рабочих оборотах турбины ни один существующий сухой подшипник не может выдержать нагрузки в таких условиях. Подшипник заклинивает, а турбина отправляется в ремонт. Инженеры долго думали, как забрать лишнюю температуру и улучшить скольжение. Со всем этим хорошо справляется масло – к валу турбины подведены смазочные каналы для каждого подшипника от картера двигателя. Таким образом, механизм может работать на высоких оборотах, повышается его производительность и надежность.

Даже полностью исправная турбина будет потреблять определенное количество масло. Чем больше водитель будет давить на газ, тем больше потребление. Нормальный расход составляет до 2,5 литра на 10 тысяч километров. Может ли турбина гнать масло в больших объемах? Это зависит от состояния ДВС.

В турбокомпрессоре есть две части – горячая и холодная. Сверху к подшипникам компрессора подведены масляные каналы. Один нужен для горячей части, другой для холодной. Далее масло, смазав подшипники, возвращается в картер. Но герметичны ли подшипники?

Подшипник никак и ни при каких условиях не должен соприкасаться с лопастями, иначе в этом случае турбина гонит масло с одной стороны в коллектор или интеркулер, а с другой стороны — в глушитель. Между подшипником и крыльчаткой установлены запорные кольца. Давлением эти кольца подпирает и масло не уходит в больших объемах.

Видео

Другие причины течи масла

Утечка масла через компрессор – частая проблема. С этим сталкивался практически каждый владелец. Можно выделить следующие причины этого явления:

• Так, неприятность случается из-за повышенного уровня масла в системе, из-за забитой системы вентиляции картерных газов. С проблемой могут столкнуться владельцы двигателей с сильным износом поршневой группы – внутри мотора высокое давление. Если засорен катализатор, то турбина гонит масло, и это нормально. При забитом маслосливном канале турбины симптомы будут те же.
• Многие причины связаны с проблемой системы слива масла. В корпус оно подается под давлением. Масло проходит через подающую магистраль, затем оно там смешивается с воздухом и продуктами сгорания. В итоге создается пена, которая затем стекает вниз корпуса «улитки». И только потом попадает в магистраль для слива масла и далее в картер. Если канал слива будет иметь недостаточную ширину или масла в двигателе будет больше, оно будет оставаться в корпусе турбины и течь через уплотнительные элементы.

Главный недостаток турбины

Существующий опыт эксплуатации двигателей с турбинами показывает, что эти силовые агрегаты имеют ряд проблем. Самая главная проблема связана с утечками масла из компрессора. И если турбина гонит масло на каком-то двигателе, то замена ее не всегда помогает полностью решить данную проблему.

Масло течет из компрессора лишь в случае высокого давления. Для того чтобы турбина могла протолкнуть воздух, нужно приложить очень большое усилие. Это усилие и становится причиной того, что масло течет через подшипники скольжения.

Интеркулер

В процессе работы компрессора выделяется масса тепла. Это ведет к определенным последствиям. Так, понижается эффективность работы, так как турбине трудней сжимать горячий воздух. И еще за счет повышенных нагрузок интенсивно изнашиваются детали и узлы конструкции. Все это служило главной причиной выхода из строя турбокомпрессора. Чтобы решить эту проблему, был создан интеркулер. Он нужен для понижения температуры воздуха до оптимальной величины. В автомобильной отрасли используется воздушный и жидкостный радиатор.

Причины возникновения расхода масла в турбине

Перед тем как перейти к рассмотрению непосредственно причин, из-за которых возможно подтекание масла, необходимо определиться с его допустимым объемом. Дело в том, что любая, даже полностью исправная, турбина будет подъедать масло. И этот расход будет тем больше, чем на больших оборотах будет работать как сам двигатель, так и турбина. Не вдаваясь в подробности этого процесса нужно отметить, что приблизительный нормальный расход масла турбированного мотора составляет около 1,5…2,5 литра на 10 тысяч километров пробега. А вот если значение аналогичного расхода перевалило за 3 литра, то это уже повод задуматься о поиске неисправности.

Большой расход масла

Если двигатель жрет масло, то это как минимум указывает на неисправность ЦПГ, износ маслоколпачков или забитую вентиляцию картера. Большой расход масла — признаки, причины и что нужно делать Подробнее

Начнем с самых простых причин, почему может возникнуть ситуация, когда гонит масло из турбины. Как правило, ситуация связана с тем, что запорные кольца, которые, собственно, и не дают маслу вытекать из турбины, изнашиваются и начинают пропускать. Происходит это из-за того, что давление в агрегате падает, и в свою очередь масло капает из турбины туда, где меньше давление, то есть, наружу. Итак, перейдем к причинам.

Забитый воздушный фильтр. Это самая простая ситуация, которая, однако, может стать причиной указанной проблемы. Нужно проверить фильтр и при необходимости заменить его (в редких случаях получается его прочистить, но все же лучше не искушать судьбу и поставить новый, особенно если вы эксплуатируете машину на бездорожье). Зимой вместо или вместе с засорением в некоторых случаях возможно его замерзание (например, в условиях очень высокой влажности). В любом случае, обязательно нужно проверить состояние фильтра.

Сколько должен расходовать масла турбированный двигатель?

Автопроизводители взяли курс на отказ от классических атмосферных двигателей и переключились на производство турбированных моторов малого объёма, но большой мощности. Многие автомобилисты совсем не рады таким переменам, так как считают этот тип двигателей менее надёжным.

Довольно часто можно услышать жалобы на то, что турбированный двигатель расходует очень много масла, и его приходится регулярно подливать. Но вот можно ли этот факт считать недостатком, какой должен быть масложор у турбомотора?

Что делать, если течет турбина

Причин течи масла из турбокомпрессора много, но если в этом виновата лишь сама турбина, ее необходимо менять:

• • качественный ремонт турбокомпрессора могут выполнить только высококвалифицированные специалисты, профессионалов в этом деле мало;
• • стоимость подобной работы высока, во многих случаях она сопоставима с ценой новой турбины, или может быть даже выше.

Если вы определили, что через турбокомпрессор течет масло, рекомендуется сразу же обращаться к квалифицированным мастерам на станцию техобслуживания.

Засоренный фильтр

Нередко владельцы авто забывают о воздушных фильтрах – не меняют и не чистят их. А ведь он играет важную роль в работе наддува. Грязный воздух ведет к нарушениям в работе турбины. Если фильтр плохо очищает поступающий воздух, он подает его в недостаточном объеме. В результате гонит масло через турбину прямиком в систему охлаждения.

Основные причины поломки

Простые решения

Если вы нашли масло в интеркулере, не стоит паниковать — вполне возможно, что вам понадобится всего лишь пара часов на устранение этого недостатка. В первую очередь, проверить состояние сливного маслопровода, который проложен между турбиной и картером двигателя он должен быть прямым и не содержать существенных изгибов. При изогнутой сливной трубы в турбине возникает повышенное давление, которое заставляет масло продавливаться сквозь кольца уплотнения и попадать в интеркуллер. Как правило, этот трубопровод изготавливается из плотного жесткого материала, но при длительной эксплуатации он может деформироваться. Решение простое — выровнять маслопровод и закрепить его в этом положении.

Если турбина кидает масло в интеркуллер, осмотрите также воздуховод, ведущий к ней — в нем не должно быть никаких трещин или отверстий. Причиной может быть и сильно забит фильтр, что не пропускает достаточное количество воздуха. В обоих случаях внутри нагнетателя образуется зона разрежения, которая извлекает масло и постепенно разрушает кольца уплотнения, загрязняя интеркулер. Решение — очистить фильтр, а при первой возможности заменить его, а также устранить пробоины воздуховоду.

Серьезные проблемы

Иногда так просто освободиться от проблем, которые возникли не удается — масло в патрубке интеркулера появляется в результате нарушения сообщения с картером двигателя. Причиной может быть образование засоров разного типа в сливном маслопроводе — от попадания в нее мусора к возникновению нагара. Очень часто автолюбители, самостоятельно проводят ремонт дизельного мотора, используют для крепления маслопровода не специальные средства, а обычные герметики, которые при нагревании проникают внутрь трубки и образуют заторы. Решение проблемы — снять сливной маслопровод, тщательно прочистить его и промыть, стараясь не повредить стенки трубки.

Однако это еще не худший вариант развития событий — вполне возможно, что смазочный материал в картере поднимается выше уровня дренажного патрубка, и в результате турбина кидает масло в интеркуллер. Хорошо, если вы просто переборщили с объемом применяемого масла — а вот при нарушении вентиляции картера ситуация будет не так легко поправимой. Одной из причин возникновения проблемы может быть нарушение целостности уплотнительных колец в цилиндро-поршневой группы, в результате чего отработанные газы будут попадать в картер и выдавливать масло через сливную трубку. Решение — капитальный ремонт двигателя с заменой колец.

Масло в турбине дизельного двигателя

У каждой турбины имеется свой ресурс. Но часто симптомы поломки турбокомпрессора дают о себе знать раньше заявленного производителями срока эксплуатации. Основные первопричины неполадок связаны именно с маслом. Оно начинает течь из улитки, попадать во впуск, а также патрубки интеркулера или воздушного фильтра.

Происходит это из-за перегрева турбокомпрессора, удара по турбине, использования грязного масла, износа деталей цилиндро-поршневой группы и прочих первопричин. Обычно поломки появляются, если система турбонаддува своевременно не обслуживается: просрочиваются регламенты замены фильтров, используется некачественное масло и т. д.

Если из турбины течет масло, следует проверять систему слива. Иногда бывает, что забивается маслосливной канал. Тогда масло задерживается в корпусе турбины и начинает течь через уплотнители. Нельзя допускать изгибов слива. Кроме того, сливная линия должна располагаться выше уровня смазочного материала в поддоне силового устройства.

Бывает, течет масло из турбины по причине засора катализатора. Когда его забивает сажей, появляется сопротивление отработанным газам. При этом значительно увеличивается нагрузка на ротор ТКР провоцирую люфт, быстро изнашиваются подшипники турбины, повышается расход горючего и снижается мощность двигателя. Без ремонта или даже замены турбокомпрессора тут не обойтись.

Турбина снаружи в масле

Если снаружи турбины имеются подтеки масла, первое, что нужно делать это искать причину. Проверьте герметичность соединения турбины с холодной частью турбокомпрессора. Возможно износились патрубки или пора заменить хомуты.

Не редко течь появляется из сердцевины турбины. Тут уже нужно будет подтянуть фланцы масляных трубок. Иногда приходится менять сразу и прокладки. При затягивании фланцев главное не переусердствовать и не перетянуть крепежи.

Бывает, что подтекает в месте соединения диска диффузора и сердцевины турбокомпрессора. В такой ситуации следует разобраться, какая жидкость вытекает из турбины. В старых моделях ТКР может капать специальная смазка, применяемая для обеспечения герметичности соединений. Придется снимать турбокомпрессор, чтобы провести диагностику. Без ремонта турбины не обойтись, если в воздушных клапанах имеются обильные подтеки масла.

Новые патрубки и подтянутые крепления исправить ситуацию не всегда помогают. Если снаружи корпуса повторно появляется масло, может понадобиться ремонт или замена турбины на новую.

Масло в холодной части турбины

Проблемы в холодной части турбины обычно возникают из-за повреждений либо поломок соседних систем автомобиля. Однако бывают случаи, когда между воздушным фильтром и двигателем, внутри воздуховода, появляется масло. Попадает смазка в воздушные патрубки через сапун, отвечающий за отвод картерных газов.

Причина кроется в аномально повышенном давлении газов. Поскольку системы впуска и выпуска взаимосвязаны между собой, то сбой в работе одних механизмов отражается на функционировании других. Во время повышения давления в картере патрубок внутри покрывается масляной пленкой.

В холодную часть турбины и патрубки от воздушного фильтра масло бросает из-за многих факторов: загрязненный воздушный фильтр, забитый глушитель, разрушение перегородок поршней и различные поломки цилиндро-поршневой группы. А иногда попадание смазки в патрубок является последствием неполадок системы вентиляции картера.

Устранение первопричин попадания масла в воздушный патрубок турбины:

• При наличии в картере дизельного мотора излишек масла, их нужно слить. На щупе уровень смазки должен быть посередине (между MAX и MIN).
• По причине забитого воздушного фильтра двигателю не хватает воздуха, через сапун подсасывает из картера газы. Масляные пары оседают в воздуховоде. Единственное правильное решение – замена грязного воздушного фильтра.
• Когда система вентиляции картера не работает, в шланге между крышкой клапанов и дроссельной заслонкой, а также каналах в блоке цилиндров чрезмерно повышается давление газов. Постепенно в этих узлах собирается смола и происходит ее коксование, забивается просвет каналов. В такой ситуации нужно чистить все каналы.
• Если расплавился катализатор, придется прочищать выхлопную систему.

Бывает, что причина кроется в залегание компрессионных колец либо в разрушении стенок цилиндров. Кроме смазки в патрубке воздухофильтра, появляются проблемы с запуском мотора, слишком дымный выхлоп, а также неустойчивая работа на холостых. Дома в гараже устранить такую неполадку сложно, лучше сразу обратиться в сервис.

Масло в горячей части турбины

При попадании смазки в горячую часть турбокомпрессора появляется повышенный расход топлива, турбина начинает жрать масло, снижается мощность мотора, а также изменяется цвет и запах выхлопа. На дроссельной заслонке и снаружи воздушного фильтра будут заметны масляные подтеки.

Кидает масло турбокомпрессор в выхлопную или впускной коллектор часто не из-за собственной поломки, а по причине нарушения функционирования соседних узлов, например, системы вентиляции картера силового устройства. Когда вентиляция не справляется со своей работой, в картере образуется избыток давления газов и масло с трудом сливается по сливной магистрали турбины. В корпусе подшипников смазка «подпирается» и начинает оказывать негативное влияние на узлы турбонаддува. Произойти ситуация может из-за таких факторов: зажатие, перелом или закоксованность патрубка картерной системы вентиляции, а также закоксованность масляного сепаратора.

Бросает турбина масло в коллектор и, если в сливную магистраль попали посторонние предметы, к примеру, остатки герметика или куски старой прокладки. Закоксованность магистрали также часто встречается.

Появляться масло в горячей части улитки может по причине недостаточного забора воздуха турбиной. Тут уже нужно осмотреть воздушный фильтр и воздухозаборный патрубок.

Со стороны компрессора гнать масло турбина начинает при неисправностях выхлопной системы. Когда выброс выхлопа затруднен, в горячей части турбокомпрессора слишком увеличивается давление. Отработанные газы проникают в средний корпус ТКР, повышая давление и там – это и вызывает выброс смазки со стороны компрессора.

Наиболее частые поломки в системе турбонаддува

В процессе эксплуатации автомобиля турбированный двигатель подвергается износу, так как все узлы и агрегаты ДВС имеют свой определенный ресурс. Также со временем изнашиваются детали турбины, но турбокомпрессор может выйти из строя и раньше положенного времени, и основные причины неисправностей здесь следующие:

• • в моторе используется грязное масло;
• • произошел удар, из-за которого пострадали детали турбины;
• • масла в двигателе недостаточно;
• • турбокомпрессор перегрелся.

В основном поломки в системе турбонаддува происходят из-за нарушений правила эксплуатации авто, несвоевременного техобслуживания.

Редкие случаи

Теперь остановимся на более редких, частных, случаях, которые, однако, иногда беспокоят автолюбителей.

Механическое повреждение турбины. В частности, это может быть вследствие ДТП или другой аварии, попадание на крыльчатку какого-нибудь постороннего тяжелого предмета (например, болта или гайки, оставленного после монтажа), или попросту брак изделия. В этом случае, к сожалению, ремонт турбины вряд ли возможен, и лучше поменять ее, поскольку поврежденный узел все равно будет иметь гораздо более низкий ресурс, поэтому это будет невыгодно с экономической точки зрения.

Например, имеет место течь масла снаружи турбины со стороны компрессора. Если при этом диск диффузора прикрепляется к сердцевине при помощи болтов, например так как это реализовано в турбокомпрессорах Holset H1C или H1E, то, возможно, один из четырех крепежных болтов уменьшил момент натяжения или сломался. Реже возможна его потеря по причине вибрации. Однако если его просто нет — нужно установить новый и подтянуть все болты с необходимым моментом. Но когда болт сломался и внутренняя его часть попала в турбину, то ее нужно демонтировать и попытаться найти отломанную часть. В самом худшем случае — выполнить ее полную замену.

Течь из соединения диска диффузора с улиткой. Тут проблема состоит в том, что нужно убедиться, а масло ли вытекает из упомянутого соединения. Так как в старых моделях турбокомпрессоров использовалась специальная густая смазка, обеспечивающая их герметичность. Однако в процессе эксплуатации турбины, под воздействием высоких температур и повреждении уплотнений эта смазка может вытекать. Поэтому для дополнительной диагностики необходимо демонтировать улитку и выяснить, имеют ли место потеки масла внутри воздушных клапанов. Если их нет, а вместо них имеется лишь влажность, то можно не беспокоиться, вытереть ее ветошью, и собрать весь агрегат в исходное состояние. В противном случае необходимо выполнить дополнительную диагностику и воспользоваться одним из приведенных выше советов.

Высокий уровень масла в картере. Изредка в турбированных двигателях лишнее масло может выливаться из системы вследствие его высокого уровня в картере (выше отметки MAX). В данном случае необходимо слить излишки смазывающей жидкости до максимально допустимого уровня. Делать это можно либо в гаражных условиях, либо в автосервисе.

Конструкционные особенности двигателя. В частности, известны случаи, когда некоторые мотора в силу своей конструкции сами создавали сопротивление самотечному сливу масла из компрессора. В частности, это происходит потому, что противовес коленчатого вала двигателя своей массой как бы забрасывает масло обратно. И тут уже ничего поделать нельзя. Нужно лишь внимательно следить за чистотой мотора и уровнем масла.

Износ элементов цилиндропоршневой группы (ЦПГ). При этом возможна ситуация, когда отработанные газы прорываются в поддон картера и создают там повышенное давление. Особенно это усугубляется, если вентиляция картерных газов работает некорректно или не в полной мере. Соответственно, при этом самотечный слив масла затруднен, и турбина попросту выгоняет его из системы через слабые уплотнения. Особенно если последние уже старые и прохудившиеся.

Забитый сапунный фильтр. Он находится в системе вентиляции картерных газов и может также со временем забиваться. А это, в свою очередь, приводит к ее некорректной работе. Поэтому вместе с проверкой работоспособности вентиляции имеет место проверить и состояние указанного фильтра. При необходимости его нужно заменить.

Неправильная установка турбины. Или другой вариант — установка заведомо некачественной или неисправной турбины. Этот вариант, конечно, редкость, однако если вы выполняли ремонтные работы в автосервисе с сомнительной репутацией, то его также нельзя исключать.

Отключение клапана ЕГР (EGR). Некоторые автолюбители в ситуации, когда турбина «подъедает» масло, советуют отключить клапан EGR, то есть, клапан рециркуляции отработанных газов. На самом деле, действительно, такой шаг можно предпринять, однако необходимо дополнительно ознакомиться с последствиями этого мероприятия, поскольку он влияет на многие процессы в двигателе. Но помните, что даже если вы решитесь на такой шаг, все равно необходимо будет найти причину, из-за которой происходит «подъедание» масла. Ведь при этом его уровень постоянно падает, а работа двигателя в условиях масляного голодания очень вредна для силового агрегата и турбины.

Турбина гонит масло — почему?

Основной причиной данной неисправности является избыточное давление масла в турбокомпрессоре, которое и приводит к выбросу масла в корпус компрессора турбины, а затем вместе с воздухом в камеру сгорания двигателя.

Избыточное давление масла в турбине может возникать по следующим причинам:

• забита трубка вентиляции картерных газов;
• деформирован патрубок слива масла из турбины;
• забиты отверстия слива масла из турбины.

Наиболее частыми причинами засорения масло подводящего и масло отводящего патрубков турбокомпрессора является несвоевременная замена масла и долив масла другой марки и с другими характеристиками в период эксплуатации автомобиля, использование некачественного масла. Что приводит к потере маслом его смазывающих свойств, образованию отложений твердых частиц, в следствии чего засоряется турбокомпрессор и выходит из строя.

Так же турбина может гнать масло из-за износа уплотнительных колец, которые расположены в корпусе турбокомпрессора. Данный дефект может быть вызван попаданием мелких металлических частиц в масло, прочих элементов, имеющих абразивные свойства.

К чему может привести выброс масла из турбины

Когда турбина гонит масло, то это приведет к значительному повышению потребления масла двигателем. Характерным признаком данной неисправности является наличие сизого дыма в выхлопе. Также повышенный выброс масла может привести к поломке турбокомпрессора.

Теги