Описание диагностики автомобильной турбины: устройство и принцип работы турбины, признаки неисправностей, процесс диагностики, продление жизни турбины. Фото и видео.
Содержание статьи:
Устройство и принцип работы автотурбины
Отличие между дизельной и бензиновой турбиной
Причины и признаки неисправной турбины
Делаем диагностику автомобильных турбин самостоятельно
Как проходит диагностика в мастерской
Как продлить жизнь турбины
Видео про турбину ДВС
Сегодня сложно найти модель авто, в силовой линейке которого не было бы мотора с турбонаддувом. И если еще лет 10 назад турбинами оснащались 95% дизельных агрегатов, то сегодня каждый второй бензиновый двигатель имеет систему турбокомпрессора. Турбины до двух раз повышают производительность мотора и от 30 до 50 % снижают расходы на топливо.
Как и любой другой узел в автомобиле, турбина требует систематического осмотра и ремонта. Как сделать диагностику автомобильной турбины самостоятельно, что предложат в автосервисе, какова разница в агрегатах для бензиновых и дизельных моторов – об этом далее в статье.
Устройство и принцип работы автотурбины
Турбокомпрессор относится к дополнительному оборудованию двигателя, позволяет без изменения объема цилиндров мотора увеличить объем подаваемого воздуха в систему впускного коллектора. Устанавливается турбина на входном и выходном патрубке.
Турбокомпрессор начинает работу под действием давления выхлопного газа, который поступает на ротор. Механизм раскручивается, происходит принудительное нагнетание воздуха в цилиндры.
Для охлаждения подаваемого воздуха используется интеркулер или радиатор, узел расположен на выходе атмосферного воздуха из холодной улитки турбины. После того, как порция топлива сгорела в цилиндре, поршень выбрасывает отработанный газ в выпускной коллектор, газ проходит через горячую улитку турбины, приводя в движение роторный вал.
Работает турбина только на основе движения воздуха, и чтобы раскрутить роторный вал, не требуется дополнительных узлов. Система смазки движимых частей турбокомпрессора совмещается со смазочной системой двигателя.
Две крыльчатки холодной и горячей улитки соединены между собой общим валом. Чтобы оптимизировать работу ротора, в турбине используется механизм изменяемой геометрии. Актуатор или электронный сервопривод приводит в движение кольцо геометрии с установленными лопатками, изменение площади прохода отработанного газа корректирует подачу воздуха для оптимальной работы двигателя.
Система изменяемой геометрии VNT (Variable Turbo Geometry) используется только на дизельных турбинах. Механизм быстро выходит из строя при высоких температурах, которые образуются в результате сгорания бензиновой смеси.
Отличие между дизельной и бензиновой турбиной
Для каждого класса ДВС подбирается своя турбина, величина наддува зависит от мощности мотора, размера улиток и типа топлива. Конструктивно турбонагнетатели для бензиновых и дизельных моторов одинаковы, но имеют кардинальное отличие в материале изготовления.
Температура на выходном патрубке дизельного мотора редко превышает 800 градусов, средняя температура отработанной бензиновой смести – от 1100 градусов. Для бензиновой турбины используется жаропрочный и жаростойкий сплав, иначе под действием высокой температуры произойдет износ внутренних деталей, закоксовка, поломка.
Большую опасность представляют отломанные лепестки крыльчатки, которые могут попасть в блок цилиндров и привести к серьезной поломке мотора. По этой причине дизельные турбокомпрессоры не устанавливают на бензиновые моторы, даже если совпадают объем двигателя и мощность.
Причины и признаки неисправной турбины
Турбокомпрессоры считаются достаточно уязвимыми узлами мотора, но далеко не всегда упавшая тяга может свидетельствовать о проблемах с турбонагнетателем. Какие признаки могут свидетельствовать, что турбину нужно проверить:
Скрежет, гул, любые нехарактерные звуки в районе турбины после включения зажигания. Турбина начинает полноценно работать при оборотах от 1300 об/м, но старт движению крыльчатки холодной улитки начинается после активации мотора на холостых оборотах.
Пропадает тяга мотора, чувствуется медленный разгон, провалы тяги.
Выхлопные газы меняют цвет на сизый, синий, черный. Данный признак на дизелях может говорить и о том, что вышел из строя катализатор.
Увеличенный расход масла.
В 80 % случаев турбина ломается из-за некачественного или просто грязного масла и забитого воздушного фильтра, когда во входной коллектор попадают частицы мусора. 20% неисправностей связано с разгерметизацией системы – как следствие происходит утечка масла, коксование механизма изменяемой геометрии.
Делаем диагностику автомобильных турбин самостоятельно
Чтобы провести полноценную диагностику турбины, узел всегда демонтируют с автомобиля. На многих машинах, прежде чем добраться до агрегата, требуется снять достаточное количество навесного оборудования. Работы усложняются если необходимо проверять модели с двумя турбинами – в этом случае авто устанавливают на подъемник.
Балансировка ротора должна проводится на стенде, и если выбирается вариант гаражного ремонта, необходимо приобретать оригинальные ремкомплекты с правильно отцентрованными деталями и выверенной геометрией. Порядок диагностики:
Отсоединить трубку входного коллектора интеркулера от корпуса турбокомпрессора, оценить качество прокладки и сальника. Внутри трубки в идеале сухо, допускается минимальное количество масла. Если внутри большое количество смазочного материала, необходимо проверять систему смазки в автомобиле.
Проверить цельность лопастей – крыльчатка должна быть целой, без выработки и отломанных частей. Если наблюдается значительная выработка крыльчатки, узел меняется.
Проверить ход вала в вертикальной плоскости, допустимое значение –0.1 мм, допустимый люфт основной плоскости не должен превышать 0,1 мм. Качественно отрегулированный вал не дает люфт совсем.
Проверить корпус турбины, входные трубки, фланцы на механическое повреждение, и если дефект корпуса небольшой, проводится ремонт. Фланцы, прокладки, подшипники меняются.
Как проходит диагностика в мастерской
В специальной мастерской диагностика турбины проходит поэтапно: на двигателе автомобиля и на стенде. Перед началом осмотра проводится демонтаж смежных деталей с подкапотного пространства:
-
патрубки;
части системы выхлопа автомобиля;
выпускной коллектор.
Мастер проводит визуальный осмотр, который исключает течь масла, наличие механических повреждений, проверяется исправность колеса, крыльчатки. Порядок диагностики:
Проверяются люфты вала.
Работоспособность механизма изменяемой геометрии проверяется наличием плавного хода рычажного штока. Если наблюдается тугой ход, есть следы коксования, механизм разбирается и чистится.
Проверка клапана управления турбокомпрессором. Деталь стравливает излишек давления в системе турбонагнетателя. Если наблюдаются дефекты: коксование, пригар, залип, завис, элемент меняют.
Если обнаружено механическое повреждение лопастей горячей улитки, которая получает отработанные газы из двигателя, это факт того, что в моторе есть значительные повреждения – например, поршневые кольца или поршни. Если повреждено седло клапана, то осколки попадают во все цилиндры, и мотор заклинит в любой момент. Неисправность характерна сильным стуком в моторе.
Если после визуального осмотра дефектов в турбине не выявлено, узел диагностируют на стенде. С помощью спецоборудования проверяют:
Точность замеров демонтированного турбокомпрессора.
Проверяется работа турбины на максимальных оборотах, вариант утечки масла, порядок работы геометрии, актуатора.
Проверка датчиков. В одном случае из десяти неисправность в работе турбокомпрессора связана с выходом из строя датчика управления турбиной и некорректной работой электромагнитного клапана управления.
Проверка балансировки.
В мастерской после демонтажа турбины все внутренние элементы проходят чистку в пескокоструйном аппарате, отработанные детали меняются на аналогичные из ремкомплекта.
Как продлить жизнь турбины
Главный фактор, который уменьшает срок эксплуатации турбины – грязное масло. В моторах с системой турбонагнетания масло рекомендуется менять не реже, чем каждые 7-8 тыс. км пробега. Чтобы не уменьшалась тяга двигателя, в турбину не попадал мусор извне, в промежутках между заменой масла 2 раза меняется воздушный фильтр.
Чтобы продлить жизнь турбине, надо систематически менять масляной фильтр и проверять работу обратного клапана. Качество масла играет решающую роль для предотвращения закоксовывания движимых частей турбины. Количество масла в системе ДВС, как и давление, должно быть достаточным. Если турбина часто запускается с «сухого» старта, неизбежно перегревание деталей и быстрый износ.
Сделать диагностику турбины самостоятельно по силам каждому водителю, но не каждый сможет провести ремонт. Учитывая, что полноценную диагностику проводят на разобранном турбокомпрессоре, есть большая вероятность того, что после демонтажа системы и нахождения поломки автовладелец не сможет установить турбину, «как было». Поэтому в гараже ремонтируют компрессоры только опытные автомобилисты.
Видео про турбину ДВС:
Автор статьи: Сергей Василенков
Источник: