Турбонаддув дизельного двигателя

1.4. Основные неисправности турбонаддува дизельного двигателя и способы их устранения.

     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.

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

     Следующим этапом проверки будет снятие корпусов турбины и компрессора для  проверки свободного вращения оси и  отсутствия поврежденных 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 засорением системы вентиляции картера) приводит 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 данного двигателя.

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

     В последнюю очередь снимите выпускной  коллектор двигателя и проверьте  отсутствие следов масла. Если и эта проверка окажется успешной, ищите неисправность в двигателе.

     Повышенный  расход масла (без  синего дыма).

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

     Шумная  работа турбокомпрессора.

     Проверьте все трубопроводы, находящиеся под  давлением: вход и выход турбокомпрессора, систему выпуска. Проверьте легкость вращения оси турбины и отсутствие трения роторов турбины и компрессора и их повреждения посторонними предметами. Если установлено, что роторы трутся или повреждены, снимите и замените турбокомпрессор.

1. Полностью снимите маслопровод и трубку сапуна. Тщательно проверьте, не засорились и не повреждены ли они.
2. 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.
3. Очень часто остатки герметика вызывают засорение масляных каналов внутри турбокомпрессора.
4. Не забудьте смазать турбокомпрессор перед его установкой.
5. Промойте двигатель, замените масло, установите новые масляный и воздушный фильтры.

     Следует обращать внимание на правильность вождения, особенности двигателя с турбокомпрессором (запуск и остановка двигателя). 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 фильтр, используя масло, подходящее для  данного турбокомпрессорного двигателя.

     Следует, что основными причинами неисправностей являются утечки воздуха и отработавших газов. С помощью таблицы можно найти участки, откуда может происходить утечка. Утечки всегда производят шум, и 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.  

     Поиск неисправности на дизельном двигателе с турбокомпрессором

     1. Если двигатель не развивает  полную мощность, и при его  работе выделяется черный дым, необходимо проверить следующие элементы: 
- воздушный фильтр; 
- крепления воздухоотводов; 
- выпускной коллектор, его уплотнения систему выпуска; 
- турбокомпрессор (следы трения роторов турбины и компрессора).

     2. Если при работе двигателя  выделяется синий дым и расходуется много масла, нужно проверить следующие элементы: 
- воздушный фильтр; 
- подшипники и уплотнительные кольца турбокомпрессора (отсутствие повреждений); 
- турбокомпрессор (отсутствие засорения загрязненным маслом); 
- трубу сливного маслопровода и сапун двигателя.

     3. Если турбокомпрессор шумит при  работе, следует проверить следующие  элементы: 
- крепления воздуховодов; 
- систему выпуска; 
- подшипники (отсутствие повреждений из-за нехватки масла или загрязненного масла).

       Неисправности турбокомпрессоров

     Существуют  три главных причины повреждения  турбокомпрессоров: 
- недостаток масла; 
- попадание посторонних предметов; 
- загрязненное масло.

     Недостаток  масла

     Первыми 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 компрессора, износ уплотнительных колец. В худшем случае может даже треснуть ось турбины.

     В нормальных условиях ось и подшипники работают при температурах 60-90°С.

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

     Кроме того, перегреваются все подшипники и корпус оси. Последний деформируется, а материал подшипников наваривается на ось турбокомпрессора.

     В случае биения оси возникают значительные повреждения на внешних частях впускного  канала, а уплотнительные кольца утрачивают свои свойства.

     Из-за поломки подшипников лопатки  ротора компрессора ударяются о  внутреннюю его часть и повреждаются.

     Деформированные концентрические отверстия внутри подшипника. Рабочая поверхность  подшипника изношена. Обычно эта часть повреждается незначительно, и к такому виду ее приводит лишь полное отсутствие масла.

     При высокой температуре, возникающей  вследствие трения при биении оси, алюминиевые  подшипники плавятся. Подшипники имеют  частично забитые отверстия для  подвода масла и полностью изношенную поверхность.

     Бронзовые подшипники в случае перегрева теряют оловянный слой и изменяют цвет. Этот слой поврежден, а местами полностью  отсутствует. Для сравнения справа показан новый подшипник.

     Попадание посторонних предметов

     Попадающие из двигателя обломки деталей, например, части клапанов или поршневых колец, вызывают серьезные повреждения ротора турбины.

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

     Абразивные  материалы, такие как песок или  грязь, быстро ошлифовывают лопатки  ротора компрессора. Полностью сточенные лопатки - это может быть вызвано утечкой между воздушным фильтром и турбокомпрессором.

     Следствием  этого явления будет также  разбалансировка оси и роторов  турбины и компрессора. После  этого дальнейшие повреждения неизбежны. Сильно поврежденные канавки подшипников.

     Разбалансированный  ротор может повредить подшипники. При скоростях вращения, достигающих 130000 об/мин, даже легкий дисбаланс может  увеличиться до огромных размеров.

     Загрязненное  масло

     Турбокомпрессор смазывается фильтруемым маслом. При загрязнении масла происходят повреждения деталей. Поверхность оси поцарапана загрязнениями, содержащимися в моторном масле.

     Кроме того, при этом быстро изнашивается рабочая поверхность подшипника. В данном случае рабочая поверхность в некоторых местах повреждена настолько, что даже каналы для подвода масла начинают закрываться.

     В крайних случаях внутренняя и  наружная поверхности подшипника стачиваются  настолько, что полностью удаляется  слой олова.

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

     Загрязнения могут даже глубоко процарапать внешнюю поверхность подшипника. Что касается алюминиевых вкладышей, загрязнения могут задерживаться на их поверхности и вследствие этого о к задерживаться на их поверхности и вследствие этого вызывать значительные отложения на оси подшипника и в его корпусе. Отложение закоксованного 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.

     В заключение следует отметить, что  всех вышеописанных неисправностей можно избежать при правильном и регулярном обслуживании двигателя.

Таблица № 3.Неисправности двигателей с турбонаддувом