Почему может лопнуть вал турбины

• 1. Признаки, что сломался вал турбины
• 2. Какую турбину лучше ставить
• 3. Причины поломки турбины
  • 3.1. Все дело в масле
  • 3.2. Экстремальные режимы вождения
  • 3.3. Механические повреждения
  • 3.4. Неисправности стержня турбинного вала
  • 3.5. Неисправности подшипников скольжения
• 4. Другие причины
• 5. Как продлить ресурс турбины

Сейчас, когда всё чаще трубят о чистоте автомобильного выхлопа, инженеры начали активно внедрять наддув, чтобы как‐то сохранить мощность двигателя. Современные турбированные агрегаты пользуются спросом среди широких масс автолюбителей. Однако такие моторы очень требовательны в плане смазки и чаще ломаются. Нередко слышишь от владельцев машин, что лопнул вал турбины и надо менять целиком весь агрегат. А как же делать ремонт — не получится? Обо всём этом ниже.

Признаки, что сломался вал турбины

Из-за того что турбина повреждается постепенно, важно уметь распознавать симптомы «умирающего» компрессора:

• потеря силовой установкой тяги и мощности — это легко определять по датчику давления турбонаддува, если таким регулятором автомобиль оснащён;
• глушитель сильно дымит, чаще синим цветом — укажет на сгорание автола в цилиндрах, а попал он, скорее всего, через повреждённый вал;
• двигатель гудит, свистит в ходе работы;
• увеличивается расход масла;
• снижается давление воздуха и смазки.

Нередко причиной снижения мощности на моторах становится загрязнённый катализатор, неисправный электромагнитный клапан или перепускная заслонка. В этих случаях выхлопные газы проходят в обход клапана, и воздушный поток прямиком направляется на колесо наддува. В такой ситуации резко падает КПД, о нормальной отдаче и думать не приходится. Это же произойдёт, если открутилась гайка на турбине.

Открученная гайка на турбине может стать причиной снижения мощности двигателя и его КПД

Большинство автосервисов, при любой проблеме с наддувом отказываются его ремонтировать. Они сразу приговаривают компрессор к полной замене, часто просто не желая возиться с устройством. А оно действительно крайне сложное, и вернуть заводские характеристики ему без специального оборудования невозможно. Поэтому на вопрос, что случилось, отвечают коротко — полетела турбина и всё.

Напротив, крупные квалифицированные сервисы Москвы в первую очередь стараются ответить на вопрос, почему ломает вал турбины.

Даже если целиком заменить наддув, поломка может повториться, так как не устранён «виновник», способствующий повреждению.

Какую турбину лучше ставить

Если всё‐таки проводится замена, то ставить неоригинальный турбокомпрессор, сделанный на просторах Китая, также неправильно и грозит рецидивом. Такие аналоги только внешней формой напоминают оригинальную деталь, но по качеству и содержанию отстают по полной программе. Эта ложная экономия в дальнейшем отразится не только на ресурсе устройства наддува, но и повредит сам двигатель.

Плохие копии неспособны выдавать характеристики оригинальных компрессоров — не успеваешь его поставить, как вал турбины пополам. В идеальных условиях ресурс наддува должен равняться эксплуатационным нормам двигателя. Поэтому регламент производителя не включает проведение каких‐либо работ с ним. Однако на практике всё зависит от манеры вождения и качества технического обслуживания. В среднем на бензиновых моторах компрессор ходит примерно 150 тысяч километров, а на дизельных — 250–300 тыс. км.

Схема работы наддува двигателя

Причины поломки турбины

Если сломался турбокомпрессор, надо суметь выявить факторы, приводящие к этому. При соблюдении заводского технического регламента по обслуживанию и своевременной замене масла, турбина практически не повреждается.

Все дело в масле

Если используемая для наддувного устройства смазка включает инородные абразивные примеси, то последние быстро выведут турбину из строя. На шейках, втулках опорных и упорных подшипников образуются глубокие задиры, которые ни к чему хорошему не приведут.

Фактор засорения автола не только в его низкосортности — им торгуют «левые» сервисы. Зачастую мусор проникает через негерметичный масляный фильтр. Его надо заменять в срок, иначе смазка будет поступать в каналы ДВС без фильтрации.

Однако наиболее частой причиной загрязнения масла становится неаккуратный ремонт. Примеси попадают внутрь двигателя после вскрытия клапанной крышки ГБЦ, поддона или в результате других работ, подразумевающих частичную разборку силового агрегата.

Масло надувных двигателей надо своевременно менять. Иначе от высоких температур оно закоксовывается и теряет свои полезные свойства. А крупные частички нагара — это тот же абразив, способный постепенно портить внутренние поверхности турбокомпрессора. К образованию нежелательных твёрдых примесей приводит также поздняя замена состава после обкатки. Поэтому все работы с двигателем, особенно турбированным, следует доверять квалифицированным и проверенным станциям техобслуживания.

Нагар с абразивом в турбине

Экстремальные режимы вождения

Частая скоростная езда приводит к перегреву турбины и образованию кокса на валу. Высокая температура способна деформировать колесо устройства наддува. Возможно появление на прилегающих плоскостях глубоких трещин и нездоровой структуры, именуемой «апельсиновой коркой».

Также к перегреву наддувного мотора приводят другие факторы:

• нарушения в работе системы охлаждения, вызванные неисправностью термостата или недостатком антифриза;
• сбои в газораспределении — несвоевременный впрыск горючего, неправильный УОЗ;
• использование топлива, не соответствующего нормам производителя;
• образование воздушной пробки в автомобилях с водяным охлаждением.

Часто именно человеческий фактор становится причиной выхода наддува из строя.

Вождение машины в манере «газ в пол» и частые ускорения, а также пробуксовка в грязи и снежной каше, буксировка тяжёлых механизмов — всё это приводит к нежелательному нагреванию масла. А оно, как известно, ещё и охлаждает элементы двигателя.

Механические повреждения

Открученные гайки, шайбы, винты могут попасть в компрессор через каналы подачи воздуха из‐за неаккуратных действий во время ремонта. Твёрдые предметы повреждают крыльчатку, а уже потом компрессор теряет балансировку, вследствие чего обрывается роторный вал или рабочее колесо.

Примечательно, что ломают внутренние механизмы турбины не только твёрдые, но и мягкие вещи. Например, сухие листья, кусок тряпки, бумага, картон способны нанести рабочему колесу непоправимый вред. В данном случае нарушится балансировка ротора, что и приведёт к быстрому разрушению дистанционных втулок, подшипников.

Разрушают турбокомпрессор также пыль и песок, попадающие в воздушную магистраль при движении машины. Они делают своё чёрное дело мало‐помалу, изменяя форму лопаток, сглаживая и истончая крыльчатку.

Стертая и новая крыльчатки

Резкого дисбаланса в этом случае не будет — поверхности истираются равномерно. Но постепенно уменьшится рабочая поверхность колеса, а это станет причиной снижения производительности наддува.

Неисправности стержня турбинного вала

3 основных неисправностей стержня, когда он буквально лопается, приведены ниже.

• 1.Первая неполадка стержня связана с перегревом. Металл сразу же синеет от высокой температуры, что вызывает немедленную потерю упругости уплотнительного кольца. Вал более не сможет нормально работать.
• 2.Второй момент, тесно связанный с первым — недостаток смазочного материала в паре стержень-втулка. Из-за этого исчезает свободное пространство между трущимися поверхностями, которое раньше заполняло масло. В процессе вращения турбины подшипник скольжения и вал начинают соприкасаться, что приводит к нежелательным последствиям. Не исключено задевание лопаток за «улитку».
• 3.Третья причина, опять же подразумевает масло. На этот раз его качество. Если в смазке будет много примесей с абразивными свойствами, в рабочих зонах втулок образуются кольцевые канавки.

На стадии производства стержень вала покрывается специальным защитным материалом. Из‐за жёсткого трения или абразивного воздействия металл оголяется, что и становится причиной его быстрого повреждения. Такое же происходит со временем, когда ресурс изделия полностью завершается.

Неисправности подшипников скольжения

Втулки или те же подшипники скольжения также повреждаются из‐за нехватки масла в системе. Повреждения бывают разного свойства:

• разрушение поверхности;
• проворачивание вдоль центральной оси;
• появление трещин;
• изменение цвета.

Подшипники скольжения турбины

Подшипники скольжения в турбинном механизме выполняет главные функции. Вращающийся вал удерживается в центральном корпусе двумя радиальными и одной упорной деталью. Некоторые производители устанавливает вместо двух радиальных втулок цельный патрон, но суть от этого не меняется.

Другие причины

Трещины на лопатках турбины, приводящие к полному разрыву всего колеса, могут образовываться и от запредельных оборотов ротора. Этому способствуют такие неисправности турбокомпрессора: выход из строя датчика воздушного давления и нарушение регулировки, сбои в байпасной системе, заклинивание регулируемых элементов в VNT, VST.

Недостаток смазки турбокомпрессора также может вызвать поломку вала. Признаки этого состояния во многом схожи с теми, которые возникают при загрязнении масла.

При плохой смазке подшипники скольжения и ротор меняют цвет. В некоторых случаях возможен даже отрыв турбинного колеса.

Дефицит рабочей жидкости возникает из‐за разного, но чаще всего этому способствует общая неисправность системы смазки ДВС, наличие в поддоне картера большого количества нагара, металлических осколков и кусков проволоки.

Как продлить ресурс турбины

Любой владелец автомобиля с турбированным мотором сможет увеличить ресурс устройства, если будет следовать таким правилам:

• после запуска ДВС давать ему время поработать около 1 минуты на холостых оборотах;
• чаще менять масло и воздушный фильтр;
• использовать турботаймер в целях отслеживания уровня масла в ДВС;
• не перегазовывать сразу после начала работы мотора, вначале ездить на низких оборотах;
• после длительной езды сразу не глушить двигатель, дав ему остыть около 3 минут.

Ещё одно важное правило для турбированных агрегатов — не оставлять их долго работать на холостых оборотах (не более получаса). Дело в том, что наддув генерирует низкое давление и возможны пропуски масла через соединения.

Таким образом, практически все причины поломки турбины сводятся к недостатку масла. Оно смазывает пары трения, заполняет промежутки между вращающимися элементами. Так образуется защитная прочная плёнка или масляный клин. Он исключает контакт металлических поверхностей, одновременно центрируя вал. Говоря иначе, он должен плавать в масляной ванне. А когда смазка поступает в недостаточном количестве, то исчезают нужные зазоры и плёнка.