Ещё 10 – 15 лет назад турбированные моторы устанавливались преимущественно в автомобилях премиум-класса. Сегодня такие вариации двигателей встречаются даже среди бюджетных кроссоверов. Что дает турбина? Более высокую отдачу силового агрегата без существенного повышения потребления горючего. Но перед покупкой автомобиля с турбированным мотором следует разобраться с тем, как именно устроен турбокомпрессор, что он делает и какие возможные неисправности с ним возникают.
Устройство и принцип действия
Турбина условно состоит из 2 компонентов:
- Газовая турбина. Она преобразовывает тепловую энергию от выхлопных газов в кинетическую, за счет чего и вращаются лопасти компрессора.
- Компрессор. Насос, который закачивает в камеру сгорания (цилиндр) под давлением воздух (в больших объемах, чем в «атмосферных» двигателях) вместе с мелкодисперсионным топливом.
Увеличение впускного давления для цилиндра способствует более равномерному распределению топливной смеси (горючее с воздухом), за счет чего и увеличивается мощность двигателя. А вот потребление топлива — не повышается.
То есть в обычных «атмосферниках» КПД двигателя низкий, так как существенная часть тепловой энергии теряется вместе с выпускными газами. В турбированных же моторах она преобразовывается для повышения мощности.
Но у автомобильных турбокомпрессоров есть и недостатки:
- меньший ресурс до обязательного капитального ТО (в среднем, турбины редко «ходят» более 150 тысяч километров);
- наддувной мотор сложнее обслуживать, требуется более высокая квалификация специалиста;
- ремонт турбированных моторов обходится дороже;
- для работы таких двигателей обязательно нужно использовать только высококачественные смазки и топливо;
- сложная система охлаждения (разогретую докрасна турбину нельзя быстро охлаждать, так как из-за этого масло закоксуется, что приведет к разгерметизации «картриджа»).
Основные причины возникновения поломок турбин
Большинство неисправностей турбонагнетателей связаны с высокой температурой. Внутри газовой турбины она может достигать значений выше 1000 градусов по Цельсию. Но при этом исправно она работает только при обеспечении полной герметичности вала, к которому постоянно подается масло. В дополнение к этому скорость вращения крыльчатки внутри турбины может достигать 70 – 90 тысяч оборотов в минуту!
Если выполнять все рекомендации производителя, то средний эксплуатационный ресурс турбины составит порядка 150 тысяч километров для бензиновых двигателей и 300 тысяч для дизельных (у бензиновых температура выхлопных газов выше).
Основные «симптомы» неисправного турбонаддува следующие:
- Наличие синего дыма в выхлопных газах при разгоне автомобиля. Указывает на попадание большого количества масла в камеру сгорания. А это бывает при утечках, разгерметизации турбины. Дополняется это резко увеличившемся расходом масла.
- Сторонний шум при работе турбокомпрессора. Может указывать на разгерметизацию ротора или его коксование.
Если верить отзывам, то самая распространенная поломка турбокомпрессора — это выход из строя подшипников ротора. Происходит либо из-за израсходованного эксплуатационного ресурса турбины, либо из-за нарушения правил эксплуатации автомобиля. Иные распространенные поломки:
- коксование вала из-за перегрева;
- механические повреждения или отрыв лопастей турбины (при вращении возникает дисбаланс, вибрация);
- попадание сторонних предметов в полость турбины (песок, грязь, насекомые);
- поломка вакуумного регулятора (актуатора).
Ремонт турбин
Исправная турбина имеет сверхточную балансировку веса (для предотвращения дисбаланса при вращении крыльчатки), а также подгонку всех компонентов для обеспечения практически идеальной герметичности картриджа. В противном случае возникают вибрации, ускоряющие износ компонентов турбонагнетателя, или же «утечки» горячих выхлопных газов, из-за чего буквально выгорают сальники и возникает разгерметизации с утечкой масла.
Поэтому для ремонта турбин в сервисном центре обязательно должно быть специализированное оборудование для точной подгонки баланса, проверки герметичности и программной настройки актуатора. И специалист, выполняющий ремонт, обязан быть осведомлен о технических нюансах в работе турбин от разных автоконцернов.
Общий алгоритм качественно выполненного ремонта турбин следующий:
- демонтаж турбины;
- разборка до составных компонентов (снятие «улитки», разбор картриджа);
- тщательная очистка турбины;
- диагностика;
- дефектовка, замена вышедших из строя комплектующих;
- балансировка;
- сборка;
- настройка актуатора;
- установка турбины на авто и итоговая проверка её работы.
В условиях домашнего гаража выполнить полный спектр вышеуказанных работ невозможно. Поэтому имеет смысл обращаться в специализированные сервисные центры. И доверять обслуживание турбонагнетателя следует только тем СТО, в которых ещё и предоставляют гарантию на выполненную работу.
Ремонт турбин бензиновых и дизельных двигателей: что нужно учесть
Хоть визуально турбины бензиновых и дизельных двигателей идентичны, при их ремонте нужно учесть несколько нюансов:
- В дизельных моторах при ремонте турбонаддува обязательно выполняется обслуживание сажевого фильтра. При возникновении в нем засора износ компрессора ускоряется, а ещё повышается температура внутри «улитки» до критических значений.
- В бензиновых моторах при ремонте может потребоваться удаление катализатора. Его задача — снижать выбросы сажи в атмосферу, но после возникновения засоров в нём возникает масса проблем с работой не только турбины, но и всего двигателя. Но механического удаления катализатора может быть недостаточно, так как он связан с датчиком кислорода, а тот — с блоком управление. Поэтому дополнительно выполняется перепрограммирование БУ.
- Отключение клапана ЕГР. Можно заменить, но стоит он дорого, а его единственная задача — также снижать объем выбросов оксида азота в окружающую среду. Помимо его отключения ещё потребуется перепрограммирование блока управления.
В любом случае, ремонт турбины в разы дешевле, чем её замена на новую.
Как предотвратить поломку турбины
Для увеличения эксплуатационного ресурса турбины, рекомендуется придерживаться следующих рекомендаций:
- Использовать только высококачественное моторное масло. Идеальный вариант — то, что рекомендовано самим производителем (указывается в технической документации).
- После длительной поездки не глушить мотор сразу. Вместо этого дать ему проработать 2 – 3 минуты на холостом ходу, чтобы постепенно снизить температуру внутри «улитки». Это предотвратит коксование масла.
- Перед поездкой прогревать мотор в течение 1 – 2 минут.
- Не заниматься обслуживанием турбокомпрессора самостоятельно и доверять эту работу только квалифицированным специалистам СТО.
Итого, турбированные моторы дают массу преимуществ автовладельцу, но требуют к себе более внимательного подхода к обслуживанию, ремонту. Самое главное — соблюдать вышеуказанные рекомендации и хотя бы через каждые 100 тысяч километров обязательно посещать СТО именно для диагностики и проверки работоспособности турбокомпрессора.